لماذا يمكن أن يعود إيثريوم إلى عصر PoW؟

كتبه: يويه شياو يو

أطلق مؤسس Web3Caff Gootor وجهة نظر مهمة للغاية وهنا نود مشاركة بعض التفكيرات الإضافية:

يتم تحويل إثيريوم إلى ZK ، ويتطلب مُثبِّت ZK تسريعًا عتاديًا ، مماثلًا لتعدين بيتكوين ، وبالتالي قد يصبح تعدين ZK نوعًا جديدًا من PoW.

قد يتحول نموذج الاقتصاد في إيثريوم في النهاية إلى تواجد مزيج من الإجماع بين PoS و PoW، ليشكل نمطًا جديدًا من الـ «الإجماع المختلط».

فيما يلي، سنلقي نظرة مفصلة على المنطق الأساسي للفكرة المذكورة أعلاه.

1、إثيريوم يتجه نحو التكامل ZK

المبدأ الأساسي لـ ZK (دليل بدون معرفة) هو أن طرفًا يمكنه أن يثبت للطرف الآخر أن بيان ما صحيح دون الحاجة إلى تقديم أي معلومات أخرى.

هذه تقنية ذات مستقبل واعد.

تقنية ZK تستخدم حاليًا بشكل رئيسي في مجال توسيع سلسلة الكتل.

فيتاليك بوتيرين دائماً ما يدعم تقنية ZK، وبناءً على رغبة وميول فيتاليك بوتيرين، استثمرت مؤسسة إثيريوم في مشاريع ZK المختلفة.

ولكن مشروع ZK هذا النوع من البنية التحتية يستغرق وقتًا أطول ، لذلك فإن ما يمكن للمستخدمين العاديين أن يدركوه حاليًا هو مجموعة متنوعة من ZK Rollup ، أي حلول Layer2 لشبكة إثيريوم من نوع ZK.

الأمثلة النموذجية هي zkSync و Starknet و Polygon zkEVM و Scroll و Linea وغيرها.

كل هذه مدمجة في طبقة التنفيذ الخاصة بإيثيريوم بتقنية ZK.

ويتجه بروتوكول إثيريوم نفسه أيضًا نحو التشفير التفاضلي ZK ببطء.

الطبقة الموافقة ZK (مثل مقترح سلسلة الشعاع): عن طريق جعل عملية التحقق من الإجماع ZK، يمكن تبسيط وتسريع عملية الإجماع.

طبقة البيانات ZK التشفير: يتم تخزين الأدلة فقط دون تخزين جميع بيانات المعاملات، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من متطلبات التخزين في داخل السلسلة.

من خلال هذه الطرق، يمكن لإيثريوم أن يحسن أداء شبكته بشكل كبير، بما في ذلك سرعة معالجة المعاملات والتكلفة وحماية الخصوصية، مع الحفاظ على اللامركزية والأمان.

تم اعتبار إدخال تقنية ZK جزءًا من استراتيجية توسيع طويلة الأمد لنظام إيثريوم البيئي ، والتي يمكن أن تتعامل مع متطلبات المستخدم الأعلى وتعقيد التطبيق.

2، لماذا يحتاج ZK إلى الجمع بين الأجهزة؟

أشرنا في الأعلى إلى العديد من مزايا ZK ، ولكن أكبر عائق يواجه ZK حاليًا هو مشكلة أداء إنتاج ZKP (البراهين بدون معرفة).

آلية عمل ZK تعمل عن طريق دمج المدققون عدة عمليات تجارية في دليل واحد ومبسط، ثم تقديم هذه العمليات إلى الشبكة الرئيسية، مما يؤدي في النهاية إلى توسعة الشبكة الرئيسية.

ولكن ZK لها قيود أيضا، لأن عملية إنشاء البرهان تتطلب موارد كبيرة من الوقت والطاقة.

نظرًا للحاجة إلى العديد من العمليات الرياضية المعقدة مثل الأس ، والعكس ، وحساب الربط الثنائي ، فإن إنشاء البرهان عادة ما يبطئ السرعة.

