В традиционной области вычислительной техники сопроцессоры отвечают за выполнение других сложных задач для ЦП. Например, сопроцессор M7, выпущенный Apple в 2013 году, повысил чувствительность движения в интеллектуальных устройствах, а GPU, предложенный Nvidia в 2007 году, отвечает за рендеринг графики и т.д. Сопроцессоры ускоряют выполнение приложений ЦП, разгружая вычислительно емкий и времязатратный код; такая архитектура называется "гетерогенной" или "гибридной" вычислительной.
Копроцессоры могут разгружать сложный код с высокими требованиями к производительности, позволяя ЦПУ обрабатывать более гибкие и изменчивые части. На цепочке Ethereum есть две серьезные проблемы, препятствующие развитию приложений:
Высокие газовые сборы ограничивают диапазон разработки приложений на блокчейне, большинство кодов контрактов написаны только вокруг операций с активами, сложные операции требуют значительных затрат газа, что является серьезным препятствием для массового распространения приложений и пользователей.
Умные контракты могут получать доступ только к данным последних 256 блоков, в будущем полные узлы больше не будут хранить данные прошлых блоков, что затрудняет появление инновационных приложений, основанных на данных. Это ограничивает возможность создания подобных TikTok, Instagram и другим приложениям на основе данных в блокчейне.
Это указывает на то, что вычисления и данные ограничили появление новой вычислительной парадигмы. Блокчейн Ethereum изначально не был разработан для обработки большого объема вычислений и задач, требующих интенсивного использования данных. Для совместимости с этими приложениями необходимо ввести сопроцессоры. Блокчейн Ethereum выступает в роли ЦП, сопроцессор аналогичен ГП, сам блокчейн обрабатывает простые данные активов и операции, приложения могут гибко использовать сопроцессоры для вычислений данных.
Применение ZK-копр processors широко и может охватывать различные сценарии, такие как социальные сети, игры, DeFi, управление рисками, оракулы, хранение данных, обучение больших моделей и многое другое. Теоретически, функции, которые могут быть реализованы в приложениях Web2, могут быть выполнены на блокчейне с использованием ZK-копр processors, а также можно использовать Ethereum в качестве расчетного уровня для обеспечения безопасности.
В настоящее время в отрасли существует несколько определений ZK сопроцессоров, таких как ZK-Query, ZK-Oracle, ZKM и другие, которые являются сопроцессорами и могут помочь в запросах на полные данные в цепочке, надежные данные вне цепочки и результаты вычислений. С этой точки зрения Layer2 также можно рассматривать как сопроцессор Ethereum.
Обзор проекта сопроцессора
Текущие известные проекты сопроцессоров в основном разделяются на три основных сценария применения: индексация данных в блокчейне, оракулы и ZKML. Универсальный ZKM охватывает эти три сценария. Разные проекты используют разные виртуальные машины вне сети, такие как Delphinus, сосредоточенный на zkWASM, и Risc Zero, сосредоточенный на архитектуре Risc-V.
Архитектура технологии сопроцессора
В качестве примера ниже анализируется архитектура универсального ZK-сопроцессора, в основном вокруг трех проектов: Risc Zero, Lagrange и Succinct:
Risc Zero
ZK-копроцессор Risc Zero называется Bonsai и представляет собой набор компонентов нулевых знаний, не зависящий от блокчейна. Основан на архитектуре набора команд Risc-V, поддерживает языки Rust, C++, Solidity, Go и другие. Основные функции включают:
Универсальный zkVM, который может запускать любую виртуальную машину в среде с нулевыми знаниями/проверяемой средой.
Система генерации ZK-доказательств, которая может быть интегрирована в любой смарт-контракт или цепочку.
Универсальный роллап, распределяющий вычисления, подтвержденные на Bonsai, на блокчейн.
Компоненты Bonsai включают сеть доказателей, пул запросов, движок Rollup, центр зеркал, хранилище состояния и рынок доказательств и т.д.
Лагранж
Lagrange нацелен на создание сопроцессоров и проверяемых баз данных, содержащих исторические данные блокчейна, что упрощает разработку приложений без необходимости доверия. Основные функции:
Проверяемая база данных: хранение индексированных смарт-контрактов на блокчейне, реконструкция хранения блокчейна, состояния и блоков.
Вычисления на основе принципа MapReduce: используется параллельные вычисления с разделением данных на несколько экземпляров, называемые zkMR.
Проектирование базы данных включает в себя данные о хранении контрактов, данные о состоянии EOA и данные о блоках.
Вычисления виртуальной машины ZKMR Лагранжа делятся на два этапа:
Карта: Распределенные машины отображают данные, создавая пары ключ-значение.
Уменьшить: распределенные компьютеры вычисляют доказательства отдельно, затем объединяют доказательства.
Сжато
Цель Succinct Network состоит в том, чтобы интегрировать программируемые факты во все части разработки блокчейна.
