Hướng tới siêu máy tính toàn cầu: Mô hình mới về thực thi phi tập trung quy mô lớn
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Hướng tới siêu máy tính toàn cầu: Mô hình mới về thực thi phi tập trung quy mô lớn
Để hiện thực hóa tính phi tập trung, tận dụng đặc tính vốn có của mật mã học là không cần tin cậy, động lực kinh tế tự nhiên từ MEV, thúc đẩy việc áp dụng trên diện rộng, tiềm năng của công nghệ ZK và nhu cầu về việc tính toán phi tập trung tổng quát bao gồm cả học máy, sự xuất hiện của siêu máy tính toàn cầu đã trở thành điều cần thiết.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: m sfew, Kartin, Xiaohang Yu, Qi Zhou
Biên dịch: TechFlow
*Ghi chú: Bài viết này đến từ Stanford Blockchain Review. TechFlow là đối tác của Stanford Blockchain Review và được độc quyền cấp phép biên dịch và đăng tải.
Giới thiệu
Ethereum còn cách xa bao nhiêu để trở thành siêu máy tính toàn cầu?
Từ thuật toán đồng thuận ngang hàng (peer-to-peer) của Bitcoin đến EVM của Ethereum, rồi đến khái niệm về nhà nước mạng lưới (network states), mục tiêu lâu nay của cộng đồng blockchain là xây dựng một siêu máy tính toàn cầu — cụ thể hơn, một máy trạng thái thống nhất, phi tập trung, không thể ngăn cản, không cần tin tưởng và có khả năng mở rộng.
Mặc dù từ lâu người ta đã biết điều này hoàn toàn khả thi về mặt lý thuyết, nhưng cho đến nay, phần lớn các nỗ lực đang diễn ra đều rất rời rạc và đi kèm nhiều đánh đổi nghiêm trọng cùng những giới hạn rõ ràng.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về một số đánh đổi và giới hạn hiện tại trong việc xây dựng máy tính toàn cầu, phân tích các thành phần thiết yếu cho một cỗ máy như vậy, và cuối cùng đề xuất một kiến trúc mới cho siêu máy tính toàn cầu.
Một khả năng mới, đáng để chúng ta tìm hiểu.
1. Hạn chế của các phương pháp hiện tại
a) Ethereum và L2 Rollups
Ethereum là nỗ lực thực sự đầu tiên — và cũng là nỗ lực thành công nhất — nhằm xây dựng siêu máy tính toàn cầu. Tuy nhiên, trong quá trình phát triển, Ethereum ưu tiên cực độ tính phi tập trung và bảo mật thay vì khả năng mở rộng và hiệu suất. Do đó, mặc dù đáng tin cậy, nhưng Ethereum thông thường hoàn toàn không thể trở thành siêu máy tính toàn cầu — nó đơn giản là không thể mở rộng.
Giải pháp hiện tại là các L2 Rollup, đã trở thành giải pháp mở rộng phổ biến nhất để tăng hiệu suất của "máy tính toàn cầu" trên nền tảng Ethereum. Là lớp bổ sung được xây dựng trên Ethereum, các L2 Rollup mang lại lợi thế đáng kể và nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ từ cộng đồng.
Mặc dù có nhiều định nghĩa khác nhau về L2 Rollup, nhưng nhìn chung, L2 Rollup là mạng lưới có hai đặc điểm chính: dữ liệu sẵn sàng trên chuỗi của Ethereum hoặc mạng cơ sở khác, và thực thi giao dịch ngoài chuỗi. Về cơ bản, lịch sử trạng thái hoặc dữ liệu giao dịch đầu vào được công khai truy cập và xác minh bằng cam kết trên Ethereum, nhưng tất cả các giao dịch riêng lẻ và chuyển đổi trạng thái đều được xử lý ngoài chuỗi chính.
