ZK coprocesseur : technologie clé pour étendre les frontières des applications Blockchain

Le coprocesseur, en tant qu'unité de traitement spécialisée pour le CPU auxiliaire, a déjà une large application dans le domaine de l'informatique. Ces dernières années, avec le développement de la technologie Blockchain, les coprocesseurs ZK commencent à se démarquer dans l'écosystème des blockchains publiques comme Ethereum, et sont susceptibles de résoudre les goulets d'étranglement liés au calcul et au traitement des données auxquels la Blockchain fait face actuellement.

Contexte et valeur des processeurs ZK

Les chaînes publiques comme Ethereum rencontrent deux problèmes majeurs : d'une part, les frais de Gas élevés limitent le développement d'applications complexes ; d'autre part, les contrats intelligents ne peuvent accéder qu'à des données historiques limitées, ce qui freine l'innovation basée sur les Big Data. Les coprocesseurs ZK peuvent efficacement résoudre ces problèmes en effectuant des calculs et des traitements de données hors chaîne, tout en garantissant la confiance grâce aux preuves à divulgation nulle de connaissance.

Le champ d'application des coprocesseurs ZK est extrêmement large, couvrant presque tous les scénarios d'applications décentralisées (dApp) réels, y compris les réseaux sociaux, les jeux, la finance décentralisée (DeFi), les systèmes de gestion des risques, les oracles, le stockage de données, l'entraînement et l'inférence en intelligence artificielle, etc. En théorie, toutes les fonctionnalités réalisables par le Web2 peuvent être mises en œuvre sur la Blockchain avec le coprocesseur ZK, tout en garantissant la sécurité.

Projets principaux de coprocesseurs ZK

Actuellement, les processeurs ZK les plus connus dans l'industrie se concentrent principalement sur trois scénarios d'application : l'indexation des données on-chain, les oracles et ZKML. Les projets représentatifs incluent :

• Risc Zero: Machine virtuelle ZK générique basée sur l'ensemble d'instructions RISC-V
• Lagrange : construire une base de données vérifiable et soutenir le calcul parallèle MapReduce avec ZKMR
• Succinct: processeur ZK général prenant en charge plusieurs langages de programmation

Ces projets présentent des points communs dans leur approche technique, tels que l'utilisation d'emballeurs STARKs à SNARKs, le support de preuves récursives et la construction de réseaux de prouveurs. Cependant, chacun met l'accent sur des aspects différents en termes de mise en œuvre concrète et de collaboration écologique.

Les similitudes et les différences entre le processeur ZK et le Layer 2

Contrairement à Layer 2 orienté utilisateur, le coprocesseur ZK se concentre davantage sur le développement d'applications. Il peut agir en tant que composant de machine virtuelle hors chaîne pour Layer 2, ou en tant qu'accélérateur de calcul hors chaîne pour les applications de blockchain publique, oracle de données inter-chaînes ou pont inter-chaînes, etc. Le coprocesseur ZK a le potentiel de reconstruire divers middleware de la Blockchain.

Défis à relever et perspectives d'avenir

Les co-processeurs ZK font encore face à certains défis, tels qu'un seuil de développement élevé, un domaine encore à un stade précoce, un soutien matériel insuffisant, etc. Mais à long terme, les co-processeurs ZK devraient devenir une technologie clé pour réaliser une "adoption à grande échelle" de la Blockchain.

À l'avenir, avec la réalisation de bases de données prouvables en temps réel sur l'ensemble de la blockchain et de calculs hors chaîne à faible coût, les coprocesseurs ZK apporteront un nouveau paradigme de développement à la blockchain. La commercialisation des puces spéciales ZK sera également la clé de leur application à grande échelle. Nous prévoyons que lors du prochain cycle, la chaîne de valeur de l'industrie ZK connaîtra une concrétisation commerciale, fournissant un soutien solide à l'objectif de Web3 d'accueillir un milliard d'utilisateurs.