Cuộc tranh luận lớn về tăng tốc phần cứng ZK: Một thị trường mới đầy tiềm năng sánh ngang ngành khai thác POW
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Cuộc tranh luận lớn về tăng tốc phần cứng ZK: Một thị trường mới đầy tiềm năng sánh ngang ngành khai thác POW
Các diễn giả đã có cuộc thảo luận vô cùng sôi nổi xoay quanh việc tạo chứng minh ZK theo thời gian thực và tăng tốc phần cứng trong bối cảnh thương mại hóa và thị trường, đồng thời cũng tổ chức buổi động não về thuật ngữ mới "ZK Depin".
Chuyên sâu báo cáo Web3Dẫn chương trình: Faust, Geek Web3
Khách mời: Vincent, DevRel của Scroll;
Leo, Đồng sáng lập Cysic;
Siyuan, TechLead của ABCDE Capital;
Kiwi, Nhà nghiên cứu của OKX Ventures;
Marco, DevRel của Aleo;
Lynndell, Chuyên gia mật mã của Bitlayer
Tóm tắt: Tối ngày 23 tháng 5, Geek Web3 đã tổ chức một buổi trao đổi trên Twitter Space với sự tham gia của các khách mời đến từ Scroll, Cysic, Bitlayer, Aleo, ABCDE Capital và OKX Ventures về chủ đề tăng tốc phần cứng ZK. Các diễn giả đã thảo luận rất sôi nổi về việc tạo chứng minh ZK thời gian thực và những vấn đề liên quan đến thương mại hóa, thị trường hóa, đồng thời đưa ra những ý tưởng mới mẻ cho khái niệm mới "ZK DePIN". Dưới đây là bản ghi chép chi tiết.
Các câu hỏi cụ thể được đề cập trong buổi trao đổi này bao gồm:
1. Hai dự án Cysic và Lumoz đều lấy tăng tốc ZK làm tầm nhìn cốt lõi; Cysic còn đưa ra khẩu hiệu tạo chứng minh ZK thời gian thực. Những công nghệ này sẽ ảnh hưởng thế nào đến lộ trình Danksharding của Ethereum?
2. Nghe nói có tin đồn Aleo sẽ thay đổi thuật toán khai thác. Aleo ban đầu là một chuỗi công khai riêng tư, thuật toán khai thác liên quan trực tiếp đến ZK. Có người đồn rằng Aleo dường như đang quay lại sử dụng thuật toán băm tương tự các chuỗi PoW phổ biến (các diễn giả đã làm rõ vấn đề này).
3. Tương lai của khai thác ZK và赛道 ZK-DePIN sẽ phát triển theo hướng nào?
4. Làm thế nào để thương mại hóa và thị trường hóa ZK-DePIN? Những điểm nghẽn chưa được giải quyết là gì?
5. Mô hình lợi nhuận cho thợ đào ZK
6. Theo các vị, làm sao để giải quyết vấn đề chênh lệch quá lớn về hiệu suất tạo chứng minh giữa các thợ đào khác nhau?
Nội dung chính:1. Faust: Xin hỏi tăng tốc phần cứng ZK sẽ ảnh hưởng thế nào đến lộ trình Danksharding của Ethereum?
Bổ sung bối cảnh: Lộ trình Danksharding giới thiệu khái niệm Verkle Tree và client không trạng thái. Khi đó, các nút hoặc client Ethereum thông thường sẽ không cần lưu trữ toàn bộ cây trạng thái tại chỗ. Dữ liệu trạng thái liên quan đến mỗi giao dịch sẽ được đưa trực tiếp vào khối, và dùng chứng minh ZK để xác minh dữ liệu này xuất phát từ cây trạng thái Ethereum (Verkle Tree). Verkle Tree cải tiến đáng kể cấu trúc lưu trữ dạng Merkle Tree hiện tại của Ethereum, nhằm hỗ trợ hiệu quả hơn cho việc tạo chứng minh ZK rằng một đoạn dữ liệu nhất định thuộc về Verkle Tree.
