La GPU de la Blockchain: Analyse complète des coprocesseurs ZK

Avancé7/24/2024, 11:15:15 AM
Le coprocesseur ZK peut être considéré comme un plug-in de calcul hors chaîne dérivé du concept modulaire. Sa fonction est similaire à celle du GPU dans nos ordinateurs traditionnels qui partage les tâches de calcul graphique pour le CPU, c'est-à-dire un processeur qui partage les tâches de calcul dans des scénarios spécifiques. Sous cette architecture de conception, les tâches de données lourdes et de logique de calcul complexe que les chaînes publiques ne maîtrisent pas peuvent être calculées à travers le coprocesseur ZK. La chaîne n'a besoin que de recevoir les résultats de calcul retournés, et leur exactitude est déterminée par les garanties de preuve ZK, ce qui permet finalement des calculs hors chaîne fiables de tâches complexes.

tldr

  • Les coprocesseurs zk peuvent être considérés comme des plugins de calcul hors chaîne dérivés du concept modulaire, similaires aux GPUs dans les ordinateurs traditionnels qui déchargent les tâches de calcul graphique du CPU en gérant des tâches de calcul spécifiques.
  • ils peuvent être utilisés pour gérer des calculs complexes et des données lourdes, réduisant les frais de gaz et étendant la fonctionnalité des contrats intelligents.
  • Contrairement aux Rollups, les coprocesseurs zk sont sans état, peuvent être utilisés sur plusieurs chaînes et conviennent aux scénarios de calcul complexes.
  • le développement de coprocesseurs zk est un défi, avec des coûts de performance élevés et un manque de normalisation. Les coûts matériels sont également importants. Bien que le domaine ait considérablement évolué par rapport à il y a un an, il en est encore aux premiers stades.
  • à mesure que l'ère modulaire progresse vers une mise à l'échelle fractale, la blockchain est confrontée à des problèmes tels que des pénuries de liquidité, des utilisateurs dispersés, un manque d'innovation et des problèmes d'interopérabilité entre chaînes, créant un paradoxe avec des chaînes l1 à mise à l'échelle verticale. Les coprocesseurs zk peuvent offrir un moyen de surmonter ces défis, en apportant un soutien aux applications existantes et émergentes et en apportant de nouveaux récits à l'espace blockchain.

i. une autre branche de l'infrastructure modulaire: coprocesseurs zk

1.1 aperçu des coprocesseurs zk

Les coprocesseurs zk peuvent être considérés comme des plugins de calcul hors chaîne dérivés du concept modulaire, de la même manière que les GPU déchargent les tâches de calcul graphique des CPU dans les ordinateurs traditionnels, en traitant des tâches de calcul spécifiques. Dans ce cadre de conception, les tâches que les chaînes publiques ne maîtrisent pas, telles que les données volumineuses et la logique de calcul complexe, peuvent être calculées par les coprocesseurs zk, la chaîne ne recevant que les résultats de calcul renvoyés. Leur exactitude est garantie par des preuves zk, ce qui permet finalement d'obtenir un calcul hors chaîne de confiance pour des tâches complexes.

Actuellement, des applications populaires comme l'IA, SocialFi, DEX et GameFi ont un besoin urgent de haute performance et de maîtrise des coûts. Dans les solutions traditionnelles, ces "applications lourdes" nécessitant une haute performance optent souvent pour des modèles d'application sur chaîne + hors chaîne ou conçoivent une chaîne d'application distincte. Cependant, les deux approches présentent des problèmes inhérents : la première a une "boîte noire," et la seconde fait face à des coûts de développement élevés, à une séparation de l'écosystème de la chaîne originale et à une liquidité fragmentée. De plus, la machine virtuelle de la chaîne principale impose des limitations significatives sur le développement et le fonctionnement de telles applications (par exemple, le manque de normes de couche d'application, de langages de développement complexes).

Les coprocesseurs zk visent à résoudre ces problèmes. Pour donner un exemple plus détaillé, nous pouvons considérer la blockchain comme un terminal (comme un téléphone ou un ordinateur) qui ne peut pas se connecter à Internet. Dans ce scénario, nous pouvons exécuter des applications relativement simples, comme Uniswap ou d'autres applications DeFi, entièrement sur la chaîne. Mais lorsque des applications plus complexes apparaissent, telles que l'exécution d'une application similaire à ChatGPT, les performances et le stockage de la chaîne publique seront totalement insuffisants, ce qui entraînera des explosions de gaz. Dans le scénario Web2, lorsque nous exécutons ChatGPT, notre terminal commun lui-même ne peut pas gérer le modèle linguistique GPT-4o de grande taille ; nous devons nous connecter aux serveurs d'OpenAI pour relayer la question, et après que le serveur calcule et infère le résultat, nous recevons directement la réponse. Les coprocesseurs zk sont comme des serveurs distants de la blockchain. Bien que les différents projets de coprocesseurs puissent présenter de légères différences de conception en fonction du type de projet, la logique sous-jacente reste globalement similaire - calcul hors chaîne + preuves zk ou preuves de stockage pour validation.

prenant le déploiement bonsaï de rise zero comme exemple, cette architecture est très simple. le projet s'intègre parfaitement dans le zkvm propre de rise zero, et les développeurs n'ont besoin que de deux étapes simples pour utiliser bonsaï comme coprocesseur:

  • Écrire une application zkvm pour gérer la logique de l'application.
  • écrire un contrat Solidity pour exiger que Bonsai exécute votre application zkvm et gère les résultats.

1.2 différences par rapport aux rollups

à partir des définitions ci-dessus, il peut sembler que les rollups et les coprocesseurs zk ont une logique d'implémentation et des objectifs très similaires. cependant, les rollups ressemblent davantage à des extensions multi-core de la chaîne principale, avec les différences spécifiques entre les deux comme suit :

1. objectif principal:

  • rollups: améliorer le débit des transactions blockchain et réduire les frais de transaction.
  • zk coprocesseurs: étendre les capacités de calcul des contrats intelligents pour gérer une logique plus complexe et des volumes de données plus importants.

2. principe de fonctionnement:

  • rollups: aggreGate on-chain transactions and submit them to the main chain with fraud proofs or zk proofs.
  • coprocesseurs zk : similaires aux zk rollups, mais conçus pour des scénarios d'application différents. les zk rollups, en raison des contraintes et des règles spécifiques à la chaîne, ne sont pas adaptés aux tâches de coprocesseur.

3. gestion de l'état:

  • rollups: maintiennent leur état et se synchronisent périodiquement avec la chaîne principale.
  • coprocesseurs zk : sans état, chaque calcul est sans état.

4. scénarios d'application:

  • Rollups : principalement destinés aux utilisateurs finaux, adaptés aux transactions à haute fréquence.
  • coprocesseurs zk : servent principalement les entreprises, adaptés aux scénarios nécessitant des calculs complexes, tels que des modèles financiers avancés et des analyses de données volumineuses.

5. relation avec la chaîne principale :

  • rollups : considérés comme des extensions de la chaîne principale, généralement axés sur des réseaux blockchain spécifiques.
  • zk coprocesseurs : peuvent servir plusieurs blockchains, sans être limités à des chaînes principales spécifiques, et peuvent également servir des rollups.

