ZK Co-Processor: Recriar o futuro das aplicações Blockchain

História do processador auxiliar

Os coprocessadores têm uma longa história no campo da computação, sendo responsáveis por tratar tarefas específicas para a CPU. Por exemplo, a GPU, como coprocessador gráfico, melhorou significativamente a capacidade de renderização gráfica dos computadores. No campo da Blockchain, o Ethereum enfrenta dois grandes desafios: os altos custos de Gas limitam o alcance do desenvolvimento de aplicações, e os contratos inteligentes não conseguem acessar dados históricos completos. Esses problemas impedem seriamente o surgimento de aplicações em larga escala.

A chegada dos co-processadores ZK oferece novas ideias para resolver esses problemas. Eles podem atuar como unidades de processamento auxiliar do Ethereum, lidando com tarefas intensivas em computação e dados, enquanto utilizam a tecnologia de provas de conhecimento zero para garantir a confiabilidade dos resultados computacionais. Essa tecnologia promete trazer cenários de aplicação mais ricos para a Blockchain, como redes sociais, jogos, DeFi, entre outros.

Visão Geral dos Principais Projetos de Processadores ZK

Atualmente, os projetos de co-processadores ZK mais conhecidos na indústria estão concentrados em três direções de aplicação: indexação de dados em blockchain, oráculos e ZKML. Entre os projetos de co-processadores ZK de uso geral, Risc Zero, Lagrange e Succinct têm recebido muita atenção.

Arquitetura técnica do coprocessador ZK

Tomando o Risc Zero como exemplo, o seu coprocessador ZK Bonsai inclui vários componentes, como rede de provadores, pool de solicitações e motor Rollup, com o objetivo de construir um sistema de prova ZK genérico que não depende de uma blockchain.

Lagrange foca na construção de bases de dados verificáveis e na arquitetura de computação que suporta os princípios do MapReduce. O design da sua base de dados abrange três aspectos: dados de armazenamento de contratos, dados de estado de contas e dados de blocos.

O objetivo da Succinct Network é integrar fatos programáveis em todas as etapas do desenvolvimento de Blockchain. Seu ZKVM off-chain suporta várias linguagens de programação e possui características como provas recursivas, embalagem de SNARKs a STARKs.

Comparação entre ZK Co-processador e Layer2

Ao contrário do Layer2 voltado para o usuário, o ZK co-processador foca mais na camada de aplicação. Ele pode atuar como um componente de máquina virtual off-chain do Layer2, ou como uma unidade de cálculo off-chain para aplicativos de blockchain pública ou uma ponte de dados entre cadeias. O ZK co-processador tem o potencial de reestruturar vários middlewares da blockchain, incluindo oráculos, pontes entre cadeias, etc.

Desafios enfrentados pelos processadores ZK

1. A barreira de entrada é alta, é necessário dominar linguagens e ferramentas específicas.
2. A tecnologia ainda está em estágios iniciais, e a otimização de desempenho envolve múltiplas dimensões complexas.
3. As infraestruturas de hardware complementares ainda não estão totalmente maduras.
4. As rotas tecnológicas dos projetos são semelhantes, o foco da competição está a mudar para os recursos ecológicos.

Perspectivas Futuras

Os processadores ZK têm o potencial de se tornarem a tecnologia chave para impulsionar a "descentralização" do Blockchain. Seu campo de aplicação é extremamente vasto, podendo teoricamente cobrir qualquer cenário de aplicação Web2. Com a maturação da tecnologia e o avanço do hardware, os processadores ZK têm a expectativa de serem comercializados na próxima rodada do ciclo de desenvolvimento do Blockchain, fornecendo suporte técnico para interações de bilhões de usuários no Web3.