ZK chuyên dụng và ZK phổ quát, ai sẽ là tương lai?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
ZK chuyên dụng và ZK phổ quát, ai sẽ là tương lai?
Cơ sở hạ tầng ZK chuyên dụng đang trở nên ngày càng phổ quát, trong khi các ZKVM phổ thông cũng đang ngày càng chuyên biệt hóa.
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: mo
Biên dịch: Luffy, Foresight News
Chuyên biệt hóa hay phổ quát hóa, đâu mới là tương lai của ZK? Hãy để tôi thử dùng một hình ảnh để trả lời câu hỏi này:
Như hình minh họa, liệu trong tương lai chúng ta có thể hội tụ về một điểm tối ưu kỳ diệu nào đó trên hệ trục cân nhắc này không?
Không, tương lai của tính toán xác minh ngoài chuỗi là một đường cong liên tục, làm mờ ranh giới giữa ZK chuyên dụng và ZK phổ quát. Xin phép tôi giải thích về sự phát triển lịch sử của các thuật ngữ này, cũng như cách chúng sẽ hòa nhập với nhau trong tương lai.
Hai năm trước, cơ sở hạ tầng ZK "chuyên dụng" nghĩa là những framework mạch cấp thấp như circom, Halo2 và arkworks. Các ứng dụng ZK được xây dựng bằng những framework này về bản chất là các mạch ZK được viết tay. Chúng nhanh và tiết kiệm chi phí cho các nhiệm vụ cụ thể, nhưng thường khó phát triển và bảo trì. Chúng giống như các loại chip IC chuyên dụng (silicon vật lý) trong ngành công nghiệp IC hiện nay, ví dụ như chip NAND và chip điều khiển.
Tuy nhiên, trong hai năm qua, cơ sở hạ tầng ZK chuyên dụng dần trở nên "phổ quát hơn".
Hiện tại chúng ta đã có các framework ZKML, bộ đồng xử lý ZK và ZKSQL, cung cấp SDK dễ sử dụng và có khả năng lập trình cao để xây dựng các loại ứng dụng ZK khác nhau mà không cần viết một dòng mã mạch ZK nào. Ví dụ, bộ đồng xử lý ZK cho phép hợp đồng thông minh truy cập trạng thái lịch sử blockchain, sự kiện và giao dịch một cách đáng tin cậy, và thực hiện các phép tính tùy ý trên những dữ liệu này. ZKML cho phép hợp đồng thông minh khai thác kết quả suy luận AI một cách đáng tin cậy để xử lý nhiều mô hình học máy khác nhau.
Các framework tiến hóa này đã nâng cao đáng kể khả năng lập trình trong lĩnh vực mục tiêu của chúng, đồng thời vẫn duy trì hiệu suất cao và chi phí thấp nhờ lớp trừu tượng (SDK/API) mỏng và gần với mạch thô.
Chúng giống như GPU, TPU và FPGA trên thị trường IC: chúng là những chuyên gia có thể lập trình theo lĩnh vực.
ZKVM cũng đã phát triển mạnh mẽ trong hai năm qua. Đáng chú ý, tất cả các ZKVM phổ quát đều được xây dựng dựa trên các framework ZK cấp thấp, chuyên dụng. Ý tưởng là bạn có thể viết ứng dụng ZK bằng ngôn ngữ cấp cao (thậm chí thuận tiện hơn cả SDK/API), rồi biên dịch thành tổ hợp các mạch chuyên dụng và tập lệnh (RISC-V hoặc tương tự WASM). Chúng giống như chip CPU trong ngành công nghiệp IC.
ZKVM là một lớp trừu tượng nằm trên các framework ZK cấp thấp, giống như bộ đồng xử lý ZK.
Như một bậc hiền triết từng nói, một lớp trừu tượng có thể giải quyết mọi vấn đề khoa học máy tính, nhưng đồng thời cũng tạo ra một vấn đề khác. Sự đánh đổi, đó chính là then chốt. Về bản chất, đối với ZKVM, chúng ta đánh đổi giữa hiệu suất và tính phổ quát.
