ZK đồng xử lý: Cơ sở hạ tầng tương lai cho ứng dụng Blockchain

Bối cảnh lịch sử của bộ xử lý đồng

Bộ xử lý đồng hành đóng vai trò hỗ trợ CPU xử lý các nhiệm vụ cụ thể trong lĩnh vực máy tính. Từ bộ xử lý M7 động học được Apple ra mắt vào năm 2013, đến GPU được Nvidia đề xuất vào năm 2007, bộ xử lý đồng hành nâng cao hiệu suất tổng thể bằng cách chia sẻ các nhiệm vụ tính toán nặng. Kiến trúc tính toán "phi đồng nhất" hoặc "hỗn hợp" này cho phép CPU tập trung vào việc xử lý linh hoạt hơn, trong khi giao các nhiệm vụ phức tạp hoặc yêu cầu hiệu suất cao cho bộ xử lý đồng hành hoàn thành.

Trong mạng Ethereum, chi phí Gas cao và khả năng truy cập dữ liệu hạn chế đã nghiêm trọng hạn chế việc phát triển ứng dụng. Chuyển khoản thông thường cần 21000 Gas, trong khi các thao tác phức tạp còn cần nhiều Gas hơn, điều này cản trở việc phổ biến các ứng dụng trên chuỗi. Đồng thời, hợp đồng thông minh chỉ có thể truy cập dữ liệu của 256 khối gần đây, trong tương lai có thể còn giảm hơn nữa dung lượng lưu trữ dữ liệu, điều này giới hạn sự xuất hiện của các ứng dụng đổi mới dựa trên dữ liệu lịch sử.

Để giải quyết những vấn đề này, việc giới thiệu khái niệm đồng xử lý trở thành giải pháp khả thi. Chuỗi Ethereum tự nó như CPU, trong khi đồng xử lý giống như GPU, xử lý các tác vụ tính toán và dữ liệu nặng. Kết hợp với công nghệ chứng minh không kiến thức, có thể thực hiện tính toán và xử lý dữ liệu an toàn và đáng tin cậy ngoài chuỗi. Điều này mở ra khả năng cho nhiều ứng dụng rộng rãi như mạng xã hội, trò chơi, DeFi, và thậm chí có thể thực hiện việc chuyển đổi ứng dụng Web2 lên chuỗi.

Tổng quan về dự án bộ xử lý phụ chính

Hiện nay, các dự án đồng xử lý nổi tiếng trong ngành chủ yếu được chia thành ba loại lớn: chỉ mục dữ liệu trên chuỗi, oracle và ZKML. Trong đó, các dự án đồng xử lý ZK loại chung như Risc Zero, Delphinus, áp dụng các kiến trúc máy ảo ngoài chuỗi khác nhau.

Phân tích kiến trúc công nghệ hợp xử lý

Risc Zero

Bộ đồng xử lý Bonsai của Risc Zero dựa trên bộ lệnh RISC-V, hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình. Các thành phần chính của nó bao gồm:

• Mạng chứng minh viên: Nhận và tạo ZK chứng minh
• Request Pool: Lưu trữ chứng minh yêu cầu
• Công cụ Rollup: Gửi kết quả chứng minh lên mạng chính
• Image Hub: Lưu trữ các chương trình ngoài chuỗi có thể gọi
• State Store: Lưu trữ trạng thái ngoài chuỗi
• Proving Marketplace: Thị Trường Khả Năng Tính Toán

Lagrange

Lagrange cam kết xây dựng bộ xử lý đồng hợp và cơ sở dữ liệu có thể xác minh, nhằm hiện thực hóa việc sử dụng liền mạch dữ liệu lịch sử trên chuỗi. Các đặc điểm của nó bao gồm:

• Cơ sở dữ liệu có thể xác minh: Chỉ mục dữ liệu trên chuỗi và lưu trữ
• kiến trúc zkMR: hỗ trợ tính toán song song

Cấu trúc cơ sở dữ liệu bao gồm lưu trữ hợp đồng, trạng thái tài khoản và dữ liệu khối. Quá trình tính toán được chia thành hai bước Map và Reduce, thực hiện xử lý song song phân tán.

Succinct

Succinct Network nhằm tích hợp các sự thật có thể lập trình vào tất cả các giai đoạn phát triển Blockchain. Các đặc điểm bao gồm:

• Hỗ trợ nhập nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau
• Tương thích với nhiều hệ thống chứng minh
• SP(Bộ xử lý ngắn gọn)hỗ trợ các ngôn ngữ như Rust
• Chứng minh đệ quy sử dụng công nghệ STARKs

So sánh dự án

Từ chỉ mục dữ liệu, lộ trình kỹ thuật, hỗ trợ đệ quy, hệ thống chứng minh, hợp tác sinh thái và tình hình tài chính, ba dự án thể hiện các lộ trình kỹ thuật tương tự. Hiện tại, chủ yếu dựa vào sức mạnh của đội ngũ và lợi thế tài nguyên để cạnh tranh thị phần.

Sự khác biệt giữa bộ xử lý đồng xử lý và Layer2

Bộ xử lý hợp tác hướng tới ứng dụng, trong khi Layer2 hướng tới người dùng. Bộ xử lý hợp tác có thể hoạt động như một thành phần máy ảo ngoài chuỗi của Layer2, cũng như cung cấp tính toán ngoài chuỗi và dữ liệu liên chuỗi cho các ứng dụng của chuỗi công khai. Nó có tiềm năng tái cấu trúc các loại phần mềm trung gian của Blockchain.

Thách thức đối với bộ xử lý đồng xử lý

1. Rào cản phát triển cao, cần nắm vững ngôn ngữ và công cụ cụ thể
2. Đường đua giai đoạn rất sớm, cấu trúc các dự án vẫn chưa rõ ràng.
3. Hạ tầng cơ sở như phần cứng vẫn chưa trưởng thành
4. Đường đi công nghệ tương tự, khó hình thành lợi thế tuyệt đối

Tóm tắt và triển vọng

ZK đồng xử lý dự kiến sẽ trở thành công nghệ chính để tái cấu trúc cơ sở hạ tầng Blockchain, cung cấp dữ liệu thời gian thực toàn chuỗi và khả năng tính toán ngoài chuỗi với chi phí thấp cho ứng dụng Web3. Mặc dù hiện tại vẫn đối mặt với nhiều thách thức, nhưng với sự phát triển và hoàn thiện liên tục của công nghệ, ZK đồng xử lý có khả năng thương mại hóa trong chu kỳ tiếp theo, đặt nền tảng cho việc ứng dụng Blockchain quy mô lớn.