Mặc dù L2 Rollup thực sự nâng cao đáng kể hiệu suất của các "máy tính toàn cầu" này, nhưng nhiều cái trong số đó tiềm ẩn rủi ro hệ thống tập trung hóa, điều này phá vỡ căn bản nguyên tắc của blockchain như một mạng lưới phi tập trung. Bởi vì việc xử lý ngoài chuỗi không chỉ liên quan đến từng chuyển đổi trạng thái đơn lẻ, mà còn liên quan đến việc sắp xếp hoặc đóng gói các giao dịch. Trong hầu hết các trường hợp, bộ sắp xếp (sequencer) của L2 chịu trách nhiệm sắp xếp, còn bộ xác minh (validator) của L2 tính toán trạng thái mới. Tuy nhiên, việc trao quyền sắp xếp này cho sequencer L2 tạo ra rủi ro tập trung hóa, nơi sequencer tập trung có thể lạm dụng quyền lực, tùy tiện từ chối giao dịch, làm suy yếu sức sống của mạng và thu lợi từ MEV.
Mặc dù đã có nhiều thảo luận về cách giảm thiểu rủi ro tập trung hóa trong L2, ví dụ như thông qua các giải pháp chia sẻ, thuê ngoài hoặc dựa trên sequencer, hay các giải pháp sequencer phi tập trung (ví dụ như PoA, lựa chọn leader theo PoS, đấu giá MEV và PoE), nhưng phần lớn các nỗ lực này vẫn ở giai đoạn thiết kế khái niệm và còn xa mới trở thành "liều thuốc chữa bách bệnh". Hơn nữa, nhiều dự án L2 dường như không muốn triển khai các giải pháp sequencer phi tập trung. Ví dụ, Arbitrum đề xuất sequencer phi tập trung như một tính năng tùy chọn. Ngoài vấn đề sequencer tập trung, các L2 Rollup có thể gặp phải các vấn đề tập trung khác đến từ yêu cầu phần cứng nút đầy đủ, rủi ro quản trị và xu hướng ứng dụng Rollup.
b) L2 Rollups và nghịch lý ba chiều của máy tính toàn cầu
Tất cả các vấn đề tập trung hóa do việc mở rộng Ethereum thông qua L2 Rollup gây ra, phơi bày một vấn đề căn bản gọi là “nghịch lý ba chiều của máy tính toàn cầu”, được suy ra từ nghịch lý blockchain cổ điển:
Việc ưu tiên khác nhau trong tam giác này dẫn đến các đánh đổi khác nhau:
-
Sổ cái đồng thuận mạnh: Về bản chất đòi hỏi lưu trữ và tính toán lặp lại, do đó không phù hợp để mở rộng lưu trữ và tính toán.
-
Khả năng tính toán mạnh: Cần lặp lại cơ chế đồng thuận khi thực hiện khối lượng lớn tính toán và chứng minh, do đó không phù hợp với lưu trữ quy mô lớn.
-
Khả năng lưu trữ mạnh: Cần lặp lại cơ chế đồng thuận khi thực hiện kiểm tra mẫu ngẫu nhiên thường xuyên về không gian, do đó không phù hợp với tính toán.
Các giải pháp L2 truyền thống thực tế là xây dựng máy tính toàn cầu theo cách thức mô-đun. Tuy nhiên, do không phân vùng các chức năng khác nhau dựa trên các ưu tiên nói trên, ngay cả khi mở rộng, máy tính toàn cầu vẫn giữ nguyên kiến trúc chủ ban đầu của Ethereum. Kiến trúc này không thể đáp ứng các chức năng khác như phi tập trung hóa và hiệu suất, và không thể giải quyết nghịch lý ba chiều của máy tính toàn cầu.
Nói cách khác, L2 Rollup thực tế đạt được:
-
Tính mô-đun cho máy tính toàn cầu (thử nghiệm nhiều hơn ở lớp đồng thuận và một chút tin cậy bên ngoài trên sequencer tập trung);
-
Tăng cường thông lượng cho máy tính toàn cầu (mặc dù không phải là "mở rộng" nghiêm ngặt);
-
Đổi mới mở cho máy tính toàn cầu.