Succinct принимает код на специализированных языках, таких как Solidity и нулевые знания, передает его в оффлайн-координирующий процессор, завершает индексацию данных целевой цепи и отправляет запрос на доказательство на рынок доказательств. Его особенностью является совместимость рынка доказательств с различными системами доказательства.
Succinct оффлайн ZKVM называется SP и поддерживает языки LLVM, такие как Rust. Ключевые особенности включают:
Рекурсивная доказательная технология на основе STARKs
Упаковщик SNARKs в STARKs
Архитектура zkVM, ориентированная на предварительную компиляцию
Сравнение
Сравнение универсального ZK сопроцессора основано на следующих моментах:
Проблемы индексации/синхронизации данных
Выбор базовой технологии (SNARKs против STARKs)
Поддерживается ли рекурсия
Система доказательства
Экологическое сотрудничество
Финансовое положение
В настоящее время технические пути различных проектов становятся схожими, например, использование упаковщиков STARKs до SNARKs, поддержка рекурсии, создание сети доказателей и рынка облачных вычислений и т.д. В условиях технического сходства ресурсы команды и экосистемное сотрудничество будут ключевыми.
Схожества и различия между сопроцессором и Layer2
Копроцессоры ориентированы на приложения, Layer2 ориентирован на пользователей. Копроцессоры могут использоваться как компоненты ускорения или модульные компоненты, области применения включают:
В качестве компонент оффчейн виртуальной машины ZK Layer2
Приложения публичной цепи выгружают вычислительную мощность на вторичную цепь
Оракул для получения проверяемых данных с других цепочек в приложениях публичной цепи
Мост между цепями для передачи сообщений
Копроцессоры обладают потенциалом для обеспечения синхронных данных в реальном времени по всей цепочке и высокопроизводительных, низкозатратных доверенных вычислений, что позволяет реконструировать различные промежуточные программные средства блокчейна.
Проблемы, с которыми сталкивается сопроцессор
Высокий порог входа для разработчиков, необходимо освоить определенные языки и инструменты
На ранних стадиях гонки производительность охватывает несколько измерений, структура еще не ясна.
Аппаратное обеспечение и другие базовые инфраструктуры еще не достигли зрелости.
Технические пути схожи, трудно достичь прорывного лидерства, основное внимание в конкуренции уделяется ресурсам и экосистеме.
Итоги и перспективы
Технология ZK обладает высокой универсальностью, что способствует децентрализации экосистемы Ethereum. ZK сопроцессор является важным инструментом для внедрения технологии ZK, с широкими границами применения.
Предпосылкой для масштабного коммерческого применения ZK-копроцессоров является внедрение ZK-вычислительных чипов. Ожидается, что в следующем цикле ZK-промышленная цепочка реализует коммерческое внедрение, сейчас является окном возможностей для создания технологий следующего поколения для масштабных приложений.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
9 Лайков
Награда
9
4
Поделиться
комментарий
0/400
BitcoinDaddy
· 07-07 21:39
Это все еще Web3, далеко не достаточно.
Посмотреть ОригиналОтветить0
GweiTooHigh
· 07-06 12:30
Газ слишком дорог, это не решает проблему.
Посмотреть ОригиналОтветить0
ContractExplorer
· 07-04 22:09
Ускорение развития ETH требует вычислительной мощности ZK
Посмотреть ОригиналОтветить0
ExpectationFarmer
· 07-04 22:05
Решение проблемы с высоким Газ — это самое важное.
ZK сопроцессор открывает новую вычислительную парадигму Web3, решая проблемы Ethereum
ZK-сопроцессор: новая парадигма вычислений Web3
В традиционной области вычислительной техники сопроцессоры отвечают за выполнение других сложных задач для ЦП. Например, сопроцессор M7, выпущенный Apple в 2013 году, повысил чувствительность движения в интеллектуальных устройствах, а GPU, предложенный Nvidia в 2007 году, отвечает за рендеринг графики и т.д. Сопроцессоры ускоряют выполнение приложений ЦП, разгружая вычислительно емкий и времязатратный код; такая архитектура называется "гетерогенной" или "гибридной" вычислительной.
Копроцессоры могут разгружать сложный код с высокими требованиями к производительности, позволяя ЦПУ обрабатывать более гибкие и изменчивые части. На цепочке Ethereum есть две серьезные проблемы, препятствующие развитию приложений:
Высокие газовые сборы ограничивают диапазон разработки приложений на блокчейне, большинство кодов контрактов написаны только вокруг операций с активами, сложные операции требуют значительных затрат газа, что является серьезным препятствием для массового распространения приложений и пользователей.
Умные контракты могут получать доступ только к данным последних 256 блоков, в будущем полные узлы больше не будут хранить данные прошлых блоков, что затрудняет появление инновационных приложений, основанных на данных. Это ограничивает возможность создания подобных TikTok, Instagram и другим приложениям на основе данных в блокчейне.