Leo: Nói ngắn gọn thì, việc tạo chứng minh ZK thời gian thực có thể nâng cao đáng kể hiệu suất của client nhẹ và Verkle Tree. So với Merkle Tree, Verkle Tree có nhiều nhánh/đường đi hơn. Nếu bạn dùng Chứng minh Merkle để xác minh một đoạn dữ liệu nằm trên một nhánh của Verkle Tree, bạn phải mở cùng lúc rất nhiều nhánh khác.
Nếudùng ZK thay thế Chứng minh Merkle, hiệu suất sẽ được cải thiện mạnh mẽ, có thể nén dữ liệu xuống kích thước rất nhỏ. Nhưng nếu chỉ dùng CPU hoặc GPU thông thường để tạo ZKP, quá trình này thực sự rất phức tạp.
Tôi từng làm một dự án tại Algorand tên là Algorand state proof, nơi chúng tôi phải mở hàng loạt nhánh trên cây Merkle bằng Chứng minh Merkle, nhưng hiệu quả rất thấp. Do đó, chúng ta cần dùng ZK Generation Thời gian thực, hoặc Prover chuyên biệt để nâng cao đáng kể hiệu suất tạo chứng minh zk.
Vincent: Tại hội nghị Web3 Hong Kong hồi tháng 4, Vitalik đã nhấn mạnh tầm quan trọng của chứng minh ZK đối với việc tối đa hóa hiệu năng giao thức. Những phát biểu và khám phá kỹ thuật trước đây của ông cũng cho thấy sự coi trọng lớn đối với ZK. Trước đây, Scroll mất khoảng hai đến ba giờ để tạo một Proof zkevm tương thích đầy đủ; sau khi áp dụng các giải pháp tăng tốc phần cứng hiện tại, thời gian này đã giảm xuống còn 10 phút. Nhưng điều này vẫn chưa đạt tới tốc độ tạo chứng minh mà chúng tôi mong muốn.
Trong môi trường lý tưởng, mức độ áp dụng ZK sẽ rất cao, thấm sâu vào mọi khía cạnh. Trước đây, tốc độ tạo ZK chưa đủ nhanh để duy trì mức độ áp dụng khổng lồ như vậy. Nếu việc tạo chứng minh ZK thời gian thực trở thành hiện thực, chúng ta sẽ không cần phải đánh đổi bất kỳ yếu tố nào về tính an toàn, phi tin cậy hay khả năng kiểm chứng — mà có thể dùng ZK để giải quyết hàng loạt vấn đề trước đây chưa thể giải quyết. Sau đó, chắc chắn sẽ có nhiều đổi mới trong các dự án và ứng dụng, với xu hướng nhẹ hóa. Trong cộng đồng liên quan đến tăng tốc phần cứng ZK, tất cả đều tràn đầy niềm tin và hy vọng có thể cùng nhau đột phá theo hướng này.
Siyuan: Tôi cho rằng Layer2, đặc biệt là các L2 sử dụng ZK, cốt lõi nhất là phải đạt được Finality nhanh chóng (xác nhận giao dịch cuối cùng). Chỉ khi nào dấu vết giao dịch (Trace) trên Layer2 được chuyển thành ZK Proof nhanh chóng và gửi lên L1 để xác minh, trạng thái cuối cùng của L2 mới được xác định. Một số công ty vì lý do chi phí nên sẽ không đóng gói và tạo proof cho từng khối L2, hoặc chỉ làm với rất ít khối. Ngoài ra, theo tầm nhìn của Vitalik, sau khi lớp một chuyển sang Verkle tree, họ mong muốn mỗi khối đều tạo ra một ZKP tức thời — nếu thiếu tăng tốc phần cứng ZK thì tầm nhìn này khó lòng thực hiện được, do đó chúng tôi rất kỳ vọng vào Cysic.
2. Faust:Gần đây nghe đồn Aleo sẽ thay đổi thuật toán khai thác, bởi vì Aleo ban đầu là một chuỗi công khai riêng tư, thuật toán khai thác liên quan đến ZK, nhưng bây giờ dường như đang quay lại dùng thuật toán băm giống các chuỗi PoW phổ biến. Xin hỏi các vị cảm nghĩ thế nào về tin đồn này?