Ainsi, les deux ne sont pas mutuellement exclusifs mais complémentaires. Même si un rollup existe sous la forme d'une chaîne d'application, les coprocesseurs zk peuvent encore fournir des services.

1.3 cas d'utilisation

théoriquement, le champ d'application des coprocesseurs zk est vaste, couvrant des projets dans divers secteurs de la blockchain. les coprocesseurs zk permettent aux dapps d'avoir des fonctionnalités plus proches de celles des applications web2 centralisées. voici quelques exemples de cas d'utilisation collectés à partir de sources en ligne:

développement de dapp axé sur les données:

Les coprocesseurs zk permettent aux développeurs de créer des dapps basées sur les données qui utilisent l'intégralité des données historiques on-chain pour des calculs complexes sans suppositions de confiance supplémentaires. Cela ouvre des possibilités sans précédent pour le développement de dapps, telles que:

  • analyse avancée des données : fonctions d'analyse de données on-chain similaires à dune analytics.
  • logique métier complexe: mise en œuvre d'algorithmes complexes et de logiques métier présents dans les applications centralisées traditionnelles.
  • applications inter-chaînes : construction de dapps inter-chaînes basées sur des données multi-chaînes.

programme trader VIP pour les DEX :

Un scénario d'application typique consiste à mettre en œuvre un programme de réduction des frais basé sur le volume de trading dans les DEX, connu sous le nom de "programme de fidélité des traders VIP". De tels programmes sont courants dans les CEX mais rares dans les DEX.

avec des coprocesseurs zk, les dex peuvent :

  • suivre les volumes de trading historiques des utilisateurs.
  • calculer les niveaux vip des utilisateurs.
  • ajuster dynamiquement les frais de négociation en fonction des niveaux VIP. Cette fonctionnalité peut aider les DEX à améliorer la fidélisation des utilisateurs, augmenter la liquidité et finalement améliorer les revenus.

augmentation de données pour les contrats intelligents:

Les coprocesseurs zk peuvent agir comme des intergiciels puissants, fournissant des services de capture de données, de calcul et de vérification pour les contrats intelligents, ce qui permet de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité. Cela permet aux contrats intelligents de :

  • accéder et traiter de grandes quantités de données historiques.
  • effectuer des calculs complexes hors chaîne.
  • mettre en œuvre une logique métier plus avancée.

technologie de pont inter-chaînes :

Certaines technologies de pont inter-chaînes basées sur zk, telles que Herodotus et Lagrange, peuvent également être considérées comme des applications de coprocesseurs zk. Ces technologies se concentrent principalement sur l'extraction et la vérification des données, fournissant une base de données fiable pour la communication inter-chaînes.

Les coprocesseurs zk 1.4 ne sont pas parfaits

Malgré les nombreux avantages, les coprocesseurs zk à l'étape actuelle sont loin d'être parfaits et rencontrent plusieurs problèmes. J'ai résumé les points suivants :

  1. développement : le concept de zk est difficile à appréhender pour de nombreux développeurs. Le développement requiert des connaissances cryptographiques et une maîtrise des langages de développement et des outils spécifiques.
  2. coûts élevés du matériel : le matériel zk utilisé pour les calculs hors chaîne doit être entièrement supporté par le projet lui-même. Le matériel zk est cher et évolue rapidement, ce qui le rend susceptible de devenir obsolète à tout moment. La question de savoir si cela peut former une boucle commerciale fermée est une question qui mérite d'être considérée.
  3. champ bondé: techniquement, il n'y aura pas beaucoup de différence dans la mise en œuvre, et le résultat final pourrait ressembler au paysage actuel de la couche 2, où quelques projets importants se démarquent tandis que le reste est largement ignoré.
  4. circuits zk : l'exécution de calculs hors chaîne dans les coprocesseurs zk nécessite la conversion de programmes informatiques traditionnels en circuits zk. écrire des circuits personnalisés pour chaque application est fastidieux, et l'utilisation de zkvms dans des machines virtuelles pour écrire des circuits présente un surcoût computationnel significatif en raison de modèles computationnels différents.

ii. une pièce essentielle pour une adoption massive

(cette section est très subjective et ne représente que les points de vue personnels de l'auteur.)

ce cycle est principalement dirigé par une infrastructure modulaire. Si la modularisation est la bonne voie, ce cycle pourrait être la dernière étape vers une adoption massive. Cependant, à l'étape actuelle, nous partageons tous un sentiment commun: pourquoi ne voyons-nous que quelques anciennes applications remises en paquet, pourquoi y a-t-il plus de chaînes que d'applications, et pourquoi un nouveau standard de jeton comme les inscriptions est-il considéré comme la plus grande innovation de ce cycle?

La raison fondamentale de l’absence de nouveaux récits est que l’infrastructure modulaire actuelle est insuffisante pour prendre en charge les super applications, en particulier en l’absence de certaines conditions préalables (interopérabilité inter-chaînes, barrières pour les utilisateurs, etc.), ce qui conduit à la fragmentation la plus importante de l’histoire de la blockchain. Les rollups, en tant que cœur de l’ère modulaire, ont certes accéléré les choses, mais ils ont également apporté de nombreux problèmes, tels que la fragmentation de la liquidité, la dispersion des utilisateurs et les limitations imposées par la chaîne ou la machine virtuelle elle-même à l’innovation applicative. De plus, un autre « acteur clé » de la modularisation, Celestia, a ouvert la voie à ce que DA ne soit pas nécessairement sur Ethereum, ce qui exacerbe encore la fragmentation. Qu’il s’agisse d’idéologie ou de coûts DA, le résultat est que BTC est forcé de devenir DA, et d’autres chaînes publiques visent à fournir des solutions DA plus rentables. La situation actuelle est que chaque chaîne publique a au moins un, sinon des dizaines, de projets de couche 2. De plus, tous les projets d’infrastructure et d’écosystème ont appris en profondeur la stratégie de jalonnement de tokens mise au point par BLUR, exigeant des utilisateurs qu’ils misent des tokens dans le cadre du projet. Ce mode, qui profite aux baleines de trois manières (intérêt, appréciation de l’ETH ou du BTC et jetons gratuits), comprime davantage la liquidité on-chain.

dans les précédents marchés haussiers, les fonds ne circulaient que dans quelques-unes à une douzaine de chaînes publiques, se concentrant principalement sur ethereum. maintenant, les fonds sont dispersés sur des centaines de chaînes publiques et mis en jeu dans des milliers de projets similaires, ce qui entraîne une baisse de l'activité on-chain. même ethereum manque d'activité on-chain. en conséquence, les joueurs de l'est s'engagent dans le pvp dans l'écosystème btc, tandis que les joueurs de l'ouest le font dans solana, par nécessité.

Par conséquent, mon attention actuelle est axée sur la manière de promouvoir la liquidité agrégée sur l'ensemble des chaînes et de soutenir l'émergence de nouveaux styles de jeu et de super applications. Dans le secteur de l'interopérabilité entre chaînes, les projets traditionnels leaders ont systématiquement sous-performé, ressemblant encore aux ponts traditionnels entre chaînes. Les nouvelles solutions d'interopérabilité que nous avons discutées dans les rapports précédents visent principalement à agréger plusieurs chaînes en une seule chaîne. Parmi les exemples figurent agglayer, superchain, chaîne élastique, jam, etc., qui ne seront pas élaborés ici. En résumé, l'agrégation entre chaînes est un obstacle nécessaire dans l'infrastructure modulaire, mais il faudra du temps pour le surmonter.