Tuy nhiên, L2 Rollup KHÔNG cung cấp:
-
Tính phi tập trung cho máy tính toàn cầu;
-
Tăng cường hiệu suất cho máy tính toàn cầu (tổng TPS tối đa của các Rollup thực tế là chưa đủ, và L2 không thể có tính xác định nhanh hơn L1);
-
Tính toán cho máy tính toàn cầu (liên quan đến các tính toán vượt quá xử lý giao dịch, như học máy và oracle).
Mặc dù kiến trúc máy tính toàn cầu có thể có L2 và blockchain mô-đun, nhưng nó không giải quyết được vấn đề gốc rễ. L2 có thể giải quyết nghịch lý blockchain, nhưng không giải quyết được nghịch lý của chính máy tính toàn cầu. Do đó, như chúng ta thấy, các phương pháp hiện tại là chưa đủ để thực sự hiện thực hóa hình ảnh về một máy tính toàn cầu phi tập trung mà Ethereum ban đầu đã mơ ước. Chúng ta cần mở rộng hiệu suất cùng với phi tập trung hóa, chứ không phải mở rộng hiệu suất song hành với việc phi tập trung hóa dần dần.
2. Mục tiêu thiết kế của siêu máy tính toàn cầu
Để đạt được điều này, chúng ta cần một mạng lưới có thể giải quyết các tính toán chuyên sâu phổ quát thực sự (đặc biệt là học máy và oracle), đồng thời duy trì tính phi tập trung hoàn toàn của lớp blockchain cơ sở. Ngoài ra, chúng ta phải đảm bảo rằng mạng lưới này có thể hỗ trợ các tính toán cường độ cao như học máy (ML), có thể chạy trực tiếp trên mạng và cuối cùng được xác minh trên blockchain. Hơn nữa, chúng ta cần cung cấp dung lượng lưu trữ và tính toán dồi dào trên các triển khai máy tính toàn cầu hiện có, với các mục tiêu và phương pháp thiết kế như sau:
a) Yêu cầu tính toán
Để đáp ứng nhu cầu và mục đích của máy tính toàn cầu, chúng tôi mở rộng khái niệm về máy tính toàn cầu do Ethereum mô tả, và hướng tới việc hiện thực hóa siêu máy tính toàn cầu.
Siêu máy tính toàn cầu trước hết cần hoàn thành theo cách phi tập trung mọi thứ mà máy tính ngày nay và tương lai có thể làm. Để chuẩn bị cho việc áp dụng quy mô lớn, các nhà phát triển cần siêu máy tính toàn cầu để thúc đẩy phát triển và áp dụng học máy phi tập trung, nhằm chạy lập luận mô hình (model inference) và xác minh.
Đối với các tác vụ tính toán tốn tài nguyên như học máy, để đạt được mục tiêu như vậy không chỉ cần các công nghệ tính toán tối thiểu tin cậy như bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge proof), mà còn cần dung lượng dữ liệu lớn hơn trên mạng lưới phi tập trung. Những điều này không thể đạt được trên một mạng P2P đơn lẻ (như blockchain truyền thống).
b) Giải pháp cho nút thắt hiệu suất
Trong giai đoạn đầu phát triển máy tính, tổ tiên chúng ta đã đối mặt với những nút thắt hiệu suất tương tự khi đánh đổi giữa khả năng tính toán và dung lượng lưu trữ. Hãy lấy thành phần nhỏ nhất của mạch điện làm ví dụ.
Chúng ta có thể so sánh khối lượng tính toán với bóng đèn/tranzito, và khối lượng lưu trữ với tụ điện. Trong mạch điện, bóng đèn cần dòng điện để phát sáng, giống như nhiệm vụ tính toán cần khối lượng tính toán để thực hiện. Mặt khác, tụ điện lưu trữ điện tích, tương tự như bộ nhớ lưu trữ dữ liệu.