Marco: Đúng là có tình huống như vậy. Gần đây, phiên bản Testnet Beta của Aleo sử dụng một thuật toán POW dạng băm, đưa dữ liệu vào Merkle Tree rồi tính giá trị Root Data để xác định kết quả cuối cùng. Tuy nhiên, phiên bản này chỉ mang tính tạm thời, chưa phải là phiên bản cuối cùng. Phiên bản chính thức của Aleo sẽ được công bố vào tháng 7, hy vọng mọi người kiên nhẫn chờ đợi.
Hơn nữa, CEO của Quỹ Aleo, Alex, từng nói trong một cuộc họp rằng tầm nhìn của ông về thuật toán PoW có hai yêu cầu chính: thứ nhất là thúc đẩy ứng dụng thực tế của thuật toán ZK, giải quyết các vấn đề thiết thực hơn; thứ hai là đảm bảo tính công bằng trong khai thác. Vì vậy họ sẽ điều chỉnh theo định hướng này, mong mọi người tiếp tục theo dõi sát sao.
Leo: Về chủ đề này tôi xin bổ sung thêm: trước đây, bài toán Coinbase puzzle trong khai thác Aleo sử dụng MSM để thực hiện cam kết đa thức, giờ chỉ là thay đổi từ MSM sang dùng Merkle tree để thực hiện cam kết đa thức. Xét về góc độ ZK thì không có khác biệt lớn, chỉ là một thành phần bên trong chuyển từ dựa trên MSM sang dựa trên băm, và loại băm này lại là sự kết hợp của nhiều hàm băm khác nhau — thực chất là một tổ hợp hàm băm.
Vincent:Cá nhân tôi cũng muốn hỏi Marco, theo góc nhìn của Aleo thì nhận định thế nào về hệ sinh thái tăng tốc phần cứng ZK hiện nay? Hiện nay có các sản phẩm như chip ASIC của Cysic hay giải pháp tăng tốc ZK dựa trên FPGA của Ingonyama — những sản phẩm này có ảnh hưởng gì đến sự phát triển hay kế hoạch tương lai của Aleo không?
Marco: Theo tôi thì có ảnh hưởng. Bởi vì vấn đề cốt lõi khiến toàn lĩnh vực ZK đang đau đầu hiện nay chính là việc tạo chứng minh ZK quá chậm. Không lâu trước đây, Vitalik từng nói rằng việc tạo chứng minh cho một khối Ethereum bằng hệ thống SNARK mất khoảng 20 phút, trong khi Ethereum cứ 12 giây lại tạo một khối mới — khoảng cách này là cực kỳ lớn. Tôi hy vọng sẽ có thêm nhiều giải pháp tăng tốc ZK tốt hơn để giải quyết vấn đề trên.
3. Faust:Tiếp theo, chúng ta hãy cùng thảo luận về chủ đề khai thác ZK hoặc ZK-DePIN. Trước tiên, xin hỏi Leo về tầm nhìn khai thác ZK,赛道 ZK-DePIN sẽ phát triển theo hướng nào?
Leo:Thực tế chúng tôi đang cung cấp dịch vụ tạo chứng minh ZK cho một số dự án ZK. Bản thân Cysic là một startup, chúng tôi không thể tự bỏ tiền mua hoặc thuê máy chủ. Vì vậy, chúng tôi nghĩ đến việc huy động sức mạnh cộng đồng để tập hợp tài nguyên. Hiện tại chúng tôi có hàng trăm máy chủ đang hoạt động hết công suất, điều này rất khác biệt so với các dự án AI-DePIN truyền thống.
Trong các dự án AI-DePIN, nhiều máy móc chỉ chạy không, người dùng chỉ cố gắng duy trì thời gian hoạt động (uptime) cao để nhận airdrop, nhưng với mạng Cysic, thiết bị của bạn sẽ thực sự phục vụ các ứng dụng thực tế, không bị lãng phí, tỷ lệ sử dụng tài nguyên cao hơn, và phần thưởng bạn nhận được không chỉ là token Cysic mà còn có phần thưởng từ các dự án ZK khác.