Les coprocesseurs zk sont un élément essentiel de la phase actuelle. Ils peuvent renforcer la couche2 et compléter la couche1. Existe-t-il un moyen de surmonter temporairement les problèmes de cross-chain et de trilemme, nous permettant de réaliser certaines applications de l'ère actuelle sur certaines couches1 ou couches2 avec une liquidité importante ? Après tout, les applications blockchain manquent de nouveaux récits. De plus, permettre des styles de jeu diversifiés, un contrôle du gaz, des applications à grande échelle, des capacités de cross-chain et réduire les obstacles pour les utilisateurs grâce à des solutions de coprocesseur intégrées pourrait être plus idéal que de s'appuyer sur la centralisation.

iii. aperçu du projet

le champ du coprocesseur zk est apparu vers 2023 et est devenu relativement mature à ce stade. selon la classification de messari, ce domaine englobe actuellement trois domaines verticaux majeurs (informatique générale, interopérabilité et inter-chaîne, ia et formation machine) avec 18 projets. la plupart de ces projets sont soutenus par des vcs de premier plan. ci-dessous, nous décrivons plusieurs projets de différents domaines verticaux.

3.1 giza

giza est un protocole zkml (apprentissage automatique à connaissance nulle) déployé sur starknet, officiellement pris en charge par starkware. Il se concentre sur la possibilité d'utiliser des modèles d'IA de manière vérifiable dans les contrats intelligents de la blockchain. Les développeurs peuvent déployer des modèles d'IA sur le réseau giza, qui vérifie ensuite la justesse de l'inférence du modèle grâce à des preuves à connaissance nulle et fournit les résultats aux contrats intelligents de manière décentralisée. Cela permet aux développeurs de créer des applications sur chaîne qui combinent les capacités de l'IA tout en maintenant la décentralisation et la vérifiabilité de la blockchain.

Giza achève le flux de travail en suivant les trois étapes suivantes :

  • Conversion de modèle : Giza convertit les modèles d'intelligence artificielle au format ONNX couramment utilisé en un format pouvant être exécuté dans un système de preuve à divulgation nulle. Cela permet aux développeurs de former des modèles à l'aide d'outils familiers, puis de les déployer sur le réseau Giza.
  • inférence hors-chaîne : lorsqu'un contrat intelligent demande une inférence de modèle IA, Giza effectue le calcul réel hors-chaîne. Cela évite les coûts élevés liés à l'exécution directe de modèles IA complexes sur la blockchain.
  • vérification à connaissance nulle : giza génère des preuves zk pour chaque inférence de modèle, prouvant que le calcul a été exécuté correctement. Ces preuves sont vérifiées on-chain, assurant la correction des résultats de l'inférence sans répéter l'ensemble du processus de calcul on-chain.

L'approche de Giza permet aux modèles d'IA de servir de sources d'entrée fiables pour les contrats intelligents sans avoir recours à des oracles centralisés ou à des environnements d'exécution fiables. Cela ouvre de nouvelles possibilités pour les applications blockchain, telles que la gestion d'actifs basée sur l'IA, la détection de fraudes et la tarification dynamique. C'est l'un des rares projets dans l'espace web3 x AI avec une boucle fermée logique et une utilisation astucieuse de coprocesseurs dans le domaine de l'IA.

3.2 risc zéro

Risc Zero est un projet de coprocesseur de premier plan soutenu par plusieurs VCs de premier plan. Il se concentre sur la possibilité d'exécuter de manière vérifiable n'importe quel calcul dans les contrats intelligents de la blockchain. Les développeurs peuvent écrire des programmes en Rust et les déployer sur le réseau Risc Zero. Risc Zero vérifie ensuite la correction de l'exécution du programme grâce à des preuves à divulgation nulle et fournit les résultats aux contrats intelligents de manière décentralisée. Cela permet aux développeurs de créer des applications complexes sur la blockchain tout en maintenant la décentralisation et la vérifiabilité de la blockchain.

nous avons brièvement mentionné le déploiement et le flux de travail plus tôt. ici, nous détaillons deux composants clés :

  • bonsaï: le bonsaï est le composant coprocesseur au sein de risc zero, intégré de manière transparente dans le zkvm de l'architecture d'ensemble d'instructions risc-v. il permet aux développeurs d'intégrer rapidement des preuves de connaissance nulle haute performance dans ethereum, les blockchains l1, les chaînes d'application cosmos, les rollups l2 et les dapps en quelques jours. il offre des appels de contrat intelligent directs, des calculs déconnectés vérifiables, une interopérabilité inter-chaînes et une fonctionnalité de rollup générale, le tout en adoptant une architecture distribuée décentralisée en premier lieu. en combinant des preuves récursives, des compilateurs de circuits personnalisés, une continuation d'état et des algorithmes de preuves en amélioration continue, il permet à quiconque de générer des preuves de connaissance nulle haute performance pour diverses applications.
  • zkvm : le zkvm est un ordinateur vérifiable qui fonctionne de manière similaire à un véritable microprocesseur risc-v intégré. Basé sur l'architecture d'ensemble d'instructions RISC-V, il permet aux développeurs d'écrire des programmes dans des langages de programmation de haut niveau tels que Rust, C++, Solidity, Go, etc., qui peuvent générer des preuves de zéro connaissance. Prise en charge de plus de 70% des caisses populaires de rouille, il combine parfaitement la computation générale et les preuves de zéro connaissance, capable de générer des preuves de zéro connaissance efficaces pour des calculs de n'importe quelle complexité tout en maintenant la confidentialité du processus de calcul et la vérifiabilité des résultats. Le zkvm utilise des technologies zk, y compris Stark et Snark, et réalise une génération et une vérification efficaces de preuves grâce à des composants tels que le prouveur de récursion et le prouveur stark-to-snark, prenant en charge l'exécution hors chaîne et la vérification en chaîne.

risc zero s'est intégré à plusieurs solutions de couche2 eth et a démontré divers cas d'utilisation pour bonsai. Un exemple intéressant est bonsai pay. Cette démonstration utilise zkvm de risc zero et le service de preuve de bonsai, permettant aux utilisateurs d'envoyer ou de retirer des eth et des jetons sur Ethereum en utilisant leurs comptes Google. Cela montre comment risc zero peut intégrer de manière transparente les applications on-chain avec OAuth2.0 (la norme utilisée par les principaux fournisseurs d'identité tels que Google), offrant un cas d'utilisation qui réduit la barrière utilisateur web3 grâce aux applications web2 traditionnelles. D'autres exemples incluent des applications basées sur des DAOs.

