مستقبل تسريع الأجهزة ZK: طموحات وتحديات Cysic

في السنوات الأخيرة، مع الاستخدام الواسع لتقنية ZK في مجال البلوكشين، بدأت تظهر قيود الكفاءة في نظام إثبات ZK. وأكد فيتاليك مرة أخرى على أهمية ZK-SNARKs في توسيع إيثريوم في قمة البلوكشين في هونغ كونغ، مشيرًا إلى الإمكانيات الهائلة لرقائق ASIC في تسريع ZK.

في الواقع، في وقت مبكر من عام 2022، كانت المؤسسات الاستثمارية الرائدة تتوقع آفاقًا واسعة لتسريع الأجهزة ZK. مع ازدهار مشاريع ZK Rollup مثل Scroll وStarknet، أصبحت تسريع الأجهزة نقطة جذب في السوق. في هذا المجال الناشئ، من المحتمل أن تصبح شركات الأجهزة ZK القوية والتي تتمتع بميزة السبق هي التالية مثل Bitmain.

تعتبر Cysic واحدة من الشركات الرائدة في مجال تسريع ZK، حيث تشمل خطتها الإنتاجية برك تعدين ZK من جانب الأعمال (ToB) والأجهزة ZK-Depin من جانب المستهلكين (ToC)، مما جذب انتباه العديد من المؤسسات الاستثمارية الكبرى. ستتناول هذه المقالة مبادئ منتجات Cysic ونموذج أعمالها، بالإضافة إلى مقدمة موجزة عن مبادئ تسريع ZK.

! [تعدين ZK على وشك الارتفاع؟] تفسير Cysic](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ca60c5ce715c86644737067f072d708b.webp)

سير عمل نظام إثبات ZK

على الرغم من أن نظام إثبات ZK معقد، إلا أنه يمكن فهمه بطريقة مبسطة من حيث الوظائف وتدفق العمل. بالنسبة للأنظمة التي تحول الحسابات العادية إلى ZK، تشمل العملية الأساسية ما يلي:

1. إعداد المشكلة: تحديد المحتوى الذي يجب إثباته.
2. تحويل الرياضيات إلى CSP: تحويل المحتوى الذي يتعين إثباته إلى دوائر منطقية وأشكال متعددة الحدود.
3. اختر نظام إثبات مناسب مثل Halo و Plonk وما إلى ذلك، وقم بترجمة وإنشاء برنامج ZKP.

تُستخدم تقنية zk-SNARK بشكل واسع في الوقت الحالي في مجال البلوكتشين، وتتميز بتكلفة مرتفعة في توليد الإثباتات، ولكن تكلفة التحقق منخفضة. تُعطي هذه اللامتناسية تقنية ZK ميزة كبيرة في سيناريوهات التحقق اللامركزي، ولكنها في الوقت نفسه تواجه تحديات في التطبيقات واسعة النطاق.

! [تعدين ZK على وشك الارتفاع؟] تفسير Cysic](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-eaaa0c1cd7f92517fd2a843ec618afba.webp)

التكاليف الرئيسية الناتجة عن ZKP

خلال عملية توليد إثبات ZK، فإن MSM( الضرب المتعدد للمتغيرات) و NTT( تحويل نظرية الأعداد) هما أكثر المهام استهلاكًا لموارد الحوسبة، حيث تشغلان 80-95% من وقت توليد الإثبات.

تتعامل MSM بشكل أساسي مع العمليات على منحنيات إهليلجية، ويمكن تنفيذها بشكل متوازي بكثافة ولكنها تحتاج إلى استهلاك موارد ذاكرة كبيرة. بينما تتعلق NTT بالوصول العشوائي إلى الذاكرة، مما يجعلها غير ودية مع الأجهزة وصعبة في المعالجة الفعالة في بيئات موزعة.

تشمل الطرق لتحسين هذه العمليات تحسين الخوارزميات وتسريع الأجهزة. بعض الخوارزميات الجديدة مثل Hyperplonk تقضي على عمليات NTT عن طريق تعديل Plonk، بينما خوارزمية STARK لا تحتاج إلى MSM ولكنها تقدم الكثير من حسابات التجزئة.

! [تعدين ZK على وشك الارتفاع؟] تفسير Cysic](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-84a5edaec1ee0d76b68eede1f0f5565f.webp)

مقارنة بين حلول تسريع الأجهزة ZK

تشمل الحلول الرئيسية لتسريع ZK الحالية GPU وFPGA وASIC، لكل منها مزايا وعيوب:

• وحدة معالجة الرسومات: انتشارها عالي، عتبة التطوير منخفضة، لكن كفاءة الطاقة ليست مثل FPGA و ASIC.
• FPGA: مرونة عالية، وكفاءة طاقة جيدة، ولكن عتبة التطوير عالية.
• ASIC: أداء مثالي، أقل استهلاك للطاقة، ولكن فترة التطوير طويلة وتكاليف عالية.

استراتيجية Cysic هي تنفيذ تخطيط شامل من GPU إلى ASIC بشكل تدريجي:

1. تطوير SDK استنادًا إلى GPU، ودمج موارد GPU من جميع أنحاء الشبكة.
2. استخدام FPGA لتحقيق تسريع مخصص وسريع للأجهزة ZK.
3. تطوير أجهزة ZK Depin المستندة إلى ASIC.
4. بناء شبكة Cysic كمنصة SAAS / حوض تعدين، ودمج جميع موارد الحوسبة.

شبكة Cysic: تجمع ZK ومنصة SaaS

تهدف شبكة Cysic إلى أن تصبح منصة شاملة لتعدين ZK ومنصة SaaS، تجمع بين قوة الحوسبة الخاصة بها وموارد الطرف الثالث. تشمل سير العمل الخاص بها:

1. يقوم المشروع بتقديم إثبات المهمة للوكيل (Agent).
2. يُقبل Prover المهمة ويولد إثبات ZK.
3. مجلس المدققين يتحقق من صحة الشهادة ويصوت.

شبكة Cysic تستخدم خوارزمية توافق تُدعى Proof of Compute (PoC)، والتي تعتمد على دالة VRF وأداء Prover التاريخي لاختيار المُنتِج.

التخطيط المعزز للأجهزة لـ Cysic

في مجال GPU، طورت Cysic مجموعة أدوات تسريع CUDA ذاتية التطوير، حيث أن الأداء أفضل بنسبة 50%-80% مقارنةً بالأطر مفتوحة المصدر.

في مجال FPGA، حققت Cysic أسرع MSM و NTT في العالم، حيث تظهر SolarMSM و SolarNTT أداءً ممتازًا في الحسابات الواسعة النطاق.

بالنسبة لـ ASIC، تخطط Cysic لإطلاق منتجين من الأجهزة ZK:

• ZK Air: جهاز محمول، مناسب للمستخدمين العاديين للمشاركة في مهام إثبات ZK على نطاق صغير.
• ZK Pro: مشابهة لآلات التعدين التقليدية، مناسبة لمشاريع ZK الكبيرة مثل ZK-Rollup وZKML.

من المتوقع أن يتم إطلاق هذه الأجهزة في عام 2025، مما يعزز بناء شبكة ZK-DePIN ونمو سوق الحوسبة ZK بشكل كبير.

! [تعدين ZK على وشك الارتفاع؟] Cysic](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dec45f9974aa0e59204a4ffe6378b865.webp)