Introdução:

Partindo do fundo da tecnologia e dos dados, este artigo tenta responder se o baixo custo do ZKP é uma proposta falsa.

Introdução: Com o progresso contínuo da tecnologia ZKP (Zero-Knowledge Proof), as pessoas tornaram-se profundamente interessadas na sua relação entre custo e desempenho. Extensos recursos computacionais e otimização de algoritmos são indispensáveis para implementar e manter sistemas de prova de conhecimento zero. Estes cálculos podem resultar em custos elevados, especialmente quando se lida com dados tremendos e cálculos complexos. Portanto, o ZKP não tem absolutamente uma vantagem de custo que depende do cenário de aplicação específico.

Tendo como pano de fundo a notícia do Aztec Connect ser forçado a encerrar, é essencial para nós reavaliar as alegadas vantagens de custo da tecnologia ZKP. Embora o ZKP seja faturado como uma solução que pode fornecer um elevado grau de privacidade, a falha temporária do Aztec Connect prova pelo menos que esta tecnologia enfrenta enormes desafios em termos de custo nesta fase.

Se a tecnologia ZKP é realmente rentável, porque é que o Aztec Connect é incapaz de alcançar a sustentabilidade nas suas operações? O que é mais intrigante é que o Aztec também incentiva a comunidade a bifurcar, implementar e operar novas versões do Aztec Connect. Isto sugere os enormes recursos necessários para executar o Aztec Connect de forma independente. Isso também agrava ainda mais as nossas dúvidas sobre a relação custo-eficácia do ZKP. Se o ZKP realmente tem a vantagem de custo, então porque é que a comunidade precisa de um investimento tão grande para manter o projeto a funcionar?

Portanto, precisamos de dar uma olhada séria nas alegadas vantagens de custo da tecnologia ZKP. Talvez a vantagem de custo do ZKP seja apenas uma ilusão exagerada, e a situação real pode ser mais complicada. Ao procurar vantagens de custo, é preciso pensar não só na otimização de um único aspecto mas também no desempenho e no equilíbrio de custos do sistema geral de forma abrangente. Por exemplo, reduzir os custos computacionais pode aumentar os custos de comunicação ou usar algoritmos mais eficientes pode exigir um suporte de hardware mais complexo. Portanto, precisamos realizar uma análise abrangente de custo-benefício para um projeto específico, pesar estratégias de otimização em todos os aspetos e encontrar o melhor ponto de equilíbrio.

Fonte: Bing Ventures

O mito do custo quebrado

Primeiro, precisamos de definir a estrutura de custos do ZKP. Atualmente, vários métodos de definição são complexos e têm padrões diferentes, que incluem pelo menos custo de hardware, custo de computação, custo de verificação, custo de armazenamento, etc. Mas neste artigo, seguindo os princípios nativos do ZKP, a definição da estrutura de custos concentra-se nos dois custos principais de comunicação e custo de computação. O custo de comunicação refere-se ao custo da troca de informações entre o provador e o validador, enquanto o custo computacional refere-se ao custo do provador e do validador para realizar cálculos. Estes dois custos principais desempenham um papel competitivo central no ZKP porque afetam diretamente a eficiência e a segurança da prova e da verificação. Se o custo de comunicação e o custo de computação forem demasiado elevados, a eficiência da prova e da verificação será reduzida, afetando assim o desempenho de todo o sistema.

Agora, voltando à arquitetura de privacidade da Aztec, precisamos perceber que existem diferenças significativas entre a abordagem Rollup da Aztec e outras soluções de Camada 2 da série ZK. Em comparação com a agregação e embalagem de várias transações para gerar provas, o Aztec precisa gerar provas para cada transação separadamente e depois empacotá-las. Esta abordagem resulta na necessidade de gerar uma prova independente para cada transação, o que aumenta o custo de cálculo e a taxa de gás, tornando a taxa de gás da Aztec mais alta do que outros esquemas Rollup.

Além disso, apenas a prova de privacidade gerada nativamente pelo utilizador é uma prova de conhecimento zero que não vaza informações, e as provas Rollup internas e Rollup externas em cima dela não são necessariamente conhecimento zero. Isto obscurece as vantagens de privacidade do ZKP e questiona ainda mais a viabilidade da vantagem de custo do ZKP. O método de gateway do Aztec Connect é relativamente inchado. Agrega transações à Camada 1 e implementa agregação de fundos e chamadas de função Defi através do Contrato Aztec Bridge. No entanto, esta abordagem de gateway só pode ser adequada para certos tipos de transações em termos de partilha de taxas e pode tornar a implementação do projeto menos flexível.

Fonte: Sin7Y

Difícil de medir a relação custo-eficácia

A relação entre custo e desempenho é complexa e dinâmica. Normalmente, o custo mais baixo melhora o desempenho porque reduz a sobrecarga computacional e de comunicação, tornando assim o sistema geral mais eficiente. No entanto, a procura excessiva do baixo custo levará à degradação do desempenho porque sacrifica certos recursos de computação e comunicação. Portanto, é necessário encontrar um equilíbrio adequado entre custo e desempenho nos sistemas ZKP para satisfazer as necessidades de diferentes campos de aplicação.