3.3 =nil;

=nil; est un projet d'investissement soutenu par des entités renommées telles que mina, polychain, starkware et blockchain capital. Notamment, des pionniers de la technologie zk tels que mina et starkware figurent parmi les soutiens, ce qui témoigne d'une reconnaissance technique élevée pour le projet. =nil; a également été mentionné dans notre rapport « Le marché de la puissance de calcul », se concentrant principalement sur le marché de la preuve (un marché de génération de preuves décentralisé). De plus, =nil; dispose d'un autre sous-produit appelé zkllvm.

zkllvm, développé par la fondation =nil;, est un compilateur de circuits innovant qui convertit automatiquement du code d'application écrit dans des langages de programmation courants tels que c++ et rust en circuits efficaces et prouvables pour Ethereum, sans nécessiter de langages de spécification de domaine à connaissance nulle (DSL) spécialisés. Ceci simplifie considérablement le processus de développement, réduit les barrières à l'entrée et améliore les performances en évitant zkvm. Il prend en charge l'accélération matérielle pour accélérer la génération de preuves, ce qui le rend adapté à divers scénarios d'application zk tels que les rollups, les ponts inter-chaînes, les oracles, l'apprentissage automatique et les jeux. Il est étroitement intégré au marché des preuves de la fondation =nil;, offrant aux développeurs un support de bout en bout de la création de circuits à la génération de preuves.

3.4 brevis

Brevis est un sous-projet du réseau Celer et est un coprocesseur intelligent à zéro connaissance (zk) pour la blockchain, permettant aux dapps d'accéder, de calculer et d'utiliser des données arbitraires sur plusieurs blockchains de manière totalement décentralisée. Comme d'autres coprocesseurs, Brevis a une large gamme d'utilisations, telles que la finance décentralisée axée sur les données, les ponts zk, l'acquisition d'utilisateurs on-chain, zkdid et l'abstraction de compte social.

L'architecture brevis se compose de trois composants principaux:

  • zkfabric: le zkfabric est le composant relais de l'architecture brevis. sa tâche principale est de collecter et de synchroniser les informations d'en-tête de bloc de tous les blockchains connectés, puis de générer des preuves de consensus pour chaque en-tête de bloc collecté grâce au circuit client léger zk.
  • zkquerynet: zkquerynet est un marché ouvert de moteur de requête zk qui peut accepter directement les requêtes de données provenant de contrats intelligents on-chain et générer les résultats de requête et les preuves de requête zk correspondantes grâce au circuit du moteur de requête zk. Ces moteurs vont des spécialisés (par exemple, le calcul du volume des transactions d'un dex sur une période spécifique) aux abstractions d'indexation de données hautement générales et aux langages de requête avancés pour répondre aux besoins de diverses applications.
  • zkaggregatorrollup: il sert de couche d'agrégation et de stockage pour zkfabric et zkquerynet. il vérifie les preuves de ces deux composants, stocke les données prouvées et soumet les racines d'état de leurs preuves zk à toutes les blockchains connectées, permettant aux dapps d'accéder directement aux résultats de requête prouvés dans leur logique métier de contrat intelligent on-chain.

avec cette architecture modulaire, brevis peut fournir à tous les contrats intelligents de blockchain publique pris en charge un moyen d'accès sans confiance, efficace et flexible. la version v4 de uni adopte également ce projet et l'intègre avec des hooks (un système d'intégration de diverses logiques personnalisées d'utilisateur) pour faciliter la lecture des données historiques de la blockchain, réduire les frais de gaz, tout en garantissant la décentralisation. cela est un exemple d'un coprocesseur zk promouvant un dex.

3,5 lagrange

Lagrange est un protocole de coprocesseur zk d'interopérabilité dirigé par 1kx et Founders Fund, principalement destiné à fournir une interopérabilité cross-chain sans confiance et à prendre en charge des applications nécessitant un calcul de données complexes à grande échelle. Contrairement aux ponts de nœuds traditionnels, l'interopérabilité cross-chain de Lagrange est principalement réalisée grâce à ses mécanismes innovants de zk big data et de comité d'état.

  • zk big data: il s'agit du produit phare de lagrange, responsable du traitement et de la vérification des données inter-chaînes et de la génération de preuves zk associées. Ce composant comprend un coprocesseur zk hautement parallèle pour exécuter des calculs hors chaîne complexes et générer des preuves de connaissance nulle, une base de données vérifiable spécialement conçue prenant en charge des emplacements de stockage illimités et des requêtes sql directes à partir de contrats intelligents, un mécanisme de mise à jour dynamique qui met à jour uniquement les points de données modifiés pour réduire le temps de preuve, et une fonction intégrée permettant aux développeurs d'utiliser des requêtes sql directement à partir de contrats intelligents pour accéder à des données historiques sans écrire de circuits complexes. Ensemble, ils forment un système de traitement et de vérification des données de la blockchain à grande échelle.
  • Comité d’État : Ce composant est un réseau de vérification décentralisé composé de plusieurs nœuds indépendants, chacun jalonnant de l’ETH en garantie. Ces nœuds agissent comme des clients ZK Light vérifiant spécifiquement l’état de certains cumuls optimisés. Le comité d’État s’intègre à l’AVS d’Eigenlayer, en tirant parti du mécanisme de re-staking pour améliorer la sécurité, en prenant en charge un nombre illimité de nœuds participants pour atteindre une croissance de sécurité superlinéaire. Il fournit également un « mode rapide », permettant aux utilisateurs d’effectuer des opérations cross-chain sans attendre la fenêtre de défi, ce qui améliore considérablement l’expérience utilisateur. La combinaison de ces deux technologies permet à LAGrange de traiter efficacement des données à grande échelle, d’effectuer des calculs complexes, de transmettre et de vérifier en toute sécurité les résultats sur différentes blockchains, soutenant ainsi le développement d’applications inter-chaînes complexes.

Lagrange s'est déjà intégré avec Eigenlayer, Mantle, Base, Frax, Polymer, Layerzero, Omni, Altlayer, entre autres, et sera le premier zk avs à se lier dans l'écosystème Ethereum.

à propos de ybb

ybb est un fonds web3 se consacrant à l'identification de projets définissant le web3 avec pour vision de créer un meilleur habitat en ligne pour tous les résidents d'Internet. Fondé par un groupe de croyants en la blockchain qui participent activement à cette industrie depuis 2013, ybb est toujours prêt à aider les projets à un stade précoce à évoluer de 0 à 1. Nous apprécions l'innovation, la passion autonome et les produits orientés utilisateur tout en reconnaissant le potentiel des crypto-monnaies et des applications blockchain.

Site web | Twi: @ybbcapital

références:

1.ABCDE : Une plongée en profondeur dans le coprocesseur ZK et son avenir :https://medium.com/ABCDE.com/fr-abcde-une-plongée-profonde-dans-zk-coprocessor-et-son-avenir-1d1b3f33f946

2. 'zk' est tout ce dont vous avez besoin:https://medium.com/gate_ventures/zk-is-all-you-need-238886062c52

3. risque zéro :https://www.risczero.com/bonsai

4.lagrange:https://www.lagrange.dev/blog/interoperability-for-modular-blockchains-the-lagrange-thesis

5. axiomblog :https://blog.axiom.xyz/

6. accélération de l'azote ! comment le coprocesseur zk brise les barrières des données de contrat intelligenthttps://foresightnews.pro/article/detail/48239

disclaimer:

  1. Cet article est reproduit à partir de [Douleur moyenne], transmettez le titre original 'the gpu of blockchain: comprehensive analysis of zk coprocessors', tous les droits d'auteur appartiennent à l'auteur original [ybb capital researcher zeke]. Si des objections sont formulées à cette réimpression, veuillez contacter le Porte apprendreéquipe, et ils s'en occuperont rapidement.