Với cùng điện áp và dòng điện, có thể tồn tại sự đánh đổi trong phân bổ năng lượng giữa bóng đèn và tụ điện. Thông thường, khối lượng tính toán cao hơn cần nhiều dòng điện hơn để thực hiện tính toán, do đó cần ít năng lượng lưu trữ hơn từ tụ điện. Tụ điện lớn hơn có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn, nhưng dưới khối lượng tính toán cao có thể dẫn đến hiệu suất tính toán thấp hơn. Sự đánh đổi này dẫn đến việc trong một số trường hợp không thể kết hợp tính toán và lưu trữ.
Trong kiến trúc máy tính von Neumann, nó dẫn đến khái niệm tách biệt thiết bị lưu trữ khỏi bộ xử lý trung tâm. Tương tự như việc tách bóng đèn khỏi tụ điện, điều này có thể giải quyết vấn đề nút thắt hiệu suất trong hệ thống siêu máy tính toàn cầu của chúng ta.
Hơn nữa, các cơ sở dữ liệu phân tán hiệu suất cao truyền thống áp dụng một thiết kế tách biệt lưu trữ và tính toán. Thiết kế này được sử dụng vì nó hoàn toàn tương thích với đặc tính của siêu máy tính toàn cầu.
c) Kiến trúc topo mới lạ
Sự khác biệt chính giữa blockchain mô-đun (bao gồm L2 Rollup) và kiến trúc máy tính toàn cầu nằm ở mục đích của chúng:
-
Blockchain mô-đun: Nhằm tạo ra blockchain mới bằng cách lựa chọn các mô-đun (đồng thuận, lớp sẵn sàng dữ liệu DA, thanh toán và thực thi) và kết hợp chúng thành blockchain mô-đun.
-
Siêu máy tính toàn cầu: Nhằm xây dựng máy tính/mạng lưới phi tập trung toàn cầu bằng cách kết hợp các mạng lưới (blockchain lớp nền tảng, mạng lưu trữ, mạng tính toán) thành máy tính toàn cầu.
Chúng tôi đề xuất một lựa chọn thay thế, tức là siêu máy tính toàn cầu cuối cùng sẽ bao gồm ba mạng P2P có topo dị cấu, được kết nối thông qua các bus (kết nối) không cần tin cậy như công nghệ bằng chứng không kiến thức: sổ cái đồng thuận, mạng tính toán và mạng lưu trữ. Cấu hình cơ bản này cho phép siêu máy tính toàn cầu giải quyết nghịch lý ba chiều của máy tính toàn cầu, và có thể thêm các thành phần khác tùy theo nhu cầu ứng dụng cụ thể.
Lưu ý rằng, dị cấu topo không chỉ liên quan đến sự khác biệt về kiến trúc và cấu trúc, mà còn bao gồm sự khác biệt căn bản về dạng thức topo. Ví dụ, mặc dù Ethereum và Cosmos là dị cấu ở tầng mạng và liên kết mạng, nhưng chúng vẫn tương đương về dị cấu topo (blockchain).
Trong siêu máy tính toàn cầu, blockchain sổ cái đồng thuận sử dụng dạng thức blockchain, các nút dùng dạng đồ thị hoàn chỉnh; trong khi mạng zkOracle của Hyper Oracle là một mạng không có sổ cái, các nút tạo thành đồ thị vòng; còn cấu trúc mạng của Storage Rollup là một biến thể khác, phân vùng tạo thành các mạng con.
Bằng cách sử dụng bằng chứng không kiến thức làm bus dữ liệu, chúng ta có thể kết nối ba mạng P2P dị cấu topo này để hiện thực một siêu máy tính toàn cầu hoàn toàn phi tập trung, không thể ngăn cản, không cần cho phép và có khả năng mở rộng.
