Web3Caff創始人Gootor分享了一個重要的觀點。這裡還有一些額外的見解:

以太坊正在向ZK技術轉變，而ZK證明需要硬體加速，使ZK挖礦有可能成為一種新型的工作量證明，類似比特幣挖礦。以太坊的經濟模型可能演變成一種PoS和PoW結合的形式，形成一種“混合共識”模型。

讓我們分解這個想法的基本邏輯。

@GootorX @web3caff_zh @Web3Caff_Res

1. 以太坊正在向ZK技術邁進

零知識證明（ZK）是一種技術，允許一方向另一方證明一個陳述是真實的，而不揭示任何其他信息。它具有重大潛力。

在區塊鏈領域，ZK 技術主要用於擴展。Vitalik Buterin 強烈主張 ZK，以太坊基金會也投資了各種 ZK 項目。

然而，基于零知识证明的项目仍处于基础阶段。因此，目前用户的主要直接体验是通过基于ZK技术的以太坊第二层解决方案ZK Rollups，例如zkSync、Starknet、Polygon zkEVM、Scroll和Linea。

以太坊本身也逐漸採用ZK。

(1) 共識層的ZK化（例如，Beam Chain提案）：這涉及使用ZK技術簡化共識過程，以提高其速度和效率。

(2) 數據層的零知證明化：通過僅存儲證明而非所有交易數據，以太坊可以顯著減少所需的鏈上數據存儲量。

這些變化將使以太坊在保持去中心化和安全性的同時，提高交易速度、降低成本和提升隱私方面的表現。

ZK技術是以太坊長期戰略的一部分，旨在擴展和處理更高的用戶需求和更複雜的應用。

2. 為什麼 ZK 需要硬體集成?

儘管具有其優勢，ZK 技術在生成零知識證明（ZKP）的性能上面臨著重大挑戰。

ZK允許驗證者將多個交易合併為一個單一的證明，然後提交到主網進行擴展。然而，證明生成過程耗資源且緩慢。

這涉及到複雜的數學，如指數運算、求逆和雙線性配對計算。因此，創建證明可能需要很多時間。

僅通過軟件優化無法提高這種速度，因此需要硬件加速。通過使用專用硬件，證明生成時間可以從幾小時縮短到幾秒鐘，標誌著巨大的改進。

因此，ZK 是依賴硬體並需要專用晶片的。

隨著 ZKP 在隱私計算和區塊鏈擴展等領域的應用日益增多，生成 ZKP 的速度和效率已成為瓶頸，這導致對硬體解決方案的需求日益增長。

3. PoS和ZK Mining如何結合？

通過集成ZK硬件加速，出現了一種新的硬件挖礦經濟模型。

ZK挖礦是什麼？

在傳統的PoW挖礦中，參與者需要解決複雜的問題，而ZK挖礦則專注於快速生成ZKP。參與者競爭生成ZKP，第一個創建有效證明的人獲得獎勵。

那麼PoS和ZK如何結合？

在PoS系統中，驗證者（權益者）驗證交易並提出區塊。ZK證明可用於驗證區塊或交易的正確性，增強安全性並降低驗證成本。

驗證者在執行他們的PoS任務時會產生ZKP作為額外的工作證明。那些產生並提交有效ZKP的人可以獲得額外的獎勵，除了標準的區塊獎勵之外。

這些獎勵可以以ETH或其他內部代幣的形式出現。

整體區塊獎勵結構可以分為兩部分：一部分用於傳統 PoS 驗證，另一部分用於對 ZKP 生成的貢獻。

這樣，ZK增強了PoS驗證，而ZK挖礦則擴展了PoS權益投資。

貢獻於 ZK 努力，例如運行 ZKP 生成節點，存款者可以獲得額外的獎勵。

然而，將 ZK 整合到以太坊的 PoS 系統中，需要對現有協議進行調整，以適應 ZK 證明的新角色，並且需要設計一個公平的激勵模型，以平衡 PoS 獎勵和 ZK 貢獻。

4. ZK Mining會帶來正面的外部性嗎？

在以太坊從PoW過渡到PoS後，最大的批評之一是缺乏引入“封閉”經濟系統的外部性。

工作量證明（PoW）從根本上是外部的，因為它需要能源和硬體，因此將區塊鏈經濟活動延伸到區塊鏈之外，並影響現實世界。

在 PoS 系統中，驗證區塊的資格主要基於持有的代幣數量（即質押代幣），經濟活動更集中在質押和內部網路交易，不像 PoW 需要涉及採礦硬件生產和電力市場等外部產業。