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La GPU de la Blockchain: Analyse complète des coprocesseurs ZK

Avancé7/24/2024, 11:15:15 AM
Le coprocesseur ZK peut être considéré comme un plug-in de calcul hors chaîne dérivé du concept modulaire. Sa fonction est similaire à celle du GPU dans nos ordinateurs traditionnels qui partage les tâches de calcul graphique pour le CPU, c'est-à-dire un processeur qui partage les tâches de calcul dans des scénarios spécifiques. Sous cette architecture de conception, les tâches de données lourdes et de logique de calcul complexe que les chaînes publiques ne maîtrisent pas peuvent être calculées à travers le coprocesseur ZK. La chaîne n'a besoin que de recevoir les résultats de calcul retournés, et leur exactitude est déterminée par les garanties de preuve ZK, ce qui permet finalement des calculs hors chaîne fiables de tâches complexes.

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  • Les coprocesseurs zk peuvent être considérés comme des plugins de calcul hors chaîne dérivés du concept modulaire, similaires aux GPUs dans les ordinateurs traditionnels qui déchargent les tâches de calcul graphique du CPU en gérant des tâches de calcul spécifiques.
  • ils peuvent être utilisés pour gérer des calculs complexes et des données lourdes, réduisant les frais de gaz et étendant la fonctionnalité des contrats intelligents.
  • Contrairement aux Rollups, les coprocesseurs zk sont sans état, peuvent être utilisés sur plusieurs chaînes et conviennent aux scénarios de calcul complexes.
  • le développement de coprocesseurs zk est un défi, avec des coûts de performance élevés et un manque de normalisation. Les coûts matériels sont également importants. Bien que le domaine ait considérablement évolué par rapport à il y a un an, il en est encore aux premiers stades.
  • à mesure que l'ère modulaire progresse vers une mise à l'échelle fractale, la blockchain est confrontée à des problèmes tels que des pénuries de liquidité, des utilisateurs dispersés, un manque d'innovation et des problèmes d'interopérabilité entre chaînes, créant un paradoxe avec des chaînes l1 à mise à l'échelle verticale. Les coprocesseurs zk peuvent offrir un moyen de surmonter ces défis, en apportant un soutien aux applications existantes et émergentes et en apportant de nouveaux récits à l'espace blockchain.

i. une autre branche de l'infrastructure modulaire: coprocesseurs zk

1.1 aperçu des coprocesseurs zk

Les coprocesseurs zk peuvent être considérés comme des plugins de calcul hors chaîne dérivés du concept modulaire, de la même manière que les GPU déchargent les tâches de calcul graphique des CPU dans les ordinateurs traditionnels, en traitant des tâches de calcul spécifiques. Dans ce cadre de conception, les tâches que les chaînes publiques ne maîtrisent pas, telles que les données volumineuses et la logique de calcul complexe, peuvent être calculées par les coprocesseurs zk, la chaîne ne recevant que les résultats de calcul renvoyés. Leur exactitude est garantie par des preuves zk, ce qui permet finalement d'obtenir un calcul hors chaîne de confiance pour des tâches complexes.

Actuellement, des applications populaires comme l'IA, SocialFi, DEX et GameFi ont un besoin urgent de haute performance et de maîtrise des coûts. Dans les solutions traditionnelles, ces "applications lourdes" nécessitant une haute performance optent souvent pour des modèles d'application sur chaîne + hors chaîne ou conçoivent une chaîne d'application distincte. Cependant, les deux approches présentent des problèmes inhérents : la première a une "boîte noire," et la seconde fait face à des coûts de développement élevés, à une séparation de l'écosystème de la chaîne originale et à une liquidité fragmentée. De plus, la machine virtuelle de la chaîne principale impose des limitations significatives sur le développement et le fonctionnement de telles applications (par exemple, le manque de normes de couche d'application, de langages de développement complexes).

Les coprocesseurs zk visent à résoudre ces problèmes. Pour donner un exemple plus détaillé, nous pouvons considérer la blockchain comme un terminal (comme un téléphone ou un ordinateur) qui ne peut pas se connecter à Internet. Dans ce scénario, nous pouvons exécuter des applications relativement simples, comme Uniswap ou d'autres applications DeFi, entièrement sur la chaîne. Mais lorsque des applications plus complexes apparaissent, telles que l'exécution d'une application similaire à ChatGPT, les performances et le stockage de la chaîne publique seront totalement insuffisants, ce qui entraînera des explosions de gaz. Dans le scénario Web2, lorsque nous exécutons ChatGPT, notre terminal commun lui-même ne peut pas gérer le modèle linguistique GPT-4o de grande taille ; nous devons nous connecter aux serveurs d'OpenAI pour relayer la question, et après que le serveur calcule et infère le résultat, nous recevons directement la réponse. Les coprocesseurs zk sont comme des serveurs distants de la blockchain. Bien que les différents projets de coprocesseurs puissent présenter de légères différences de conception en fonction du type de projet, la logique sous-jacente reste globalement similaire - calcul hors chaîne + preuves zk ou preuves de stockage pour validation.

prenant le déploiement bonsaï de rise zero comme exemple, cette architecture est très simple. le projet s'intègre parfaitement dans le zkvm propre de rise zero, et les développeurs n'ont besoin que de deux étapes simples pour utiliser bonsaï comme coprocesseur:

  • Écrire une application zkvm pour gérer la logique de l'application.
  • écrire un contrat Solidity pour exiger que Bonsai exécute votre application zkvm et gère les résultats.

1.2 différences par rapport aux rollups

à partir des définitions ci-dessus, il peut sembler que les rollups et les coprocesseurs zk ont une logique d'implémentation et des objectifs très similaires. cependant, les rollups ressemblent davantage à des extensions multi-core de la chaîne principale, avec les différences spécifiques entre les deux comme suit :

1. objectif principal:

  • rollups: améliorer le débit des transactions blockchain et réduire les frais de transaction.
  • zk coprocesseurs: étendre les capacités de calcul des contrats intelligents pour gérer une logique plus complexe et des volumes de données plus importants.

2. principe de fonctionnement:

  • rollups: aggreGate on-chain transactions and submit them to the main chain with fraud proofs or zk proofs.
  • coprocesseurs zk : similaires aux zk rollups, mais conçus pour des scénarios d'application différents. les zk rollups, en raison des contraintes et des règles spécifiques à la chaîne, ne sont pas adaptés aux tâches de coprocesseur.

3. gestion de l'état:

  • rollups: maintiennent leur état et se synchronisent périodiquement avec la chaîne principale.
  • coprocesseurs zk : sans état, chaque calcul est sans état.

4. scénarios d'application:

  • Rollups : principalement destinés aux utilisateurs finaux, adaptés aux transactions à haute fréquence.
  • coprocesseurs zk : servent principalement les entreprises, adaptés aux scénarios nécessitant des calculs complexes, tels que des modèles financiers avancés et des analyses de données volumineuses.

5. relation avec la chaîne principale :

  • rollups : considérés comme des extensions de la chaîne principale, généralement axés sur des réseaux blockchain spécifiques.
  • zk coprocesseurs : peuvent servir plusieurs blockchains, sans être limités à des chaînes principales spécifiques, et peuvent également servir des rollups.

