Bagaimana Cysic Bertujuan untuk Mengembalikan PoW ke Ethereum dengan ZKP dan DePIN?

Pemula5/5/2024, 2:11:12 PM
Artikel ini mengeksplorasi Cysic, sebuah lapisan generasi dan verifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) real-time yang menawarkan Zero-Knowledge Computing as a Service (ZK-CaaS), didukung oleh ASIC, FPGA, dan chip GPU miliknya. Inovasi Cysic terletak pada kemampuannya untuk menyediakan akselerasi hardware untuk berbagai algoritma ZK, yang secara signifikan mengurangi waktu dan sumber daya yang diperlukan untuk generasi proof. Solusi hardware-nya, termasuk ZK Air dan ZK Pro, dirancang untuk membuat generasi bukti ZK lebih efisien dan dapat diakses. Selain itu, Cysic berencana untuk mendirikan jaringan DePIN, mengundang pengguna untuk menyumbangkan daya komputasi mereka untuk mempercepat proses ZKP. Cysic telah mendapatkan investasi dari entitas termasuk Polychain Capital dan telah memenangkan kompetisi ZPrize.

Apakah Anda pernah mempertimbangkan kemungkinan Proof of Work (PoW) membuat comeback di Ethereum? Dengan Cysic, itu tampaknya lebih mungkin dari sebelumnya.

Mei lalu, Vitalik Buterin menyatakan di Montenegro bahwa "dalam 10 tahun mendatang, zk-SNARKs, yang dibangun di atas teknologi ZK, akan sebesar pentingnya dengan blockchain itu sendiri," menandai komitmen Ethereum terhadap ZK. Setahun kemudian, Vitalik muncul secara mengejutkan di Hong Kong, mengulangi bahwa ZK adalah masa depan Ethereum dan menyoroti percepatan hardware sebagai kunci untuk mengatasi keterbatasan zk-SNARKs.

Percakapan seputar akselerasi ZKP telah berlangsung lama, dengan sektor akademik dan industri mengeksplorasi cara-cara untuk mengoptimalkan algoritma ZK untuk kecepatan. Namun, baru pada tahun 2022 akselerasi perangkat keras menarik perhatian publik sebagai solusi alternatif. Tahun itu dapat dianggap sebagai tahun perdana untuk akselerasi perangkat keras ZKP, dengan peluncuran ZPrize oleh Aleo, kompetisi teknologi ZKP akselerasi perangkat keras berkualitas tinggi dan paling mendalam secara teknis di bidang kriptografi tanpa pengetahuan. Publikasi dari Paradigm tentang "Percepatan perangkat keras dari ZKPdan “IOSG’s “Mengapa kami optimis terhadap akselerasi perangkat keras bukti pengetahuan nolDiikuti. Beberapa telah menolak gagasan itu dengan frasa “jika algoritma tidak memotongnya, perangkat keras akan,” mengekspresikan skeptisisme terhadap percepatan perangkat keras. Namun, seperti ZHadiahmenunjukkan:

Meskipun kemajuan signifikan dalam perangkat lunak dan algoritma dalam beberapa tahun terakhir, percepatan perangkat keras tetap menjadi jalur yang jarang dilalui dalam kriptografi zero-knowledge. Banyak orang lupa bahwa teknik kriptografi modern hanya menjadi berharga secara praktis setelah diimplementasikan secara native di CPU. Percepatan perangkat keras tidak terbatas pada ASIC—hal ini juga mencakup metode baru untuk mengoptimalkan GPU, CPU, FPGA, dan perangkat mobile untuk menghasilkan bukti zero-knowledge lebih cepat.

Kebutuhan percepatan perangkat KPK menjadi sangat diakui pada tahun 2023 dengan diperkenalkannya PoSW oleh Aleo, yang memperkenalkan insentif ekonomi bagi perhitungan MSM dan NTT. Namun, cerita hari ini bukan tentang Aleo tetapi tentang Cysic, yang bertujuan untuk memberikan solusi komprehensif untuk generasi bukti ZK real-time menggunakan GPU, FPGA, dan ASIC. Mereka akan meluncurkan dua perangkat ZK DePIN, ZK Air dan ZK Pro, dan segera akan memulai pra-penjualan untuk mesin pertambangan. Cysic bertujuan untuk memenuhi kebutuhan komputasi di semua skenario ZK, bukan hanya sebagai penyedia layanan B2B tetapi dengan membangun jaringan DePIN yang membuka layanan B2B kepada pengguna C-end dengan berbagai kekuatan komputasi. Dengan kata lain, siapa pun dapat bergabung dengan jaringan Cysic, dan semakin banyak peserta, semakin tinggi daya komputasi dan semakin cepat bukti ZK. Akhirnya, ZK akan menjadi merata dan terintegrasi ke dalam kehidupan sehari-hari.

Naratif ini sangat ambisius, membuat impian ZKP hardware acceleration yang dahulu jauh terasa dapat dicapai oleh orang biasa! Hari ini, Foresight News menyelami akselerasi hardware ZKP, fitur-fitur Cysic dan produk hardware-nya, serta infrastruktur jaringan DePIN untuk melihat apa yang ingin dicapai oleh Cysic dan seberapa signifikan potensi pasarannya.