As provas de conhecimento zero envolvem a verificação da exatidão de uma reclamação entre diferentes participantes, passando mensagens, pelo que o custo de comunicação é um fator chave. Para reduzir os custos de comunicação, podemos considerar o uso de protocolos de comunicação eficientes e algoritmos de compressão para reduzir o tamanho da mensagem e o tempo de transmissão. Especialmente para projetos de Camada 2 como o Aztec, a comunicação entre cadeias requer a passagem de mensagens e dados entre diferentes redes blockchain. Entregar mensagens envolve comunicação e interação de rede, o que resulta em certos custos de comunicação. Especialmente para a construção de DApps de cadeia completa em larga escala, o volume de transmissão de mensagens será maior, aumentando a pressão sobre os custos de comunicação.

As provas de conhecimento zero requerem computação extensiva para gerar provas e verificar a sua exatidão. A fim de reduzir os custos de computação, podemos reduzir etapas de computação desnecessárias e sobrecarga de armazenamento, otimizando algoritmos e estruturas de dados. Além disso, a computação paralela e as tecnologias de computação distribuída também podem ser utilizadas para distribuir tarefas de computação a vários nós para melhorar a eficiência da computação. A verificação ZKP na cadeia de destino é relativamente barata, mas o processo de geração de provas na cadeia de origem requer grandes custos computacionais. Especialmente quando se utilizam métodos tradicionais de verificação, o custo de verificação é elevado e os utilizadores não podem pagar.

Fonte: Bing Ventures

Estratégias de controlo de custos mais eficazes

O autor acredita que com o crescimento da tecnologia, o custo da comunicação pode deixar de ser a principal restrição. O avanço contínuo da tecnologia de comunicação moderna significa que os custos de comunicação estão a diminuir a uma escala maciça. Portanto, precisamos de nos concentrar mais na otimização dos custos computacionais, o que pode ser mais significativo. No entanto, à medida que o âmbito de aplicação de tais protocolos se expande, o custo de comunicação pode ainda ser uma consideração importante e deve ser dada atenção contínua aos seus cenários específicos, de modo a usá-lo de forma flexível.

Ao mesmo tempo, devemos saber que a otimização de algoritmos não é a única maneira de reduzir os custos de computação. Além de melhorar o algoritmo do protocolo, também pode considerar cortar custos de computação através de inovações tecnológicas em áreas como hardware dedicado, computação distribuída ou aprendizagem profunda. Estes métodos exigem mais pesquisas e demonstrações a longo prazo, mas trarão definitivamente avanços em melhorias de desempenho e vantagens de custo. Acreditamos que as seguintes direções merecem mais atenção na futura competição ZKP:

1. Alto desempenho e baixo custo de computação: Um projeto ZKP com alto desempenho e baixo custo de computação será de grande interesse. Isto significa que o projeto é capaz de gerar e verificar provas de forma eficiente, mantendo a segurança e a privacidade. Tal projeto teria um amplo potencial de aplicação e seria capaz de satisfazer necessidades práticas em larga escala. Existem atualmente vários sistemas de prova ZKP diferentes, cada um com as suas próprias vantagens e desvantagens únicas. Estamos mais otimistas em relação a projetos dedicados a melhorar e inovar sistemas de prova para melhorar a eficiência, reduzir custos computacionais e aumentar a segurança. Os desenvolvedores precisam explorar uma construção de prova de conhecimento zero mais eficiente e algoritmos de verificação de prova de conhecimento zero mais otimizados para obter processos de geração e verificação de provas mais rápidos e confiáveis.
2. Um projeto ZKP bem-sucedido deve ter funcionalidades que possam ser implementadas no mundo real. Isto significa que tem de ter em conta as restrições em contextos do mundo real e fornecer soluções práticas. Por exemplo, considerações como compatibilidade com infraestruturas e sistemas existentes, facilidade de integração e usabilidade são importantes. Utilizar hardware dedicado para acelerar os cálculos ZKP é uma importante direção de pesquisa. Pesquisas futuras podem concentrar-se na inovação da tecnologia de aceleração de hardware, como o uso de hardware personalizado, incluindo FPGA (Field Programmable Gate Array) ou ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Ao utilizar a aceleração de hardware, o desempenho e a eficiência do sistema ZKP podem ser melhorados, proporcionando um melhor suporte para aplicações de grande escala e cenários em tempo real.

Fonte: Bing Ventures

Solução para problemas de segurança: No sistema ZKP, a segurança é crucial. Os problemas de segurança no sistema ZKP são os maiores custos ocultos, tais como defesa contra ataques e vulnerabilidades, segurança das definições de parâmetros e garantia de aleatoriedade, etc. Só melhorando continuamente a segurança do sistema ZKP é que esses projetos podem garantir a sua fiabilidade e credibilidade em aplicações práticas e fornecer aos utilizadores um nível mais elevado de proteção e garantias de privacidade, que percorrerá todo o processo de design de custo e desempenho.

Resumindo, um projeto ZKP promissor deve apresentar alto desempenho e baixo custo de computação. Também deve ser orientado para aplicações práticas, seguras e confiáveis, implantáveis no mundo real e protegidas durante todo o processo. Podemos prever que o desenvolvimento contínuo da tecnologia ZKP proporcionará perspectivas de aplicação mais amplas para proteção de privacidade e desempenho de verificação. Também precisamos de considerar vários fatores ao avaliar a relação custo-eficácia de um projeto ZKP, incluindo recursos de computação, requisitos de segurança, requisitos de desempenho e complexidade de implementação e manutenção. Em alguns casos, o ZKP pode proporcionar benefícios significativos de privacidade e segurança que compensam o aumento do custo. No entanto, noutros casos, o custo pode exceder o valor real fornecido.

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