Ainsi, les deux ne sont pas mutuellement exclusifs mais complémentaires. Même si un rollup existe sous la forme d'une chaîne d'application, les coprocesseurs zk peuvent encore fournir des services.

1.3 cas d'utilisation

théoriquement, le champ d'application des coprocesseurs zk est vaste, couvrant des projets dans divers secteurs de la blockchain. les coprocesseurs zk permettent aux dapps d'avoir des fonctionnalités plus proches de celles des applications web2 centralisées. voici quelques exemples de cas d'utilisation collectés à partir de sources en ligne:

développement de dapp axé sur les données:

Les coprocesseurs zk permettent aux développeurs de créer des dapps basées sur les données qui utilisent l'intégralité des données historiques on-chain pour des calculs complexes sans suppositions de confiance supplémentaires. Cela ouvre des possibilités sans précédent pour le développement de dapps, telles que:

  • analyse avancée des données : fonctions d'analyse de données on-chain similaires à dune analytics.
  • logique métier complexe: mise en œuvre d'algorithmes complexes et de logiques métier présents dans les applications centralisées traditionnelles.
  • applications inter-chaînes : construction de dapps inter-chaînes basées sur des données multi-chaînes.

programme trader VIP pour les DEX :

Un scénario d'application typique consiste à mettre en œuvre un programme de réduction des frais basé sur le volume de trading dans les DEX, connu sous le nom de "programme de fidélité des traders VIP". De tels programmes sont courants dans les CEX mais rares dans les DEX.

avec des coprocesseurs zk, les dex peuvent :

  • suivre les volumes de trading historiques des utilisateurs.
  • calculer les niveaux vip des utilisateurs.
  • ajuster dynamiquement les frais de négociation en fonction des niveaux VIP. Cette fonctionnalité peut aider les DEX à améliorer la fidélisation des utilisateurs, augmenter la liquidité et finalement améliorer les revenus.

augmentation de données pour les contrats intelligents:

Les coprocesseurs zk peuvent agir comme des intergiciels puissants, fournissant des services de capture de données, de calcul et de vérification pour les contrats intelligents, ce qui permet de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité. Cela permet aux contrats intelligents de :

  • accéder et traiter de grandes quantités de données historiques.
  • effectuer des calculs complexes hors chaîne.
  • mettre en œuvre une logique métier plus avancée.

technologie de pont inter-chaînes :

Certaines technologies de pont inter-chaînes basées sur zk, telles que Herodotus et Lagrange, peuvent également être considérées comme des applications de coprocesseurs zk. Ces technologies se concentrent principalement sur l'extraction et la vérification des données, fournissant une base de données fiable pour la communication inter-chaînes.

Les coprocesseurs zk 1.4 ne sont pas parfaits

Malgré les nombreux avantages, les coprocesseurs zk à l'étape actuelle sont loin d'être parfaits et rencontrent plusieurs problèmes. J'ai résumé les points suivants :

  1. développement : le concept de zk est difficile à appréhender pour de nombreux développeurs. Le développement requiert des connaissances cryptographiques et une maîtrise des langages de développement et des outils spécifiques.
  2. coûts élevés du matériel : le matériel zk utilisé pour les calculs hors chaîne doit être entièrement supporté par le projet lui-même. Le matériel zk est cher et évolue rapidement, ce qui le rend susceptible de devenir obsolète à tout moment. La question de savoir si cela peut former une boucle commerciale fermée est une question qui mérite d'être considérée.
  3. champ bondé: techniquement, il n'y aura pas beaucoup de différence dans la mise en œuvre, et le résultat final pourrait ressembler au paysage actuel de la couche 2, où quelques projets importants se démarquent tandis que le reste est largement ignoré.
  4. circuits zk : l'exécution de calculs hors chaîne dans les coprocesseurs zk nécessite la conversion de programmes informatiques traditionnels en circuits zk. écrire des circuits personnalisés pour chaque application est fastidieux, et l'utilisation de zkvms dans des machines virtuelles pour écrire des circuits présente un surcoût computationnel significatif en raison de modèles computationnels différents.

ii. une pièce essentielle pour une adoption massive

(cette section est très subjective et ne représente que les points de vue personnels de l'auteur.)

ce cycle est principalement dirigé par une infrastructure modulaire. Si la modularisation est la bonne voie, ce cycle pourrait être la dernière étape vers une adoption massive. Cependant, à l'étape actuelle, nous partageons tous un sentiment commun: pourquoi ne voyons-nous que quelques anciennes applications remises en paquet, pourquoi y a-t-il plus de chaînes que d'applications, et pourquoi un nouveau standard de jeton comme les inscriptions est-il considéré comme la plus grande innovation de ce cycle?

La raison fondamentale de l’absence de nouveaux récits est que l’infrastructure modulaire actuelle est insuffisante pour prendre en charge les super applications, en particulier en l’absence de certaines conditions préalables (interopérabilité inter-chaînes, barrières pour les utilisateurs, etc.), ce qui conduit à la fragmentation la plus importante de l’histoire de la blockchain. Les rollups, en tant que cœur de l’ère modulaire, ont certes accéléré les choses, mais ils ont également apporté de nombreux problèmes, tels que la fragmentation de la liquidité, la dispersion des utilisateurs et les limitations imposées par la chaîne ou la machine virtuelle elle-même à l’innovation applicative. De plus, un autre « acteur clé » de la modularisation, Celestia, a ouvert la voie à ce que DA ne soit pas nécessairement sur Ethereum, ce qui exacerbe encore la fragmentation. Qu’il s’agisse d’idéologie ou de coûts DA, le résultat est que BTC est forcé de devenir DA, et d’autres chaînes publiques visent à fournir des solutions DA plus rentables. La situation actuelle est que chaque chaîne publique a au moins un, sinon des dizaines, de projets de couche 2. De plus, tous les projets d’infrastructure et d’écosystème ont appris en profondeur la stratégie de jalonnement de tokens mise au point par BLUR, exigeant des utilisateurs qu’ils misent des tokens dans le cadre du projet. Ce mode, qui profite aux baleines de trois manières (intérêt, appréciation de l’ETH ou du BTC et jetons gratuits), comprime davantage la liquidité on-chain.

dans les précédents marchés haussiers, les fonds ne circulaient que dans quelques-unes à une douzaine de chaînes publiques, se concentrant principalement sur ethereum. maintenant, les fonds sont dispersés sur des centaines de chaînes publiques et mis en jeu dans des milliers de projets similaires, ce qui entraîne une baisse de l'activité on-chain. même ethereum manque d'activité on-chain. en conséquence, les joueurs de l'est s'engagent dans le pvp dans l'écosystème btc, tandis que les joueurs de l'ouest le font dans solana, par nécessité.

Par conséquent, mon attention actuelle est axée sur la manière de promouvoir la liquidité agrégée sur l'ensemble des chaînes et de soutenir l'émergence de nouveaux styles de jeu et de super applications. Dans le secteur de l'interopérabilité entre chaînes, les projets traditionnels leaders ont systématiquement sous-performé, ressemblant encore aux ponts traditionnels entre chaînes. Les nouvelles solutions d'interopérabilité que nous avons discutées dans les rapports précédents visent principalement à agréger plusieurs chaînes en une seule chaîne. Parmi les exemples figurent agglayer, superchain, chaîne élastique, jam, etc., qui ne seront pas élaborés ici. En résumé, l'agrégation entre chaînes est un obstacle nécessaire dans l'infrastructure modulaire, mais il faudra du temps pour le surmonter.