Đồng thời, điều này cũng có lợi cho việc phi tập trung hóa ZK Prover — việc nhiều Prover cùng tạo một chứng minh giúp giảm sự phụ thuộc vào một Prover đơn lẻ. Chúng tôi không chỉ dựa vào thiết bị của các thợ đào lớn mà còn kêu gọi các thành viên cộng đồng tận dụng phần cứng nhàn rỗi của mình để cung cấp dịch vụ cho toàn bộ hệ sinh thái ZK.
Siyuan: Thực tế Cysic có hai loại khách hàng: một là các khách hàng doanh nghiệp lớn chuyên nghiệp, loại còn lại khá thú vị — Cysic đã ra mắt một chiếc card tăng tốc ZK nhỏ gọn, bạn có thể dễ dàng tạo ZKP ngay trên máy tính tại nhà, thuận tiện cho cả nhà phát triển lẫn người dùng phổ thông.
Leo: Điều Siyuan vừa nhắc đến chính là thiết bị của chúng tôi. Cysic sẽ bắt đầu bán hàng loạt phần cứng ZK vào năm tới. Thiết bị này có hai phiên bản: thứ nhất là ZK Air — như Siyuan vừa nói, kích thước chỉ bằng bộ sạc MacBook, có thể cắm vào máy tính qua cổng Type-C để chạy việc tạo ZK ngay tại chỗ. Hiệu suất của nó cũng rất cao, nhanh hơn khoảng 8–10 lần so với card 4090, rất hữu ích cho các nhà phát triển.
Vincent: Về ZK-DePIN, không gian tưởng tượng của DePIN truyền thống thường bị giới hạn ở khai thác bằng điện thoại, đồng hồ... nhưng tăng tốc phần cứng ZK hoàn toàn khác biệt. Chúng tôi tại Scroll sắp ra mắt một thị trường Prover phi tập trung — điều này đã được công bố trong lộ trình của chúng tôi. Trong tương lai, phân hệ Prover sẽ theo mô hình thị trường không cần quyền (Permissionless), đương nhiên điều này liên quan đến các mô hình lợi nhuận phức tạp, hiện tại chi tiết vẫn đang được hoàn thiện. Nhưng định hướng là rõ ràng: tiến về phía trước theo hướng tạo chứng minh ZK nhanh chóng, đồng thời nỗ lực tránh hiệu ứng Matthew (giàu càng giàu).
Marco: Về thiết bị nhỏ dành cho người dùng cuối (ToC) của Cysic mà vừa nói, tôi xin bổ sung hai điểm: Aleo có nhu cầu về việc tạo ZK tại client cục bộ. Nếu bạn tạo ZKP ngay trên trình duyệt cá nhân, quá trình này rất chậm, có thể mất cả chục phút hoặc hơn. Nhưng vì Aleo tập trung vào giao dịch riêng tư, nên có nhu cầu bức thiết về việc tạo ZKP — do đó thiết bị ToC nhỏ gọn của Cysic thực sự có ý nghĩa.
4. Faust: Trên赛道 tăng tốc phần cứng ZK hiện nay, những điểm nghẽn nào trong thương mại hóa hoặc thị trường hóa vẫn chưa được giải quyết?
Leo: Chúng ta có thể hình dung tăng tốc ZK giống như một dạng Proof of Work — bạn muốn tạo ZKP nhanh nhất có thể để đổi lấy phần thưởng, về bản chất không khác mấy so với ASIC dùng thuật toán băm trên các chuỗi PoW truyền thống. Nhưng thuật toán liên quan đến ZK rất đa dạng, không cố định như hàm băm. Trong hệ sinh thái ZK, các dự án khác nhau gần như đều dùng hệ thống chứng minh ZK khác nhau — có dự án dùng cam kết KZG, có dự án dùng FRI, hầu như không ai giống ai.
Là một nhà sản xuất phần cứng, Cysic thực sự hy vọng mọi người có thể hướng tới sự thống nhất, tập trung vào một hệ thống chứng minh ZK xác định, để chúng tôi có thể liên tục tối ưu và đạt được tỷ lệ tăng tốc cực đại, thay vì phân tán như hiện nay — điều này rất bất lợi cho việc tăng tốc ZK.