3. Kiến trúc siêu máy tính toàn cầu
Tương tự như việc xây dựng máy tính vật lý, chúng ta phải lắp ráp các mạng đồng thuận, mạng tính toán và mạng lưu trữ đã nêu trước đó thành siêu máy tính toàn cầu.
Việc lựa chọn và kết nối mỗi thành phần một cách phù hợp sẽ giúp chúng ta đạt được sự cân bằng giữa sổ cái đồng thuận, khả năng tính toán và dung lượng lưu trữ trong nghịch lý ba chiều, cuối cùng đảm bảo tính phi tập trung, hiệu suất cao và an toàn cho siêu máy tính toàn cầu.
Kiến trúc của siêu máy tính toàn cầu, được mô tả theo chức năng như sau:
Cấu trúc nút của mạng siêu máy tính toàn cầu với mạng đồng thuận, mạng tính toán và mạng lưu trữ giống như sau:
Để khởi động mạng, các nút của siêu máy tính toàn cầu sẽ dựa trên cơ sở hạ tầng phi tập trung của Ethereum. Các nút có hiệu suất tính toán cao có thể tham gia mạng tính toán zkOracle để tạo bằng chứng thực hiện tính toán phổ quát hoặc học máy, trong khi các nút có dung lượng lưu trữ cao có thể tham gia mạng lưu trữ EthStorage.
Ví dụ trên mô tả các nút đồng thời chạy Ethereum và mạng tính toán/lưu trữ. Đối với các nút chỉ chạy mạng tính toán/lưu trữ, chúng có thể truy cập khối mới nhất của Ethereum hoặc chứng minh tính sẵn sàng của dữ liệu lưu trữ thông qua bus công nghệ bằng chứng không kiến thức (như zkPoS và zkNoSQL), mà không cần tin cậy.
a) Đồng thuận Ethereum
Hiện tại, mạng đồng thuận của siêu máy tính toàn cầu sử dụng chuyên biệt Ethereum. Ethereum sở hữu sự đồng thuận xã hội mạnh mẽ và bảo mật ở cấp độ mạng, đảm bảo đồng thuận phi tập trung.
Siêu máy tính toàn cầu được xây dựng trên kiến trúc lấy sổ cái đồng thuận làm trung tâm. Sổ cái đồng thuận có hai vai trò chính:
-
Cung cấp đồng thuận cho toàn bộ hệ thống;
-
Dùng khoảng cách khối để định nghĩa chu kỳ đồng hồ CPU.
So với mạng tính toán hoặc mạng lưu trữ, Ethereum không thể xử lý đồng thời khối lượng lớn nhiệm vụ tính toán, cũng không thể lưu trữ lượng lớn dữ liệu phổ quát.
Trong siêu máy tính toàn cầu, Ethereum là một mạng đồng thuận, dùng để lưu trữ dữ liệu như L2 Rollup, đạt được đồng thuận cho mạng tính toán và lưu trữ, và tải dữ liệu then chốt để mạng tính toán có thể thực hiện các tính toán ngoài chuỗi tiếp theo.
b) Storage Rollup
Proto-danksharding và Danksharding của Ethereum về bản chất là các cách mở rộng mạng đồng thuận. Để đạt được dung lượng lưu trữ cần thiết cho siêu máy tính toàn cầu, chúng ta cần một giải pháp vừa bản địa trên Ethereum, vừa hỗ trợ lưu trữ vĩnh viễn lượng lớn dữ liệu.
Storage Rollup, như EthStorage, về bản chất là mở rộng Ethereum cho lưu trữ quy mô lớn. Ngoài ra, do các ứng dụng tốn tài nguyên tính toán (như học máy) cần bộ nhớ lớn để chạy trên máy tính vật lý, nên cần lưu ý rằng "bộ nhớ" của Ethereum không thể được mở rộng quá mức. Storage Rollup là cần thiết để cho phép siêu máy tính toàn cầu chạy tác vụ "hoán đổi" cho các tác vụ tính toán tốn tài nguyên.
