معالج ZK: نموذج جديد لكسر قيود أداء إثيريوم

خلفية تاريخية وتطور المعالج المساعد

في مجال الحوسبة التقليدية ، فإن وحدة المعالجة المساعدة هي وحدة معالجة تتحمل المهام المعقدة عن وحدة المعالجة المركزية. هذه التقنية شائعة جدًا في صناعة الكمبيوتر ، مثل معالج الحركة M7 الذي أطلقته شركة آبل في عام 2013 والذي زاد بشكل كبير من حساسية الكشف عن الحركة في الأجهزة الذكية. مفهوم وحدة معالجة الرسوميات (GPU) المعروف على نطاق واسع هو مفهوم وحدة معالجة مساعدة قدمته شركة Nvidia في عام 2007 ، وهي مسؤولة بشكل رئيسي عن مهام مثل عرض الرسوميات. تقوم وحدة معالجة الرسوميات بتسريع التطبيقات التي تعمل على وحدة المعالجة المركزية من خلال معالجة الأكواد الكثيفة الحسابية ، وتعرف هذه البنية باسم "الحوسبة غير المتجانسة" أو "الحوسبة المختلطة".

الوظيفة الرئيسية لوحدة المعالجة المساعدة هي تحمل المهام المحددة المعقدة والتي تتطلب أداءً عاليًا، مما يسمح لوحدة المعالجة المركزية بالتركيز على معالجة الأعمال الأكثر مرونة وتنوعًا.

لماذا يُقال إن ZK هي نهاية اللعبة؟

في شبكة الإيثيريوم، هناك مشكلتان خطيرتان تعيقان تطور التطبيقات:

  1. تكاليف الغاز المرتفعة تحد من نطاق تطوير التطبيقات على السلسلة. تتطلب العمليات العادية للتحويل 21000 غاز، وهذا هو الحد الأدنى لتكاليف الغاز على شبكة الإيثيريوم. ستستهلك العمليات الأخرى مثل تخزين البيانات المزيد من الغاز، مما يعيق بشكل كبير اعتماد التطبيقات والمستخدمين على نطاق واسع.

  2. العقود الذكية يمكنها الوصول فقط إلى بيانات 256 كتلة حديثة، ومع الترقية المستقبلية لـ Pectra وتنفيذ اقتراح EIP-4444، لن تقوم العقد الكاملة بتخزين بيانات الكتل السابقة. يؤدي هذا النقص في البيانات إلى صعوبة ظهور التطبيقات الابتكارية المعتمدة على البيانات، مما يؤثر على تطوير التطبيقات كثيفة البيانات مثل Tiktok و Instagram على البلوك تشين.

تكشف هذه المشكلات أن القدرة الحاسوبية وتوافر البيانات هما السبب الرئيسي وراء تحديد التبني الواسع النطاق لنموذج الحوسبة الجديد. لم يتم تصميم سلسلة الكتل الخاصة بـ Ethereum في الأساس لمعالجة كميات كبيرة من المهام الحاسوبية والبيانات الكثيفة. من أجل التوافق مع هذه التطبيقات، يجب إدخال مفهوم المعالج المساعد. تعتبر سلسلة Ethereum نفسها بمثابة وحدة المعالجة المركزية، بينما المعالج المساعد يشبه وحدة معالجة الرسومات، حيث يعالج المهام الحاسوبية والبيانات الكثيفة.

مع تطور تقنية إثبات المعرفة الصفرية، لضمان موثوقية المعالجات المساعدة في الحسابات خارج السلسلة، تعتمد معظم مشاريع المعالجات المساعدة على إثبات المعرفة الصفرية كأساس تكنولوجي.

تتراوح تطبيقات المعالج المساعد ZK على نطاق واسع، حيث تشمل تقريبًا جميع سيناريوهات التطبيقات اللامركزية الحقيقية، بما في ذلك الشبكات الاجتماعية، الألعاب، التمويل اللامركزي، أنظمة إدارة المخاطر المعتمدة على البيانات على السلسلة، الأوراكيل، تخزين البيانات، تدريب النماذج اللغوية الكبيرة واستنتاجها. نظريًا، يمكن أن تحقق التطبيقات من نوع Web2 الوظائف التي يمكن أن يحققها المعالج المساعد ZK على البلوكشين، بينما تضمن Ethereum كطبقة تسوية نهائية أمان التطبيقات.

حتى الآن، لم يتم توحيد تعريف معالج ZK في الصناعة بالكامل. يمكن اعتبار ZK-Query و ZK-Oracle و ZKM معالجات مساعدة، حيث يمكنها المساعدة في استعلام البيانات الكاملة على السلسلة، والبيانات الموثوقة خارج السلسلة، ونتائج الحسابات خارج السلسلة. من هذه الزاوية، يمكن اعتبار Layer2 في جوهرها نوعًا من المعالج المساعد لإيثريوم.

! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-eea519e979a6ccccd6b2be8ae28e1200.webp)

نظرة عامة على مشروع المعالج المساعد

تتركز مشاريع المعالجات المساعدة المعروفة حاليًا بشكل رئيسي في ثلاثة مشاهد تطبيقية: فهرسة البيانات على السلسلة، والأوراكل، وZKML. حيث تركز المشاريع العامة لآلة ZK الافتراضية مثل Delphinus على zkWASM، بينما تكرس Risc Zero جهودها لهندسة Risc-V.

لماذا نقول إن ZK هي اللعبة النهائية؟

بنية تقنية المعالج المساعد

كمثال على معالج ZK العام، نقوم بتحليل التركيب الفني لثلاثة مشاريع هي Risc Zero وLagrange وSuccinct، لفهم أوجه التشابه والاختلاف في تصميم التقنية والآلية لهذه الأنواع من الآلات الافتراضية العامة، وبالتالي تقييم اتجاهات التطور المستقبلية للمعالجات المساعدة.

ريسك زيرو

يُعرف معالج ZK التعاوني في Risc Zero باسم Bonsai، حيث يقوم ببناء مجموعة من مكونات إثبات المعرفة الصفرية غير المرتبطة بسلسلة الكتل. يعتمد Bonsai على بنية مجموعة التعليمات Risc-V، ويتميز بمرونة عالية، حيث يدعم العديد من لغات البرمجة مثل Rust وC++ وSolidity وGo.

تشمل الوظائف الرئيسية لBonsai:

  1. zkVM العامة، يمكن تشغيل أي آلة افتراضية في بيئة ذات معرفة صفرية / قابلة للتحقق.
  2. نظام توليد إثبات ZK يمكن دمجه مباشرة في العقود الذكية أو البلوكشين.
  3. rollup العام، توزيع نتائج الحسابات المثبتة على Bonsai على السلسلة.

تشمل المكونات الأساسية لBonsai:

  1. شبكة المدققين: تستقبل وتتحقق من كود ZK، وتولد إثبات ZK.
  2. طلب المسبح: تخزين طلبات الإثبات التي يطلقها المستخدم.
  3. محرك Rollup: جمع نتائج الإثبات وتعبئتها وتحميلها إلى الشبكة الرئيسية لإيثيريوم.
  4. Image Hub: منصة تطوير مرئية للمطورين لتخزين الوظائف والتطبيقات.
  5. State Store: تخزين الحالة خارج السلسلة.
  6. سوق الإثبات: سوق قوة الحوسبة لسلسلة صناعة ZK.

لماذا نقول إن ZK هي اللعبة النهائية؟

لاغرانج

يهدف Lagrange إلى بناء معالج مساعد وقاعدة بيانات قابلة للتحقق، تحتوي على البيانات التاريخية على البلوكشين، وتدعم تطوير التطبيقات التي لا تتطلب الثقة. تشمل ميزاته الرئيسية:

  1. قاعدة بيانات قابلة للتحقق: تخزين عقد ذكي على سلسلة الكتل، حيث يتم تخزين الحالة في قاعدة البيانات.
  2. الحوسبة على أساس مبدأ MapReduce : تدعم بنية zkMR التنفيذ المتوازي.

تصميم قاعدة بيانات Lagrange يتضمن ثلاثة أجزاء: بيانات تخزين العقد، بيانات حالة EOA وبيانات الكتلة. إنه ينشئ بنية بيانات كتلة صديقة لإثبات SNARK، حيث تكون كل عقدة ورقية هي رأس كتلة.

تتكون حسابات آلة Lagrange ZKMR الافتراضية من خطوتين:

  1. الخريطة: تقوم الآلات الموزعة بتطبيق خريطة على البيانات لإنشاء أزواج من المفاتيح والقيم.
  2. تقليل: تقوم الحواسيب الموزعة بحساب الإثباتات بشكل منفصل، ثم تقوم بدمجها.

يمكن لـ ZKMR دمج إثباتات الحسابات الصغيرة في إثبات حساب شامل، مما يعزز بشكل فعال القدرة على إثبات الحسابات المعقدة.

لماذا يُقال إن ZK هي اللعبة النهائية؟

موجز

الهدف من شبكة Succinct هو دمج الحقائق القابلة للبرمجة في جميع مراحل تطوير blockchain. يدعم مجموعة متنوعة من الأكواد بما في ذلك Solidity ولغات المجالات المعرفية الخاصة، والتي يمكن تنفيذها في معالجات خارج السلسلة.

تسمى ZKVM خارج السلسلة لـ Succinct بـ SP (المعالج الموجز) ، ويدعم Rust ولغات LLVM الأخرى. تشمل الميزات الأساسية لها:

  1. تقنية الإثبات التكراري المستندة إلى STARKs.
  2. دعم حزم SNARKs إلى STARKs.
  3. بنية zkVM المركزية على الترجمة المسبقة.

! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ae8730f5c7364d7b7aee1edd206a0cf2.webp)

مقارنة مشاريع المعالج المساعد

عند مقارنة معالجات ZK المساعدة العامة، نأخذ في الاعتبار الجوانب التالية:

  1. القدرة على فهرسة البيانات / المزامنة
  2. التقنية المستخدمة (SNARKs مقابل STARKs)
  3. هل تدعم الإثباتات المتكررة
  4. كفاءة نظام الإثبات
  5. حالة التعاون البيئي
  6. خلفية التمويل

في الوقت الحالي، تتجه المسارات التقنية للمشاريع الرئيسية نحو التوافق، حيث تعتمد جميعها على مكونات STARKs إلى SNARKs، بالإضافة إلى تقنية الإثبات المتكررة. نظرًا لأن توليد إثباتات خوارزمية ZK هو الحلقة الأكثر تكلفة من حيث الوقت والموارد، تعمل جميع المشاريع على بناء شبكة من الموثقين وسوق الحوسبة السحابية.

في ظل وجود مسارات تقنية مشابهة، قد يعتمد تقدم المشروع بشكل أكبر على قوة الفريق والدعم البيئي من مستثمري رأس المال المخاطر وراءه، من أجل الحصول على حصة أكبر في السوق.

لماذا نقول إن ZK هو نهاية اللعبة؟

الفرق بين المعالج المساعد وLayer2

على عكس Layer2 الموجهة للمستخدمين، فإن وحدة المعالجة المساعدة تستهدف بشكل أساسي تطوير التطبيقات. يمكن أن تعمل كمكون تسريع أو كمكون معياري، وتطبق في السيناريوهات التالية:

  1. كعنصر من مكونات الآلة الافتراضية خارج السلسلة لـ ZK Layer2
  2. توفير قوة حوسبة خارج السلسلة لتطبيقات السلسلة العامة
  3. كأوراكل للحصول على بيانات قابلة للتحقق من سلاسل أخرى كتطبيق على السلسلة العامة
  4. العمل كجسر عبر السلاسل لنقل الرسائل

أدى المعالج المساعد إلى إمكانية تزامن البيانات في الوقت الحقيقي عبر السلسلة بالكامل وحوسبة موثوقة عالية الأداء ومنخفضة التكلفة، مما يمكن من إعادة تشكيل معظم البرامج الوسيطة في blockchain، بما في ذلك الأوركل، استعلامات البيانات، وجسور عبر السلاسل.

! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aee8cc5ffbc1570ac8b60e3b9e0cd5e1.webp)

التحديات التي تواجه المعالج المساعد

  1. عتبة دخول المطورين مرتفعة، إذ يتعين عليهم إتقان لغات وأدوات معينة.
  2. الصناعة في مرحلة مبكرة، تتعلق أداء zkVM بعدة أبعاد معقدة.
  3. لم تنضج البنية التحتية الأساسية مثل الأجهزة بعد، ولا يزال يتعين الانتظار لبعض الوقت لتحقيق التسويق.
  4. تشبه المسارات التقنية للمشاريع المختلفة، مما يجعل من الصعب تحقيق ميزة ملحوظة، ويتحول تركيز المنافسة نحو الموارد والتعاون البيئي.

! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fe6083de94d1cad00548ac281b79eb35.webp)

ملخص وتوقعات

تتميز تقنية ZK بمرونتها الشديدة، مما يساعد نظام إيثريوم البيئي على الانتقال من اللامركزية إلى عدم الحاجة للثقة. يعد معالج ZK المساعد أداة مهمة لتطبيق تقنية ZK، ويمكنه نظريًا تحقيق إصدار blockchain لأي تطبيق Web2.

يعتمد الاستخدام الواسع لمعالج ZK على عاملين رئيسيين: قاعدة بيانات قابلة لإثباتها في الوقت الحقيقي عبر السلسلة وحساب منخفض التكلفة خارج السلسلة. يتطلب تحقيق هذا الهدف تنفيذ تكرارات تدريجية. التطبيق التجاري لشرائح القوة الحسابية ZK هو الشرط الأساسي لنشر المعالجات المساعدة على نطاق واسع.

تفتقر دورة السوق الحالية إلى الابتكار، مما يوفر نافذة فرصة لبناء تقنيات التطبيقات الضخمة من الجيل التالي. من المتوقع أن يحقق سلسلة صناعة ZK إمكانية تجارية في الدورة التالية. الآن هو أفضل وقت للتركيز على التقنيات الأساسية التي يمكن أن تدعم تفاعل 1 مليار مستخدم على السلسلة.

! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e4e1adea44bef5b7457f150e0eb240a9.webp)

ZK21.23%
ETH9.69%
شاهد النسخة الأصلية
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
  • أعجبني
  • 4
  • إعادة النشر
  • مشاركة
تعليق
0/400
OnChainDetectivevip
· منذ 17 س
معالج ZK رائع
شاهد النسخة الأصليةرد0
AirdropChaservip
· منذ 17 س
التقسيم الدقيق للعمل هو أمر حاسم
شاهد النسخة الأصليةرد0
SelfCustodyIssuesvip
· منذ 17 س
المقارنة باستخدام الأجهزة واضحة جداً
شاهد النسخة الأصليةرد0
ZKSherlockvip
· منذ 17 س
استكشاف في الأمام
شاهد النسخة الأصليةرد0
  • تثبيت