Marco: Cá nhân tôi cho rằng cả hai mặt cải tiến thuật toán và tối ưu hiệu suất đều tồn tại thách thức và cơ hội. Trong cuộc thi ZPrize năm ngoái, giải pháp GPU tốt nhất cho MSM — theo thực hành tốt nhất tại ZPrize 2023 cho MSM trên GPU — ngay cả với lượng dữ liệu 2^20, thời gian tính toán vẫn trên 360 miligiây. Nếu có thể giảm thêm một bậc độ lớn, ZK sẽ dễ được phổ biến hơn. Vấn đề hệ thống chứng minh không thống nhất mà vị khách mời trước vừa đề cập đúng là một mối lo ngại trong tăng tốc phần cứng. Xét về tỷ lệ đầu tư – lợi nhuận, các dự án đều e dè đầu tư lớn.
Leo: Chúng tôi chính là kiến trúc sư của hạng mục tăng tốc MSM tại ZPrize năm nay. Năm nay hiệu suất đã tăng khoảng 20–30% so với năm trước. Nhưng MSM vẫn cần tương tác với các module khác trong quy trình tạo chứng minh ZK, và hiệu suất PCIe sẽ trở thành điểm nghẽn trong việc vận chuyển dữ liệu. Năm ngoái, chúng tôi đã xây dựng một máy FPGA rất mạnh, có thể hoàn thành phép tính MSM cỡ 2^26 trong khoảng 10 miligiây. Đây đã là tốc độ tối đa có thể đạt được, nhưng vẫn chưa thể tạo chứng minh zk thời gian thực thật sự — nhiều bước tính toán vẫn tốn vài phút. Theo quan điểm của chúng tôi, “tạo thời gian thực” là kiểm soát thời gian tạo chứng minh cho bất kỳ mạch ZK nào trong khoảng 1–5 giây, điều này đòi hỏi phương pháp tốt hơn nữa để thực hiện.
5. Faust: Về mô hình lợi nhuận cho thị trường Prover ZK hay thợ đào ZK, các vị nghĩ sao?
Leo: Lợi nhuận chính của thợ đào đến từ token của các dự án như Scroll, Zksync và Starknet. Lợi nhuận của thợ đào phần lớn phụ thuộc vào giá token của các dự án này. Về dài hạn, đây sẽ là một thị trường lớn, đặc biệt sau sự kiện Bitcoin halving — tôi cho rằng thị trường phần cứng ZK hoặc khai thác ZK sẽ ngày càng mở rộng.
Vincent: Chúng tôi tại Scroll đã nghiên cứu về ProverMarket. Quy mô thị trường ProverMarket sẽ phụ thuộc vào số lượng và nhu cầu của các dự án ZK. Khi ngày càng nhiều dự án áp dụng công nghệ chứng minh không kiến thức, nhu cầu về Prover cũng sẽ tăng theo. Nhu cầu này mang tính hỗ trợ lẫn nhau, có nghĩa là sự phổ biến và ứng dụng của công nghệ ZK sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng của ProverMarket.
Về tính phổ quát, nhiều ứng dụng và thuật toán khác nhau đều có nhu cầu tăng tốc phần cứng ZK, ví dụ như thuật toán Snark quen thuộc. Tuy nhiên, liệu có thể đạt được sự thống nhất lớn trong hệ thống ZK hay không còn phụ thuộc vào việc phát triển các kịch bản ứng dụng phổ quát có thể bao phủ mọi dự án ZK, đồng thời cần đánh giá và tối ưu việc phân bổ năng lực tính toán, tránh tình trạng phân tán dẫn đến thiếu tài nguyên cho các dự án nhỏ, đồng thời ngăn chặn việc các dự án đã mạnh về năng lực tính toán lại tập trung quá nhiều tài nguyên.
Marco: Từ góc nhìn của Aleo, chúng tôi cũng đang suy nghĩ về giải pháp cho Prover Market. Nếu tôi muốn chuyển tiền riêng tư, tôi thực sự cần người khác giúp tôi tính ZKP, vì tính tại chỗ quá chậm, mất rất nhiều thời gian. Tôi sẵn sàng trả tiền cho người giúp tôi tính ZKP. Hiện đã có một số sản phẩm bắt đầu được đề xuất, nhưng vấn đề then chốt là đảm bảo an toàn — vì khi nhờ người khác tính ZKP, bạn phải cung cấp dữ liệu cho họ, dẫn đến nguy cơ rò rỉ thông tin riêng tư. Hiện đã có một số đề xuất đang tìm cách giải quyết vấn đề này.
