ZK coprocessor: un nuevo paradigma para construir la infraestructura de computación confiable de Web3

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ZK Coprocesador: Construyendo la infraestructura de computación confiable para Web3

En el campo de la computación, un coprocesador es una unidad de procesamiento auxiliar que se encarga de realizar otras tareas complejas para el CPU. Por ejemplo, la GPU es un coprocesador muy conocido, responsable de manejar tareas como el renderizado gráfico para el CPU. Los coprocesadores aceleran las aplicaciones al descargar partes del código que son intensivas en cálculos y que consumen mucho tiempo; esta arquitectura se denomina "computación heterogénea" o "computación híbrida".

Los coprocesadores pueden manejar algunos códigos con requisitos de rendimiento complejos y únicos o con requisitos de rendimiento extremadamente altos, permitiendo que la CPU maneje partes más flexibles y cambiantes. En la cadena de Ethereum, hay dos problemas graves que obstaculizan el desarrollo de aplicaciones:

  1. Las altas tarifas de Gas limitan el alcance del desarrollo de aplicaciones en la cadena. La mayoría del código de contratos se escribe en torno a operaciones con activos, y las operaciones complejas requieren una gran cantidad de Gas, lo que representa un obstáculo serio para la adopción masiva de aplicaciones y usuarios.

  2. Los contratos inteligentes solo pueden acceder a los datos de los 256 bloques más recientes. Actualizaciones futuras pueden resultar en que los nodos completos dejen de almacenar datos de bloques pasados, la falta de datos limita la aparición de aplicaciones innovadoras basadas en datos.

Esto indica que el cálculo y los datos han limitado la aparición de un nuevo paradigma computacional. La propia cadena de bloques de Ethereum no está diseñada para manejar tareas que requieren un alto volumen de cálculo y datos. Para ser compatible con estas aplicaciones, es necesario introducir coprocesadores. La cadena de Ethereum actúa como CPU, mientras que los coprocesadores son similares a las GPU, procesando datos y operaciones de activos simples, mientras que las aplicaciones pueden utilizar los coprocesadores para manejar datos o recursos de cálculo de manera flexible. Para garantizar la confiabilidad del cálculo fuera de la cadena, la mayoría de los coprocesadores se desarrollan utilizando tecnología ZK como base.

¿Por qué se dice que ZK es el juego final?

La aplicación del procesador ZK tiene un amplio rango, cubriendo cualquier escenario real de dapp, como redes sociales, juegos, DeFi, sistemas de gestión de riesgos, oráculos, almacenamiento de datos, entrenamiento e inferencia de grandes modelos, etc. Teóricamente, cualquier cosa que las aplicaciones Web2 puedan hacer, se puede realizar en Web3 con el procesador ZK, y Ethereum sirve como capa de liquidación final para proteger la seguridad de las aplicaciones.

Los proyectos de coprocesadores más conocidos en la industria se dividen principalmente en tres categorías: indexación de datos en cadena, oráculos y ZKML. El proyecto General-ZKM abarca estos tres grandes escenarios de aplicación. Diferentes proyectos tienen máquinas virtuales que funcionan fuera de la cadena, como Delphinus que se centra en zkWASM y Risc Zero que se centra en la arquitectura Risc-V.

¿Por qué se dice que ZK es el juego final?

Arquitectura técnica de proyectos de procesadores de consenso mainstream

Risc Zero

El coprocesador ZK de Risc Zero se llama Bonsai, y es un conjunto de componentes de prueba de cero conocimiento que no dependen de la cadena. Su objetivo es convertirse en un coprocesador general, basado en la arquitectura de conjunto de instrucciones Risc-V, que soporte múltiples lenguajes de programación. Las funciones principales incluyen:

  1. zkVM genérico, puede ejecutar cualquier máquina virtual en un entorno de prueba de conocimiento.
  2. Sistema de generación de pruebas ZK que se puede integrar en cualquier contrato inteligente o cadena.
  3. Rollup genérico, distribuyendo los cálculos probados en Bonsai a la cadena.

Sus componentes principales incluyen:

  • Red de validadores: aceptar y generar pruebas ZK
  • Request Pool: Almacena las solicitudes de prueba de los usuarios
  • Motor de Rollup: recopila y empaqueta los resultados de las pruebas para subirlos a la mainnet
  • Image Hub: plataforma de desarrollo visual, almacenamiento de funciones y aplicaciones
  • State Store: Almacenamiento de estado fuera de la cadena
  • Mercado de Pruebas: Mercado de Potencia de Prueba ZK

¿Por qué se dice que ZK es el End Game?

Lagrange

El objetivo de Lagrange es construir coprocesadores y bases de datos verificables, que incluyan datos históricos en la blockchain, para el desarrollo de aplicaciones sin necesidad de confianza. Funciones principales:

  1. Base de datos verificable: estado del contrato inteligente en la cadena de bloques
  2. Cálculo de los principios de MapReduce: utiliza separación de datos y cálculo paralelo

El diseño de bases de datos implica tres partes: datos de almacenamiento de contratos, datos de estado de EOA y datos de bloques. Se utiliza la técnica de prueba recursiva SNARK/STARK.