لا يمكن تحسين الأداء بشكل أعمى من خلال تحسين البرنامج وحده، وبالتالي فمن الضروري دمج الأجهزة، وذلك من خلال استخدام أجهزة مخصصة للتسريع، يمكن أن يزيد سرعة إنشاء الإثبات من مستوى الساعات السابقة إلى مستوى الثواني، وهذا سيكون تحسينًا هائلاً.

لذلك، يتطلب ZK تبعية على الأجهزة ويحتاج إلى رقاقة مخصصة.

مع تزايد استخدام تقنية ZKP في مجالات الحساب الخصوصية وتوسيع التسلسل الزمني للبلوكشين ، أصبحت سرعة وكفاءة إنشاء ZKP عائقًا ، وزاد الطلب على الأجهزة في السوق بشكل متزايد.

3. كيف يتم دمج التعدين بنظام PoS و ZK؟

إذا تم استخدام تسريع الأجهزة ZK، يمكن تحقيق التعدين الأجهزة، مما يؤدي إلى ظهور نموذج اقتصادي جديد.

ما هو ZK التعدين؟

التعدين التقليدي لـ PoW يعتمد على حل مشاكل رياضية معقدة، في حين أن تعدين ZK عتادي يعتمد على القدرة على إنشاء ZKP بسرعة.

بشكل مشابه لعملية التعدين بروف على الشبكة ، يمكن للمشاركين التنافس في سرعة وكفاءة إنتاج ZKP ، ويحصل المشارك الذي ينتج الدليل الصحيح أولاً على مكافأة.

كيف يتم دمج PoS و ZK بالتحديد؟

في نظام PoS ، يتحمل المدققون (أي العارضون) مسؤولية التحقق من المعاملات وطرح كتلة جديدة. يمكن استخدام ZK Proof لإثبات صحة كتلة معينة أو سلسلة من المعاملات ، وتعزيز الأمان والحد من تكاليف التحقق.

المدققون في أداء واجباتهم في PoS ، يولدون ZKP كإثبات إضافي على عملهم. المدققون الناجحون في إنشاء وتقديم ZKP صالح يمكنهم الحصول على مكافأة إضافية بالإضافة إلى مكافأة الكتلة الموجودة.

هذا يمكن أن يكون ETH أو شكل من أشكال المكافأة داخل الشبكة (مثل جزء معين من العملة أو تكلفة الغاز).

يمكن تقسيم مكافأة الكتلة في الشبكة الرئيسية إلى جزئين، مما يشكل نظام مكافأة تدرجي: حيث يُستخدم جزء من المكافأة للتحقق من صحة PoS التقليدي، بينما يتم توزيع الجزء الآخر وفقًا لمساهمة العقدة في إنشاء البرهان ZK.

يمكن رؤية من خلال هذا أن ZK يمكن أن يعمل كتعزيز للتحقق من PoS، ويمكن لـ ZK التعدين أن يعمل كتوسيع لـ PoS التكديس.

بالإضافة إلى تكديس ETH للحصول على مكافآت PoS ، يمكن للمشاركين في التكديس الحصول على مكافآت إضافية من خلال المشاركة في العمل المتعلق ب ZK. على سبيل المثال ، يمكن للمشاركين في التكديس تشغيل عقدة إنشاء برهان ZK ، وتوفير موارد الحساب لدعم تطبيقات تقنية ZK.

ولكن هذا فقط يطرح إحدى الاحتمالات، إذا كنت ترغب في دمج تقنية ZK في آلية PoS الحالية لل Ethereum ، فإنه يتطلب تعديل أو توسيع بروتوكول PoS الحالي لاستيعاب دور البرهان ZK.

ويجب أيضا تصميم نموذج حافز عادل لضمان عدم تضعيف فعالية حافز PoS وتعزيز تطبيق تكنولوجيا ZK.