6. Faust: Cuối cùng là một câu hỏi từng được Jan, đồng sáng lập chuỗi CKB/Nervos đặt ra: Lumoz và Polygon đều từng đề cập khái niệm Prover Market, nhưng ở đây tồn tại hiệu ứng Matthew — thợ đào có thiết bị mạnh hơn sẽ luôn tạo chứng minh ZK nhanh hơn, phần lớn lợi nhuận khai thác cuối cùng sẽ bị một vài thợ đào lớn chiếm giữ. Theo các vị, làm sao để giải quyết vấn đề chênh lệch quá lớn về hiệu suất tạo chứng minh giữa các thợ đào?
Leo:Tôi cho rằng đây là một chủ đề muôn thuở — làm sao cân bằng giữa hiệu suất và công bằng. Vấn đề này có thể xử lý theo cách khác nhau ở từng giai đoạn. Ở giai đoạn đầu, chúng ta có thể ưu tiên hiệu suất hơn — tức là cung cấp dịch vụ nhanh và chất lượng cao hơn để thu hút khách hàng, từ đó tạo ra hiệu ứng tích lũy. Khi "quả cầu tuyết" đã đủ lớn, chúng ta có thể bắt đầu chú trọng đến công bằng. Phần cứng riêng của Cysic sắp được tung ra thị trường — lúc đó, người dùng có thể mua những thiết bị có tỷ lệ hiệu suất/giá cả tốt để đạt được hiệu suất tương đương nhau.
Từ góc độ thiết kế giao thức, bạn cũng có thể thực hiện điều chỉnh tương ứng. Khi tốc độ phần cứng của mọi người đều được nâng cao đáng kể, dù vẫn có sự khác biệt, bạn có thể dùng cơ chế điều phối để nhóm có tốc độ chậm hơn một chút vẫn có thể tham gia và chia sẻ lợi ích. Ví dụ: giả sử a là nhóm nhanh nhất, b là nhóm thứ hai, c là nhóm thứ ba — lưu ý rằng a, b, c có thể là các nhóm chứ không phải cá nhân. Bạn có thể điều chỉnh để nhóm chậm hơn vẫn có thể tham gia và nhận phần thưởng.
Tất nhiên, công bằng không thể ép buộc — nếu ai đó đầu tư ít hơn thợ đào lớn, thì xét về công bằng cũng không nên nhận được lợi nhuận lớn như vậy. Đây sẽ là triết lý thiết kế mà chúng tôi áp dụng về sau.
Marco: Đây là một câu hỏi khá khó trả lời. Nếu xét theo góc độ PoW, chúng tôi mong muốn hạ thấp rào cản — ví dụ như trong testnet3 của Aleo, một chứng minh có thể được tính bởi card 4090 hoặc cả điện thoại di động, và phần thưởng được tính theo tỷ lệ năng lực. Nếu phục vụ nhu cầu thực tế, chúng ta vẫn mong muốn làm nhanh và tốt, ai tính ra trước sẽ giành phần thưởng. Việc các thợ đào lớn cạnh tranh phần cứng mang lại lợi ích cho bên có nhu cầu ZK, nhưng để giải quyết thực sự vấn đề công bằng thì rất khó.
Lynndell:Tôi nghĩ vấn đề này cứ để tự nhiên. Bitcoin hiện nay cũng vậy — ai có sức mạnh tính toán lớn, hoặc các mỏ khai thác có sức mạnh lớn, thì khai thác được nhiều. Người dùng bình thường gần như không có cơ hội, chỉ có thể cung cấp sức mạnh tính toán để tham gia mỏ khai thác. Vì vậy, bên phía ZK cũng tương tự, nó gần như giống hệt PoW, đều dựa vào sức mạnh tính toán — vậy thì cứ để tự nhiên.
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
@godrealmx