Это указывает на то, что вычисления и данные ограничили появление новой вычислительной парадигмы. Блокчейн Ethereum изначально не был разработан для обработки большого объема вычислений и задач, требующих интенсивного использования данных. Для совместимости с этими приложениями необходимо ввести сопроцессоры. Блокчейн Ethereum выступает в роли ЦП, сопроцессор аналогичен ГП, сам блокчейн обрабатывает простые данные активов и операции, приложения могут гибко использовать сопроцессоры для вычислений данных.
Применение ZK-копр processors широко и может охватывать различные сценарии, такие как социальные сети, игры, DeFi, управление рисками, оракулы, хранение данных, обучение больших моделей и многое другое. Теоретически, функции, которые могут быть реализованы в приложениях Web2, могут быть выполнены на блокчейне с использованием ZK-копр processors, а также можно использовать Ethereum в качестве расчетного уровня для обеспечения безопасности.
В настоящее время в отрасли существует несколько определений ZK сопроцессоров, таких как ZK-Query, ZK-Oracle, ZKM и другие, которые являются сопроцессорами и могут помочь в запросах на полные данные в цепочке, надежные данные вне цепочки и результаты вычислений. С этой точки зрения Layer2 также можно рассматривать как сопроцессор Ethereum.
Обзор проекта сопроцессора
Текущие известные проекты сопроцессоров в основном разделяются на три основных сценария применения: индексация данных в блокчейне, оракулы и ZKML. Универсальный ZKM охватывает эти три сценария. Разные проекты используют разные виртуальные машины вне сети, такие как Delphinus, сосредоточенный на zkWASM, и Risc Zero, сосредоточенный на архитектуре Risc-V.
Архитектура технологии сопроцессора
В качестве примера ниже анализируется архитектура универсального ZK-сопроцессора, в основном вокруг трех проектов: Risc Zero, Lagrange и Succinct:
Risc Zero
ZK-копроцессор Risc Zero называется Bonsai и представляет собой набор компонентов нулевых знаний, не зависящий от блокчейна. Основан на архитектуре набора команд Risc-V, поддерживает языки Rust, C++, Solidity, Go и другие. Основные функции включают:
Универсальный zkVM, который может запускать любую виртуальную машину в среде с нулевыми знаниями/проверяемой средой.
Система генерации ZK-доказательств, которая может быть интегрирована в любой смарт-контракт или цепочку.
Универсальный роллап, распределяющий вычисления, подтвержденные на Bonsai, на блокчейн.
Компоненты Bonsai включают сеть доказателей, пул запросов, движок Rollup, центр зеркал, хранилище состояния и рынок доказательств и т.д.
Лагранж
Lagrange нацелен на создание сопроцессоров и проверяемых баз данных, содержащих исторические данные блокчейна, что упрощает разработку приложений без необходимости доверия. Основные функции:
Проверяемая база данных: хранение индексированных смарт-контрактов на блокчейне, реконструкция хранения блокчейна, состояния и блоков.
Вычисления на основе принципа MapReduce: используется параллельные вычисления с разделением данных на несколько экземпляров, называемые zkMR.
Проектирование базы данных включает в себя данные о хранении контрактов, данные о состоянии EOA и данные о блоках.
Вычисления виртуальной машины ZKMR Лагранжа делятся на два этапа:
Сжато
Цель Succinct Network состоит в том, чтобы интегрировать программируемые факты во все части разработки блокчейна.
Succinct принимает код на специализированных языках, таких как Solidity и нулевые знания, передает его в оффлайн-координирующий процессор, завершает индексацию данных целевой цепи и отправляет запрос на доказательство на рынок доказательств. Его особенностью является совместимость рынка доказательств с различными системами доказательства.
Succinct оффлайн ZKVM называется SP и поддерживает языки LLVM, такие как Rust. Ключевые особенности включают:
Сравнение
Сравнение универсального ZK сопроцессора основано на следующих моментах:
В настоящее время технические пути различных проектов становятся схожими, например, использование упаковщиков STARKs до SNARKs, поддержка рекурсии, создание сети доказателей и рынка облачных вычислений и т.д. В условиях технического сходства ресурсы команды и экосистемное сотрудничество будут ключевыми.
Схожества и различия между сопроцессором и Layer2
Копроцессоры ориентированы на приложения, Layer2 ориентирован на пользователей. Копроцессоры могут использоваться как компоненты ускорения или модульные компоненты, области применения включают:
Копроцессоры обладают потенциалом для обеспечения синхронных данных в реальном времени по всей цепочке и высокопроизводительных, низкозатратных доверенных вычислений, что позволяет реконструировать различные промежуточные программные средства блокчейна.
Проблемы, с которыми сталкивается сопроцессор
Итоги и перспективы
Технология ZK обладает высокой универсальностью, что способствует децентрализации экосистемы Ethereum. ZK сопроцессор является важным инструментом для внедрения технологии ZK, с широкими границами применения.
Предпосылкой для масштабного коммерческого применения ZK-копроцессоров является внедрение ZK-вычислительных чипов. Ожидается, что в следующем цикле ZK-промышленная цепочка реализует коммерческое внедрение, сейчас является окном возможностей для создания технологий следующего поколения для масштабных приложений.