在2024年4月,Vitalik Buterin在香港区块链峰会上发表了题为《Reaching the Limits of Protocol Design》的演讲,提到了ZK-SNARKs在以太坊Danksharding路线图中的潜力,并展望了ASIC芯片对ZK加速的巨大帮助。这一话题引发了对ZK技术在未来发展的广泛关注。
Scroll的联合创始人张烨曾指出,ZK技术在传统领域的应用潜力可能超越Web3,包括可信计算、数据库、可验证性硬件、内容防伪以及zkML等领域。如果ZK证明可以实时生成,Web3和传统行业都将迎来范式级的变革。然而,从效率和经济成本的角度来看,ZK技术的大规模应用仍然遥不可及。
早在2022年,顶级风投机构a16z和Paradigm就已认识到ZK硬件加速的重要性,Paradigm甚至预测ZK矿工的收入未来可能与比特币或以太坊矿工相当。基于GPU、FPGA和ASIC的硬件加速方案被看作具有巨大市场潜力。随着Scroll和Starknet等主流ZK Rollup的崛起,硬件加速逐渐成为市场焦点。近期,Cysic等项目的上线更是让这一热点愈发炙手可热。
Cysic的战略布局与行业潜力
Cysic作为ZK硬件加速领域的一匹黑马,其团队曾获得ZKP技术竞赛平台ZPrize的重要奖项,并在2023年开始担任ZPrize的导师。Cysic的路线图涵盖了ToB端ZK矿池和ToC端ZK-Depin硬件,吸引了Polychain、ABCDE、OKX Ventures和Hashkey等顶级VC的关注,成功完成近2000万美元的融资。
随着Cysic测试网的上线和ZK矿池的开放,关于Cysic的讨论日益热烈。本文旨在深入解读Cysic的产品原理与业务模式,并简要科普ZK硬件加速的基本概念。
ZK证明系统工作原理
ZK证明系统虽然复杂,但可以从职能和工作流程上简要理解。核心流程如下:
问题设置:确定待证明内容,如“我知道方程式F(x)=w的一个解N”,但不透露N的数值。
算术化与CSP:将待证明内容转换为数学模型或程序,如逻辑门电路和多项式形式,便于证明系统处理。
生成ZKP:通过选择证明系统(如Halo2、Plonk)编译内容生成ZK证明,并提交给验证者进行验证。
ZKP生成的开销与加速技术
ZKP生成过程中,计算资源消耗主要集中在MSM(多标量乘法)和NTT(数论变换)。这两种计算任务可能占据证明生成时间的80-95%。优化这些计算的主要挑战包括:
解决这些问题的方案包括新算法(如Hyperplonk)、STARK算法和FPGA加速。然而,软件和算法优化的局限性显而易见,因此硬件加速成为提升ZKP生成效率的关键。
Cysic的硬件加速解决方案
Cysic致力于通过GPU、FPGA和ASIC硬件加速ZKP生成,具体策略如下:
GPU加速:开发基于GPU的加速SDK,整合全网GPU资源。Cysic CUDA SDK相较于开源框架提速了50%-80%。
FPGA加速:开发了全球最快的MSM、NTT、Poseidon Merkle tree等模块,支持高效的ZK计算。
ASIC硬件:自主研发ZK DePIN芯片和设备,预计于2025年上市。包括ZK Air(类似充电宝的设备)和ZK Pro(类似传统矿机的高效设备)。
未来展望
Cysic不仅在硬件加速领域进行布局,还推出了名为Cysic Network的ZK矿池和SaaS平台,集成了自有算力和第三方算力资源。通过低门槛的参与方式,普通用户可以加入ZK硬件加速市场,推动市场规模的爆发式增长。
Cysic的全面布局和创新解决方案,将推动ZK技术的广泛应用,为行业带来全新的变革。