Hơn nữa, EthStorage cung cấp một giao thức truy cập web3:// (ERC-4804), tương tự như URI bản địa hoặc định vị tài nguyên lưu trữ của siêu máy tính toàn cầu.
c) Mạng tính toán zkOracle
Mạng tính toán là thành phần quan trọng nhất của siêu máy tính toàn cầu, bởi vì nó quyết định hiệu suất tổng thể. Nó phải có khả năng xử lý các tính toán phức tạp như oracle hoặc học máy, và nên nhanh hơn mạng đồng thuận và mạng lưu trữ trong việc truy cập và xử lý dữ liệu.
Mạng zkOracle là một mạng tính toán phi tập trung và tối thiểu tin cậy, có khả năng xử lý bất kỳ tính toán nào. Bất kỳ chương trình nào chạy sẽ tạo ra một bằng chứng ZK, có thể dễ dàng được xác minh bởi đồng thuận (Ethereum) hoặc các thành phần khác khi sử dụng.
Hyper Oracle là một mạng zkOracle, được điều khiển bởi zkWASM và EZKL, có thể chạy bất kỳ tính toán nào bằng bằng chứng theo dõi thực thi.
Mạng zkOracle là một blockchain không có sổ cái (không có trạng thái toàn cục), tuân theo cấu trúc chuỗi của blockchain gốc (Ethereum), nhưng hoạt động như một mạng tính toán không có sổ cái. Mạng zkOracle không đảm bảo tính hợp lệ của tính toán bằng cách thực thi lại như blockchain truyền thống; thay vào đó, nó cung cấp khả năng xác minh tính toán thông qua bằng chứng được tạo ra. Thiết kế không có sổ cái và thiết lập nút chuyên dụng cho tính toán khiến mạng zkOracle (như Hyper Oracle) có thể tập trung vào tính toán hiệu suất cao và tối thiểu tin cậy. Kết quả tính toán được xuất trực tiếp ra mạng đồng thuận, chứ không tạo ra đồng thuận mới.
Trong mạng tính toán zkOracle, mỗi đơn vị tính toán hoặc tệp thực thi đều được biểu diễn bằng một zkGraph. Những zkGraph này định nghĩa hành vi tính toán và tạo bằng chứng, giống như hợp đồng thông minh định nghĩa tính toán trên mạng đồng thuận.
I. Tính toán ngoài chuỗi phổ quát
Chương trình zkGraph trong tính toán zkOracle có thể được sử dụng cho hai trường hợp sử dụng chính mà không cần ngăn xếp bên ngoài:
-
Lập chỉ mục (truy cập dữ liệu blockchain);
-
Tự động hóa (tự động hóa lời gọi hợp đồng thông minh);
-
Bất kỳ tính toán ngoài chuỗi nào khác.
Hai trường hợp này có thể đáp ứng nhu cầu về phần mềm trung gian và cơ sở hạ tầng của bất kỳ nhà phát triển hợp đồng thông minh nào. Điều này có nghĩa là với tư cách là nhà phát triển siêu máy tính toàn cầu, bạn có thể trải nghiệm toàn bộ quy trình phát triển phi tập trung end-to-end khi tạo ứng dụng phi tập trung hoàn chỉnh, bao gồm hợp đồng thông minh trên chuỗi ở mạng đồng thuận và tính toán ngoài chuỗi trên mạng tính toán.
II. Tính toán ML / AI
Để đạt được việc áp dụng ở cấp độ internet và hỗ trợ mọi kịch bản ứng dụng, siêu máy tính toàn cầu cần hỗ trợ tính toán học máy theo cách phi tập trung.