ZK加速硬件，如PoW挖礦機，也需要專用硬件，但“低效能耗”的問題減少了，因為PoW需要解決數學問題來競爭區塊權利，而ZK挖礦生成有效證明以驗證交易，無需在不同節點之間進行冗餘工作。

5. 人工智能和ZK力量共享

展望未來，可能會出現一個ZK計算能力市場，甚至可以將AI計算能力與ZK能力共享。

可能會出現提供集成計算服務的平台，支持人工智能任務和ZK證明生成任務。

用戶可以在同一平台上處理高性能AI任務和ZK證明生成任務。

在協議層面上，整合可以通過創建智能合約或協議來實現，使AI電源提供商可以參與ZK證明生成或使用ZK技術來驗證AI計算。

根據任務需求，也可以動態分配計算資源。例如，當人工智慧任務需求較低時，可以將資源分配用於生成零知識證明，反之亦然。

6. ZK 硬體加速中的主要參與者

目前，在ZK硬體加速方面領先的項目是Cysic。@cysic_xyz請提供要翻譯的文本。

Cysic專注於設計和製造應用特定積體電路（ASIC）、現場可編程閘陣列（FPGA）和GPU加速解決方案，以加快ZKP生成。

Cysic開發了兩款硬體產品：

1. ZK Air：一款體積大致與筆記本電源適配器相當的輕量級ZK裝置，其計算能力相當於10個RTX 4090 GPU，非常適合個人用戶。
2. ZK Pro：一款更強大的設備，其計算能力相當於50個RTX 4090顯卡，專為大型ZK項目（如zkRollup和zkML）設計。

除了硬體外，Cysic還提供了一組CUDA庫，支持多個ZKP系統，如Plonky2、Gnark、Halo2、RapidSnark等，顯著提高性能——至少比開源框架提高了50%。

Cysic還擁有一個生態系統，Cysic Network，旨在整合和管理社區計算資源，連接ZK項目、電力供應商和社區驗證者，形成可靠的計算力網絡。

簡單來說，Cysic Network 充當了一個 ZK 挖礦池和 SaaS 平台。

目前，Cysic已與多個zkRollup項目合作，展示了其產品的實用性和市場需求。

除了Cysic之外，還有一個值得一提的項目是Scroll。

令人驚訝的是，曾受到批評和臭名昭著的Scroll在ZK硬件加速方面取得了顯著進展。

與其他ZK Rollup項目相比，Scroll採取了不同的道路，通過開發專用的ZK加速硬件（GUP），創造了自己的競爭壁壘。這是Scroll最大的差異化優勢。

然而，Cysic和Scroll的定位不同：對於Scroll來說，硬件加速是其Layer2解決方案的一部分，而Cysic則致力於為整個ZKP生態系統提供硬件加速服務。

7. 總結

1）以太坊正在進行ZK化：以太坊正在引入零知識證明（ZK）技術來擴展並提升隱私保護。ZK技術應用於共識和數據層，以提高網絡性能。

2）ZK需要硬體加速：由於生成ZKP需要消耗大量的計算資源，硬體加速（例如ASIC、FPGA）被認為是提高效率的關鍵。

3）PoS和ZK挖礦相結合：提出了一種新的經濟模型，ZK挖礦擴展了PoS，質押者通過提供ZK計算能力來獲得額外的獎勵，創造了PoS和PoW的共存。

4）ZK Mining引入了新的正面外部性：与PoW相比，ZK挖掘减少了能源的浪费消耗。然而，它仍然需要专门的硬件，促进了硬件生产和技术创新。

5）AI和ZK功率共享：AI和ZK計算任務可以共享硬件資源，形成一個集成的計算服務市場。

6）市場領先的項目：Cysic和Scroll是ZK硬件加速領域的領先者。Cysic專注於為ZK生態系統提供硬件，而Scroll則將硬件加速融入其Layer2解決方案中。

總之，ZK 硬體加速軌道正在出現，隨著以太坊持續進行 ZK 化，ZK 硬體加速將變得更加重要。這甚至可能逆轉以太坊的經濟模型，使其成為一個值得繼續關注的領域。

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