Les coprocesseurs zk sont un élément essentiel de la phase actuelle. Ils peuvent renforcer la couche2 et compléter la couche1. Existe-t-il un moyen de surmonter temporairement les problèmes de cross-chain et de trilemme, nous permettant de réaliser certaines applications de l'ère actuelle sur certaines couches1 ou couches2 avec une liquidité importante ? Après tout, les applications blockchain manquent de nouveaux récits. De plus, permettre des styles de jeu diversifiés, un contrôle du gaz, des applications à grande échelle, des capacités de cross-chain et réduire les obstacles pour les utilisateurs grâce à des solutions de coprocesseur intégrées pourrait être plus idéal que de s'appuyer sur la centralisation.

iii. aperçu du projet

le champ du coprocesseur zk est apparu vers 2023 et est devenu relativement mature à ce stade. selon la classification de messari, ce domaine englobe actuellement trois domaines verticaux majeurs (informatique générale, interopérabilité et inter-chaîne, ia et formation machine) avec 18 projets. la plupart de ces projets sont soutenus par des vcs de premier plan. ci-dessous, nous décrivons plusieurs projets de différents domaines verticaux.

3.1 giza

giza est un protocole zkml (apprentissage automatique à connaissance nulle) déployé sur starknet, officiellement pris en charge par starkware. Il se concentre sur la possibilité d'utiliser des modèles d'IA de manière vérifiable dans les contrats intelligents de la blockchain. Les développeurs peuvent déployer des modèles d'IA sur le réseau giza, qui vérifie ensuite la justesse de l'inférence du modèle grâce à des preuves à connaissance nulle et fournit les résultats aux contrats intelligents de manière décentralisée. Cela permet aux développeurs de créer des applications sur chaîne qui combinent les capacités de l'IA tout en maintenant la décentralisation et la vérifiabilité de la blockchain.

Giza achève le flux de travail en suivant les trois étapes suivantes :

  • Conversion de modèle : Giza convertit les modèles d'intelligence artificielle au format ONNX couramment utilisé en un format pouvant être exécuté dans un système de preuve à divulgation nulle. Cela permet aux développeurs de former des modèles à l'aide d'outils familiers, puis de les déployer sur le réseau Giza.
  • inférence hors-chaîne : lorsqu'un contrat intelligent demande une inférence de modèle IA, Giza effectue le calcul réel hors-chaîne. Cela évite les coûts élevés liés à l'exécution directe de modèles IA complexes sur la blockchain.
  • vérification à connaissance nulle : giza génère des preuves zk pour chaque inférence de modèle, prouvant que le calcul a été exécuté correctement. Ces preuves sont vérifiées on-chain, assurant la correction des résultats de l'inférence sans répéter l'ensemble du processus de calcul on-chain.

L'approche de Giza permet aux modèles d'IA de servir de sources d'entrée fiables pour les contrats intelligents sans avoir recours à des oracles centralisés ou à des environnements d'exécution fiables. Cela ouvre de nouvelles possibilités pour les applications blockchain, telles que la gestion d'actifs basée sur l'IA, la détection de fraudes et la tarification dynamique. C'est l'un des rares projets dans l'espace web3 x AI avec une boucle fermée logique et une utilisation astucieuse de coprocesseurs dans le domaine de l'IA.

3.2 risc zéro

Risc Zero est un projet de coprocesseur de premier plan soutenu par plusieurs VCs de premier plan. Il se concentre sur la possibilité d'exécuter de manière vérifiable n'importe quel calcul dans les contrats intelligents de la blockchain. Les développeurs peuvent écrire des programmes en Rust et les déployer sur le réseau Risc Zero. Risc Zero vérifie ensuite la correction de l'exécution du programme grâce à des preuves à divulgation nulle et fournit les résultats aux contrats intelligents de manière décentralisée. Cela permet aux développeurs de créer des applications complexes sur la blockchain tout en maintenant la décentralisation et la vérifiabilité de la blockchain.

nous avons brièvement mentionné le déploiement et le flux de travail plus tôt. ici, nous détaillons deux composants clés :

  • bonsaï: le bonsaï est le composant coprocesseur au sein de risc zero, intégré de manière transparente dans le zkvm de l'architecture d'ensemble d'instructions risc-v. il permet aux développeurs d'intégrer rapidement des preuves de connaissance nulle haute performance dans ethereum, les blockchains l1, les chaînes d'application cosmos, les rollups l2 et les dapps en quelques jours. il offre des appels de contrat intelligent directs, des calculs déconnectés vérifiables, une interopérabilité inter-chaînes et une fonctionnalité de rollup générale, le tout en adoptant une architecture distribuée décentralisée en premier lieu. en combinant des preuves récursives, des compilateurs de circuits personnalisés, une continuation d'état et des algorithmes de preuves en amélioration continue, il permet à quiconque de générer des preuves de connaissance nulle haute performance pour diverses applications.
  • zkvm : le zkvm est un ordinateur vérifiable qui fonctionne de manière similaire à un véritable microprocesseur risc-v intégré. Basé sur l'architecture d'ensemble d'instructions RISC-V, il permet aux développeurs d'écrire des programmes dans des langages de programmation de haut niveau tels que Rust, C++, Solidity, Go, etc., qui peuvent générer des preuves de zéro connaissance. Prise en charge de plus de 70% des caisses populaires de rouille, il combine parfaitement la computation générale et les preuves de zéro connaissance, capable de générer des preuves de zéro connaissance efficaces pour des calculs de n'importe quelle complexité tout en maintenant la confidentialité du processus de calcul et la vérifiabilité des résultats. Le zkvm utilise des technologies zk, y compris Stark et Snark, et réalise une génération et une vérification efficaces de preuves grâce à des composants tels que le prouveur de récursion et le prouveur stark-to-snark, prenant en charge l'exécution hors chaîne et la vérification en chaîne.

risc zero s'est intégré à plusieurs solutions de couche2 eth et a démontré divers cas d'utilisation pour bonsai. Un exemple intéressant est bonsai pay. Cette démonstration utilise zkvm de risc zero et le service de preuve de bonsai, permettant aux utilisateurs d'envoyer ou de retirer des eth et des jetons sur Ethereum en utilisant leurs comptes Google. Cela montre comment risc zero peut intégrer de manière transparente les applications on-chain avec OAuth2.0 (la norme utilisée par les principaux fournisseurs d'identité tels que Google), offrant un cas d'utilisation qui réduit la barrière utilisateur web3 grâce aux applications web2 traditionnelles. D'autres exemples incluent des applications basées sur des DAOs.