Thông qua công nghệ bằng chứng không kiến thức, học máy và trí tuệ nhân tạo có thể được tích hợp vào siêu máy tính toàn cầu và được xác minh trên mạng đồng thuận Ethereum, để đạt được tính toán thực sự trên chuỗi.
Trong trường hợp này, zkGraph có thể kết nối với ngăn xếp công nghệ bên ngoài, từ đó kết hợp chính zkML với mạng tính toán của siêu máy tính toàn cầu. Điều này cho phép hiện thực mọi loại ứng dụng zkML:
-
ML/AI bảo vệ quyền riêng tư người dùng;
-
ML/AI bảo vệ quyền riêng tư mô hình;
-
ML/AI với tính hợp lệ tính toán.
Để đạt được khả năng tính toán học máy và trí tuệ nhân tạo cho siêu máy tính toàn cầu, zkGraph sẽ được kết hợp với các ngăn xếp công nghệ zkML tiên tiến sau đây, cung cấp tích hợp trực tiếp với mạng đồng thuận và mạng lưu trữ.
-
EZKL: Thực hiện lập luận (inference) cho các mô hình học sâu và các đồ thị tính toán khác trong zk-snark.
-
Remainder: Thực hiện các thao tác học máy nhanh trong Prover Halo2.
-
circomlib-ml: Thư viện mạch circom dành cho học máy.
e) zk làm bus dữ liệu
Bây giờ, chúng ta đã có tất cả các thành phần cơ bản của siêu máy tính toàn cầu, chúng ta cần một thành phần cuối cùng để kết nối chúng. Chúng ta cần một bus có thể xác minh và tối thiểu tin cậy để giao tiếp và phối hợp giữa các thành phần.
Đối với siêu máy tính toàn cầu sử dụng Ethereum làm mạng đồng thuận, zkPoS của Hyper Oracle là ứng cử viên phù hợp cho zk Bus. zkPoS là thành phần then chốt của zkOracle, xác minh đồng thuận Ethereum bằng ZK, cho phép đồng thuận Ethereum được lan truyền và xác minh trong mọi môi trường.
Là một bus phi tập trung và tối thiểu tin cậy, zkPoS có thể kết nối tất cả các thành phần của siêu máy tính toàn cầu thông qua ZK, với chi phí xác minh tính toán gần như bằng không. Chỉ cần có một bus như zkPoS, dữ liệu có thể tự do lưu chuyển trong siêu máy tính toàn cầu.
Khi đồng thuận Ethereum có thể được truyền từ lớp đồng thuận đến bus như dữ liệu đồng thuận ban đầu của siêu máy tính toàn cầu, zkPoS có thể chứng minh điều đó thông qua bằng chứng trạng thái/sự kiện/giao dịch. Sau đó, dữ liệu được tạo ra có thể được truyền đến mạng tính toán của mạng zkOracle.
Hơn nữa, đối với bus của mạng lưu trữ, EthStorage đang phát triển zkNoSQL để chứng minh tính sẵn sàng dữ liệu, cho phép các mạng khác nhanh chóng xác minh rằng BLOB có đủ bản sao.
f) Trường hợp khác: Bitcoin làm mạng đồng thuận
Giống như nhiều Rollup chủ quyền lớp hai, các mạng phi tập trung như Bitcoin cũng có thể làm mạng đồng thuận hỗ trợ siêu máy tính toàn cầu.
Để hỗ trợ siêu máy tính toàn cầu như vậy, chúng ta cần thay thế bus zkPoS, vì Bitcoin là mạng blockchain dựa trên cơ chế PoW.
Chúng ta có thể sử dụng ZeroSync để hiện thực zk làm bus cho siêu máy tính toàn cầu Bitcoin. ZeroSync tương tự như "zkPoW", đồng bộ đồng thuận Bitcoin bằng bằng chứng không kiến thức, cho phép bất kỳ môi trường tính toán nào xác minh và lấy trạng thái Bitcoin mới nhất trong vài miligiây.
g) Quy trình làm việc
Dưới đây là sơ lược quy trình giao dịch của siêu máy tính toàn cầu dựa trên Ethereum, chia thành vài bước:
-
Đồng thuận: Sử dụng Ethereum để xử lý và đạt đồng thuận giao dịch.