4. هل سيؤدي التعدين ZK إلى ظواهر خارجية إيجابية جديدة؟

بعد تحول إثيريوم من PoW إلى PoS، أصبحت نقطة الانتقاد الرئيسية هي عدم وجود توريث خارجي في هذه النظام الاقتصادي "المغلق".

PoW هو ذو جانب خارجي، يتطلب طاقة وأجهزة، مما يوسع النشاط الاقتصادي لسلسلة الكتل إلى خارج سلسلة الكتل، ويؤثر على العالم الحقيقي.

في نظام PoS ، تعتمد أهلية الكتلة العمل أساسًا على كمية العملات المملوكة (أي الرهن) ، حيث تتركز الأنشطة الاقتصادية بشكل أكبر في الرهن والمعاملات داخل الشبكة ، بدلاً من الإنتاج الواسع لجهاز التعدين وسوق الكهرباء وما إلى ذلك كما هو الحال في PoW.

مثل جهاز التعدين PoW، يتطلب جهاز تسريع ZK الأجهزة المخصصة، ولكن مشكلة "استهلاك الطاقة الغير فعال" ستتماسك، لأن PoW يحل مسألة رياضية للتنافس على حق الكتلة، بينما يولد ZK التعدين دليلاً صحيحًا للتحقق من الصفقات دون الحاجة إلى عقدة مختلفة للقيام بعمل غير فعال متكرر.

5، تشارك الذكاء الاصطناعي و ZK قوة الحوسبة

وفي المزيد من التطور، ستظهر سوق قوة الحوسبة ZK حتى يتمكن حتى من مشاركة قوة الحوسبة AI وقوة الحوسبة ZK.

قد تظهر منصة متكاملة تقدم خدمات الحساب الشاملة على السوق، تدعم احتياجات الحساب للذكاء الاصطناعي ومهام ZK.

يمكن للمستخدمين معالجة مهام الذكاء الاصطناعي التي تتطلب أداءً عاليًا ومهام إنشاء البرهان ZK على نفس المنصة.

يمكن أيضًا الدمج على مستوى البروتوكول: إنشاء عقد ذكي أو بروتوكول يسمح لمقدمي قوة الحوسبة AI بالمشاركة في إنشاء البرهان ZK أو استخدام تقنية ZK للتحقق من نتائج حساب الذكاء الاصطناعي.

يمكن أيضًا توزيع قوة الحوسبة بشكل ديناميكي: توزيع موارد قوة الحوسبة بناءً على احتياجات المهمة. على سبيل المثال ، عندما تكون احتياجات مهمة الذكاء الاصطناعي منخفضة ، يمكن استخدام هذه الموارد لإنشاء إثبات ZK ، والعكس صحيح.

6، رئيس اللاعبين الذين يستخدمون تسريع الأجهزة ZK

المشروع الرائد في مجال تسريع الأجهزة ZK حاليًا هو Cysic.

تتخصص Cysic في تصميم وإنتاج الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC) ، ومصفوفات بوابة البرمجة في الموقع (FPGAs) ، والحلول المسرعة لوحدة معالجة الرسومات لتسريع عملية توليد ZKP.

Cysic صممت منتجين من الأجهزة:

ZK Air: جهاز ZK خفيف الوزن ، يقارب حجمه محول طاقة الكمبيوتر المحمول ، ويتمتع بقدرة حسابية تعادل 10 بطاقات RTX 4090 GPU ، مناسب للاستخدام الشخصي.

ZK Pro: جهاز أقوى يعادل أداء 50 بطاقة RTX 4090 GPU، مصمم لمشاريع ZK الكبيرة مثل zkRollup و zkML.

بالإضافة إلى الأجهزة، توفر Cysic أيضًا مكتبة CUDA التي تدعم مجموعة متنوعة من أنظمة ZKP مثل Plonky2 وGnark وHalo2 وRapidSnark وغيرها. تسمح هذه المكتبات بتحسين الأداء بشكل كبير، مقارنةً بالإطارات مفتوحة المصدر على الأقل بنسبة 50%.