3.3 =nil;

=nil; est un projet d'investissement soutenu par des entités renommées telles que mina, polychain, starkware et blockchain capital. Notamment, des pionniers de la technologie zk tels que mina et starkware figurent parmi les soutiens, ce qui témoigne d'une reconnaissance technique élevée pour le projet. =nil; a également été mentionné dans notre rapport « Le marché de la puissance de calcul », se concentrant principalement sur le marché de la preuve (un marché de génération de preuves décentralisé). De plus, =nil; dispose d'un autre sous-produit appelé zkllvm.

zkllvm, développé par la fondation =nil;, est un compilateur de circuits innovant qui convertit automatiquement du code d'application écrit dans des langages de programmation courants tels que c++ et rust en circuits efficaces et prouvables pour Ethereum, sans nécessiter de langages de spécification de domaine à connaissance nulle (DSL) spécialisés. Ceci simplifie considérablement le processus de développement, réduit les barrières à l'entrée et améliore les performances en évitant zkvm. Il prend en charge l'accélération matérielle pour accélérer la génération de preuves, ce qui le rend adapté à divers scénarios d'application zk tels que les rollups, les ponts inter-chaînes, les oracles, l'apprentissage automatique et les jeux. Il est étroitement intégré au marché des preuves de la fondation =nil;, offrant aux développeurs un support de bout en bout de la création de circuits à la génération de preuves.

3.4 brevis

Brevis est un sous-projet du réseau Celer et est un coprocesseur intelligent à zéro connaissance (zk) pour la blockchain, permettant aux dapps d'accéder, de calculer et d'utiliser des données arbitraires sur plusieurs blockchains de manière totalement décentralisée. Comme d'autres coprocesseurs, Brevis a une large gamme d'utilisations, telles que la finance décentralisée axée sur les données, les ponts zk, l'acquisition d'utilisateurs on-chain, zkdid et l'abstraction de compte social.

L'architecture brevis se compose de trois composants principaux:

  • zkfabric: le zkfabric est le composant relais de l'architecture brevis. sa tâche principale est de collecter et de synchroniser les informations d'en-tête de bloc de tous les blockchains connectés, puis de générer des preuves de consensus pour chaque en-tête de bloc collecté grâce au circuit client léger zk.
  • zkquerynet: zkquerynet est un marché ouvert de moteur de requête zk qui peut accepter directement les requêtes de données provenant de contrats intelligents on-chain et générer les résultats de requête et les preuves de requête zk correspondantes grâce au circuit du moteur de requête zk. Ces moteurs vont des spécialisés (par exemple, le calcul du volume des transactions d'un dex sur une période spécifique) aux abstractions d'indexation de données hautement générales et aux langages de requête avancés pour répondre aux besoins de diverses applications.
  • zkaggregatorrollup: il sert de couche d'agrégation et de stockage pour zkfabric et zkquerynet. il vérifie les preuves de ces deux composants, stocke les données prouvées et soumet les racines d'état de leurs preuves zk à toutes les blockchains connectées, permettant aux dapps d'accéder directement aux résultats de requête prouvés dans leur logique métier de contrat intelligent on-chain.

avec cette architecture modulaire, brevis peut fournir à tous les contrats intelligents de blockchain publique pris en charge un moyen d'accès sans confiance, efficace et flexible. la version v4 de uni adopte également ce projet et l'intègre avec des hooks (un système d'intégration de diverses logiques personnalisées d'utilisateur) pour faciliter la lecture des données historiques de la blockchain, réduire les frais de gaz, tout en garantissant la décentralisation. cela est un exemple d'un coprocesseur zk promouvant un dex.

3,5 lagrange

Lagrange est un protocole de coprocesseur zk d'interopérabilité dirigé par 1kx et Founders Fund, principalement destiné à fournir une interopérabilité cross-chain sans confiance et à prendre en charge des applications nécessitant un calcul de données complexes à grande échelle. Contrairement aux ponts de nœuds traditionnels, l'interopérabilité cross-chain de Lagrange est principalement réalisée grâce à ses mécanismes innovants de zk big data et de comité d'état.

  • zk big data: il s'agit du produit phare de lagrange, responsable du traitement et de la vérification des données inter-chaînes et de la génération de preuves zk associées. Ce composant comprend un coprocesseur zk hautement parallèle pour exécuter des calculs hors chaîne complexes et générer des preuves de connaissance nulle, une base de données vérifiable spécialement conçue prenant en charge des emplacements de stockage illimités et des requêtes sql directes à partir de contrats intelligents, un mécanisme de mise à jour dynamique qui met à jour uniquement les points de données modifiés pour réduire le temps de preuve, et une fonction intégrée permettant aux développeurs d'utiliser des requêtes sql directement à partir de contrats intelligents pour accéder à des données historiques sans écrire de circuits complexes. Ensemble, ils forment un système de traitement et de vérification des données de la blockchain à grande échelle.
  • Comité d’État : Ce composant est un réseau de vérification décentralisé composé de plusieurs nœuds indépendants, chacun jalonnant de l’ETH en garantie. Ces nœuds agissent comme des clients ZK Light vérifiant spécifiquement l’état de certains cumuls optimisés. Le comité d’État s’intègre à l’AVS d’Eigenlayer, en tirant parti du mécanisme de re-staking pour améliorer la sécurité, en prenant en charge un nombre illimité de nœuds participants pour atteindre une croissance de sécurité superlinéaire. Il fournit également un « mode rapide », permettant aux utilisateurs d’effectuer des opérations cross-chain sans attendre la fenêtre de défi, ce qui améliore considérablement l’expérience utilisateur. La combinaison de ces deux technologies permet à LAGrange de traiter efficacement des données à grande échelle, d’effectuer des calculs complexes, de transmettre et de vérifier en toute sécurité les résultats sur différentes blockchains, soutenant ainsi le développement d’applications inter-chaînes complexes.

Lagrange s'est déjà intégré avec Eigenlayer, Mantle, Base, Frax, Polymer, Layerzero, Omni, Altlayer, entre autres, et sera le premier zk avs à se lier dans l'écosystème Ethereum.

à propos de ybb

ybb est un fonds web3 se consacrant à l'identification de projets définissant le web3 avec pour vision de créer un meilleur habitat en ligne pour tous les résidents d'Internet. Fondé par un groupe de croyants en la blockchain qui participent activement à cette industrie depuis 2013, ybb est toujours prêt à aider les projets à un stade précoce à évoluer de 0 à 1. Nous apprécions l'innovation, la passion autonome et les produits orientés utilisateur tout en reconnaissant le potentiel des crypto-monnaies et des applications blockchain.

Site web | Twi: @ybbcapital

références:

1.ABCDE : Une plongée en profondeur dans le coprocesseur ZK et son avenir :https://medium.com/ABCDE.com/fr-abcde-une-plongée-profonde-dans-zk-coprocessor-et-son-avenir-1d1b3f33f946

2. 'zk' est tout ce dont vous avez besoin:https://medium.com/gate_ventures/zk-is-all-you-need-238886062c52

3. risque zéro :https://www.risczero.com/bonsai

4.lagrange:https://www.lagrange.dev/blog/interoperability-for-modular-blockchains-the-lagrange-thesis

5. axiomblog :https://blog.axiom.xyz/

6. accélération de l'azote ! comment le coprocesseur zk brise les barrières des données de contrat intelligenthttps://foresightnews.pro/article/detail/48239

disclaimer:

  1. Cet article est reproduit à partir de [Douleur moyenne], transmettez le titre original 'the gpu of blockchain: comprehensive analysis of zk coprocessors', tous les droits d'auteur appartiennent à l'auteur original [ybb capital researcher zeke]. Si des objections sont formulées à cette réimpression, veuillez contacter le Porte apprendreéquipe, et ils s'en occuperont rapidement.

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