Hai năm trước, hiệu suất "thô" của ZKVM thực sự rất kém. Tuy nhiên, chỉ trong hai năm ngắn ngủi, hiệu suất ZKVM đã được cải thiện đáng kể.
Tại sao?
Bởi vì những ZKVM "phổ quát" này đã trở nên "chuyên biệt hơn". Một nguyên nhân then chốt giúp cải thiện hiệu suất là "tiền biên dịch" (precompile). Những tiền biên dịch này là các mạch ZK chuyên dụng, có thể tính toán các chương trình cấp cao thường dùng như SHA2 và các phương pháp xác minh chữ ký khác nhau, với tốc độ nhanh hơn nhiều so với việc phân tách chúng thành các đoạn mạch lệnh theo quy trình bình thường.
Do đó, xu hướng hiện nay đã rất rõ ràng.
Cơ sở hạ tầng ZK chuyên dụng đang trở nên ngày càng phổ quát, trong khi ZKVM phổ quát cũng đang ngày càng chuyên biệt hóa.
Trong vài năm qua, cả hai giải pháp này đều đạt được các điểm đánh đổi tốt hơn trước: tiến bộ ở một mặt mà không hy sinh mặt còn lại. Đó là lý do tại sao cả hai bên đều cảm thấy "chúng tôi chắc chắn là tương lai".
Tuy nhiên, trí tuệ khoa học máy tính mách bảo chúng ta rằng đến một lúc nào đó, chúng ta sẽ chạm vào "bức tường tối ưu Pareto" (đường đứt nét màu xanh lá), nơi mà không thể cải thiện một yếu tố mà không hy sinh yếu tố còn lại.
Vì vậy, một câu hỏi trị giá hàng triệu đô la xuất hiện: Liệu một công nghệ có hoàn toàn thay thế công nghệ kia vào đúng thời điểm?
Hãy mượn ngành công nghiệp IC để hiểu: Quy mô thị trường CPU là 126 tỷ USD, trong khi toàn bộ ngành công nghiệp IC (kèm theo tất cả các IC "chuyên dụng") là 515 tỷ USD. Tôi tin chắc rằng xét về vi mô, lịch sử sẽ lặp lại ở đây, và chúng sẽ không thay thế lẫn nhau.
Dù vậy, ngày nay chẳng ai nói: "Này, tôi đang dùng một chiếc máy tính hoàn toàn chạy bằng CPU phổ quát", hay "Này, con robot sành điệu này chạy bằng IC chuyên dụng".
Đúng vậy, chúng ta thực sự nên nhìn nhận vấn đề này từ góc độ tổng thể, tương lai sẽ tồn tại một đường cong đánh đổi, cho phép các nhà phát triển linh hoạt lựa chọn theo nhu cầu của mình.
Trong tương lai, cơ sở hạ tầng ZK chuyên dụng và ZKVM phổ quát có thể phối hợp cùng nhau. Điều này có thể thực hiện theo nhiều hình thức. Phương pháp đơn giản nhất hiện đã khả thi. Ví dụ, bạn có thể dùng bộ đồng xử lý ZK để tạo ra một số kết quả tính toán từ lịch sử giao dịch blockchain, nhưng logic kinh doanh xử lý trên dữ liệu này lại quá phức tạp, khiến bạn không thể biểu đạt đơn giản qua SDK/API.
Bạn có thể làm là lấy bằng chứng ZK hiệu suất cao và chi phí thấp cho dữ liệu và kết quả tính toán trung gian, sau đó sử dụng đệ quy chứng minh để tập hợp chúng vào máy ảo phổ quát.
Mặc dù tôi nghĩ các cuộc tranh luận kiểu này rất thú vị, tôi biết rằng tất cả chúng ta đều đang cùng xây dựng một tương lai tính toán bất đồng bộ do tính toán xác minh ngoài chuỗi thúc đẩy cho blockchain. Khi các trường hợp sử dụng quy mô lớn xuất hiện trong vài năm tới, tôi tin rằng cuộc tranh luận này cuối cùng sẽ có hồi kết.
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
@no89thkey