-
Tính toán: Mạng zkOracle thực hiện tính toán ngoài chuỗi liên quan (được định nghĩa bởi zkGraph tải từ EthStorage) bằng cách xác minh nhanh dữ liệu đồng thuận và bằng chứng được truyền qua bus zkPoS.
-
Đồng thuận: Trong một số trường hợp, ví dụ như tự động hóa và học máy, mạng tính toán sẽ truyền dữ liệu và giao dịch trở lại Ethereum hoặc EthStorage thông qua bằng chứng.
-
Lưu trữ: Đối với việc lưu trữ lượng lớn dữ liệu từ Ethereum (ví dụ như metadata NFT), zkPoS đóng vai trò là người đưa thư giữa hợp đồng thông minh Ethereum và EthStorage.
Trong suốt quá trình, bus đóng vai trò then chốt trong việc kết nối từng bước:
-
Khi dữ liệu đồng thuận được truyền từ Ethereum đến mạng tính toán zkOracle hoặc mạng lưu trữ EthStorage, zkPoS và bằng chứng trạng thái/sự kiện/giao dịch tạo bằng chứng, bên nhận có thể xác minh nhanh để lấy dữ liệu chính xác, ví dụ như giao dịch tương ứng.
-
Khi mạng zkOracle cần tải dữ liệu từ lưu trữ để tính toán, nó sử dụng zkPoS để truy cập địa chỉ dữ liệu từ mạng đồng thuận, sau đó sử dụng zkNoSQL để lấy dữ liệu thực tế từ lưu trữ.
-
Khi dữ liệu từ mạng zkOracle hoặc Ethereum cần hiển thị dưới dạng đầu ra cuối cùng, zkPoS tạo bằng chứng cho client (ví dụ như trình duyệt) để xác minh nhanh.
Kết luận
Bitcoin đã đặt nền móng vững chắc cho việc tạo ra máy tính toàn cầu phiên bản 0, thành công xây dựng "sổ cái toàn cầu". Tiếp đó, Ethereum đã hiệu quả minh họa phạm trù "máy tính toàn cầu" bằng cách giới thiệu cơ chế hợp đồng thông minh lập trình linh hoạt hơn. Để đạt được tính phi tập trung, tận dụng tính không tin tưởng vốn có của mật mã, động lực kinh tế tự nhiên từ MEV, thúc đẩy việc áp dụng quy mô lớn, tiềm năng của công nghệ ZK, và nhu cầu về tính toán phổ quát phi tập trung bao gồm học máy, sự xuất hiện của siêu máy tính toàn cầu đã trở thành điều cần thiết.
Giải pháp chúng tôi đề xuất sẽ xây dựng siêu máy tính toàn cầu bằng cách kết nối các mạng P2P dị cấu topo thông qua bằng chứng không kiến thức. Với vai trò là sổ cái đồng thuận, Ethereum sẽ cung cấp đồng thuận cơ sở và dùng khoảng cách khối làm chu kỳ đồng hồ cho toàn hệ thống. Với vai trò là mạng lưu trữ, Storage rollup sẽ lưu trữ lượng lớn dữ liệu và cung cấp tiêu chuẩn URI để truy cập dữ liệu. Với vai trò là mạng tính toán, mạng zkOracle sẽ thực hiện các tính toán tốn tài nguyên và tạo bằng chứng tính toán có thể xác minh. Với vai trò là bus dữ liệu, công nghệ bằng chứng không kiến thức sẽ kết nối các thành phần khác nhau, cho phép dữ liệu và đồng thuận được liên kết và xác minh.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
Stanford Blockchain Club