La computación de la máquina virtual ZKMR incluye dos pasos: Map y Reduce, que pueden combinar las pruebas de cálculos pequeños en una prueba de cálculo completa, expandiendo eficazmente el cálculo complejo a gran escala.

Proceso de ejecución:

  1. El contrato del desarrollador se registra en Lagrange y se envía una solicitud de prueba.
  2. Lagrange descompone la solicitud en pequeñas tareas paralelas que se distribuyen a los probadores.
  3. La red de validadores está asegurada por la tecnología de Restaking de EigenLayer.

¿Por qué se dice que ZK es el Juego Final?

Succinct

El objetivo de Succinct Network es integrar hechos programables en todas las partes del desarrollo de blockchain. Sus características son:

  • Soporte para varios lenguajes de programación
  • Completar el índice de datos de la cadena objetivo
  • Demostrar que el mercado es compatible con varios sistemas de prueba.

ZKVM fuera de la cadena se llama SP(Succinct Processor), características clave:

  1. Tecnología de prueba recursiva basada en STARKs
  2. Soporte de envoltura de SNARKs a STARKs
  3. Arquitectura zkVM centrada en la precompilación

¿Por qué se dice que ZK es el juego final?

Comparación de proyectos de coprocesadores

Dimensiones de comparación:

  1. Capacidad de indexación/sincronización de datos
  2. Ruta tecnológica ZK adoptada
  3. ¿Se admite la prueba recursiva?
  4. Diseño del sistema de prueba
  5. Situación de cooperación ecológica
  6. Financiación y apoyo de VC

En general, las rutas tecnológicas de los diferentes proyectos tienden a converger, como el uso de envoltorios de STARKs a SNARKs, el soporte para la recursión y la construcción de redes de probadores, entre otros. Con rutas tecnológicas similares, la capacidad del equipo y el respaldo de recursos pueden convertirse en puntos de diferencia clave.

¿Por qué se dice que ZK es el juego final?

Similitudes y diferencias entre el coprocesador y Layer2

A diferencia de Layer2, los coprocesadores están orientados a la aplicación en lugar de al usuario. Los coprocesadores pueden actuar como componentes de aceleración o componentes modularizados, y los escenarios de aplicación incluyen:

  1. Como componente de máquina virtual fuera de la cadena ZK Layer2
  2. Descarga de capacidad de cálculo fuera de la cadena en aplicaciones de cadena pública
  3. Oráculo de datos verificables entre cadenas
  4. Mensajería en puentes entre cadenas

Los coprocesadores traen el potencial de sincronización de datos en tiempo real de toda la cadena y de computación confiable de alto rendimiento y bajo costo, reconfigurando muchos middleware de blockchain.

¿Por qué se dice que ZK es el End Game?

Desafíos que enfrenta el coprocesador

  1. Alta dificultad de desarrollo, curva de aprendizaje técnica pronunciada
  2. La pista en una etapa muy temprana, la optimización del rendimiento es compleja
  3. La infraestructura básica, como el hardware, aún no está madura.
  4. Las rutas tecnológicas son similares, es difícil tener una ventaja innovadora.

¿Por qué se dice que ZK es el juego final?

Resumen y perspectivas

El coprocesador ZK trae un nuevo paradigma de "No confíes, verifica" para Web3. Sus límites de aplicación son amplios y, en teoría, puede implementar cualquier aplicación de Web2. Los dos indicadores clave para la "adopción masiva" del coprocesador ZK son una base de datos comprobable en tiempo real en toda la cadena y cálculos fuera de la cadena de bajo costo.

La implementación de los chips de potencia ZK es un requisito previo para la comercialización a gran escala de los coprocesadores. Se espera que en el próximo ciclo la cadena de la industria ZK logre su comercialización, y ahora es un período clave para construir tecnologías que puedan soportar interacciones en la cadena para 1.000 millones de usuarios.

¿Por qué se dice que ZK es el juego final?

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AirdropHunterXMvip
· hace5h
Ah, ¿esto es otra nueva forma de tomar a la gente por tonta?
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StakeHouseDirectorvip
· hace13h
El gas es realmente caro.
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StakeTillRetirevip
· 07-10 06:58
Ya decía que había que investigar zk...
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ChainMelonWatchervip
· 07-10 06:49
sería genial si el gas pudiera bajar
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SchrodingerWalletvip
· 07-10 06:47
Sigo sintiendo que están hablando de conceptos, muéstrame el código
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StablecoinGuardianvip
· 07-10 06:39
¿Puede ser un poco más barato el gas?
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RektCoastervip
· 07-10 06:38
el gas es más barato que DOGE
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