في الوقت نفسه، لديها Cysic نظام بيئي، Cysic Network، وهو يهدف إلى دمج وإدارة موارد الحوسبة المجتمعية، وربط فريق المشروع ZK ومزودي القوة الحسابية والمدققون المجتمعيين لتشكيل شبكة حوسبة موثوقة.

ببساطة ، Cysic Network هو منصة تعدين ZK و SaaS.

حاليًا ، تعاونت Cysic مع العديد من مشاريع zkRollup ، مما يظهر جدوى منتجها واحتياجات السوق.

بالإضافة إلى Cysic، هناك مشروع مميز آخر يجب الإشارة إليه: Scroll

لم أكن أتصور أن Scroll، المعروفة بـ "العداء والانفصال" و "الشهرة السيئة"، كانت في مقدمة تسريع ZK الأجهزة بشكل كبير.

بالمقارنة مع مشاريع ZK Rollup الأخرى ، يمكن القول أن Scroll يفتح طريقًا جديدًا ، حيث يبدأ من الأجهزة وينشئ حواجز منافسة خاصة به من خلال تطوير GUP الأجهزة المعزز بتقنية ZK الخاصة به ، وهذا هو أكبر ميزة تنافسية متميزة لـ Scroll.

من وجهة نظر واحدة ، فإن Scroll هو بالفعل مشروع صعب للغاية.

ومع ذلك، فإن توجيه Scroll و Cysic مختلف: بالنسبة لـ Scroll، تسريع الأجهزة هو جزء من حلها الشامل للطبقة 2؛ بينما تعمل Cysic على توفير خدمات تسريع الأجهزة لنظام البيئة الكامل لـ ZKP.

7、الخاتمة

أخيراً، دعونا نلخص محتوى هذا المقال:

إثيريوم يتجه نحو تقنية zk-SNARKs: إثيريوم يعتمد تقنية دليل الإثبات بدون معرفة (zk-SNARKs) لتحقيق التوسع وتعزيز الخصوصية، حيث تم تطبيق تقنية zk-SNARKs في طبقة البيانات وطبقة الاتفاق، مما يعزز أداء الشبكة.

يتطلب ZK تسريع الأجهزة: نظرًا لأن إنشاء الدليل بدون المعرفة يستهلك موارد حسابية كبيرة ، يعتبر تسريع الأجهزة (مثل ASIC و FPGA) وسيلة ضرورية لزيادة الكفاءة.

جمع بين التعدين بتقنية PoS و ZK: تمت مقترحة نموذج اقتصادي جديد يجمع بين التعدين بتقنية ZK كتوسعة لتقنية PoS، حيث يحصل المراهنون على مكافأة إضافية عن طريق توفير قدرات الحساب باستخدام تقنية ZK، وبذلك يتشكل نمط يجمع بين تقنية PoS وتقنية PoW.

ZK التعدين يقدم فوائد خارجية جديدة: قد يقلل ZK التعدين من الاستهلاك غير الفعال مقارنة ب PoW، ولكنه لا يزال يتطلب أجهزة مخصصة، مما يشجع على إنتاج الأجهزة والابتكار التقني.

AI و ZK قوة الحوسبة مشتركة: قد تشترك مهام الحوسبة لـ AI و ZK في موارد الأجهزة، لتشكيل سوق خدمات حساب شامل.

مشاريع رائدة في السوق: Cysic و Scroll هما الرائدين في مجال تسريع الأجهزة ZK، حيث يركز الأول على توفير الأجهزة للبيئة ZK، في حين يُعتبر الثاني جزءًا من حلول الطبقة 2.

أخيرًا، بدأت مسارات تسريع الأجهزة ZK تظهر بوضوح، مع تزايد تطبيق تقنية ZK في إيثريوم، سيصبح تسريع الأجهزة ZK أكثر أهمية، وربما سيعكس تغيير نموذج الاقتصاد في إيثريوم، ويستحق متابعتنا المستمرة لهذا المسار.