Bertaruh di Pasar Akselerasi Perangkat Keras ZKP: Latar Belakang dan Visi Cysic

Cysic, didirikan pada Agustus 2022, beroperasi sebagai generasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) real-time dan lapisan verifikasi, menawarkan Zero-Knowledge Computing as a Service (ZK-CaaS) yang didukung oleh chip ASIC, FPGA, dan GPU miliknya. Pada Februari 2023, Cysic mendapatkan pendanaan awal $6 juta, dipimpin oleh Polychain Capital dengan kontribusi dari HashKey, SNZ Holding, ABCDE, A&T Capital, dan Web3.com Foundation. Pada bulan Oktober tahun yang sama, Cysic telah mendapatkan hadiah utama dalam kompetisi ZPrize "Beat the Best (FPGA / GPU)" dengan teknologi FPGA-nya.

Tim pendiri Cysic memiliki latar belakang yang mengesankan dan kemampuan yang kuat. Co-founder Leo Fan bertanggung jawab atas arsitektur sistem dan penelitian kriptografi di Cysic. Setelah memperoleh gelar master dalam ilmu komputer dari Akademi Ilmu Pengetahuan China, ia mengejar gelar Ph.D. dalam ilmu komputer di Universitas Cornell. Selama karir akademisnya, ia bertugas sebagai peneliti di lembaga bergengsi seperti IC3, Yahoo, Bell Labs, dan IBM. Setelah lulus, Leo bergabung dengan Algorand untuk fokus pada penelitian kriptografi dan saat ini menjabat sebagai asisten profesor di departemen ilmu komputer di Universitas Rutgers. Co-founder Bowen Huang, yang meninggalkan program Ph.D.-nya di Universitas Yale untuk memperoleh gelar master, kini memimpin manajemen chip dan rantai pasokan di Cysic. Sebelumnya, ia adalah seorang insinyur riset di Institut Teknologi Komputasi, Akademi Ilmu Pengetahuan China. Mengakui potensi ZK sebagai solusi skalabilitas utama untuk industri blockchain dan percepatan perangkat keras sebagai jalur teknologi yang tak terhindarkan, mereka memulai usaha ini sebelum tahun 2022.

Saat ini, lapangan ZK didominasi oleh dua sistem bukti: zk-SNARKs dan zk-STARKs. Proyek seperti Zcash, Scroll, Taiko, Mina, Aztec, Manta, dan Anoma menggunakan zk-SNARKs, sementara Starknet, StarkEx, dan zkSync (yang telah beralih ke Boojum) menggunakan zk-STARKs. Selain itu, ada proyek ZK seperti protokol data historis Ethereum, Axiom, dan pengembang teknologi ZK, Nil Foundation. Menurut perkiraan Cysic, pasar terdiri dari lebih dari 50 proyek ZK terkemuka dengan nilai pasar gabungan melebihi $100 miliar, sementara total valuasi trek aplikasi ZKP telah melebihi $15 miliar.

Dalam dua tahun terakhir, trek ZK telah dikritik karena waktu pembuatan bukti yang panjang dan permintaan sumber daya yang tinggi. Misalnya, penggunaan GPU oleh Scroll untuk pembuatan bukti ZK memerlukan setidaknya satu jam dan lebih dari 280GB RAM. Masalah-masalah ini tidak hanya menghambat adopsi ZKP secara luas tetapi juga memperlambat kemajuan komersial Ethereum. Meskipun bukti STARK dibuat lebih cepat daripada SNARK, keduanya membutuhkan percepatan hardware untuk meningkatkan kecepatan bukti dari jam menjadi detik. Tanpa melewati bottleneck ini, visi ZKP untuk menyinkronkan produksi blok dengan Ethereum, seperti yang diinginkan oleh Vitalik, tetap tidak tercapai.

Meskipun pandangan Ethereum Foundation tentang ZK sebagai masa depan skalabilitas, ZK Rollups saat ini memiliki pangsa pasar yang kurang meyakinkan di ruang Ethereum L2. Lima L2 teratas berdasarkan TVL semuanya menggunakan Optimism Rollup, dengan ZK Rollups hanya menyumbang 8,5% dari pangsa pasar. Starknet adalah satu-satunya proyek ZK Rollup yang memiliki nilai di atas $1 miliar, sebagian besar karena insentif ekosistem yayasan dan harapan airdrop. Mengingat valuasi tinggi dari jalur ZK, jika percepatan perangkat keras dapat secara besar-besaran memecahkan tantangan-tantangan saat ini, potensi pasar adalah besar.

Cysic menetapkan pandangannya tinggi dengan tujuan utama untuk memberikan solusi akselerasi perangkat keras GPU + ASIC yang komprehensif, menargetkan kebutuhan komputasi di berbagai skenario komputasi ZK seperti ZK Rollup, zkML, dan ZK Bridge. Sebagai langkah sementara, selama setahun terakhir, Cysic telah mengembangkan perangkat keras akselerasi FPGA sendiri yang mampu mendukung berbagai sistem bukti termasuk Halo2, RapidSnark, Plonky2x. Langkah ini tidak hanya memperlihatkan fleksibilitas dan keunikan yang belum pernah terjadi sebelumnya tetapi juga membuka peluang bisnis yang luas.

Menjelajahi percepatan perangkat KKP: Sebuah Dive ke dalam Sistem Bukti ZK

Setelah membahas Cysic dan bidang berkembangnya akselerasi perangkat keras ZKP, saatnya untuk menyelami apa sebenarnya tujuan dari perangkat keras ini dalam mempercepat. Pada intinya, tujuannya adalah untuk mempercepat perhitungan yang terlibat dalam menghasilkan bukti ZK, pada dasarnya menjadikannya sebagai kontes kekuatan komputasi. Inilah sebagian alasan di balik pernyataan saya bahwa teknologi ZKP sedang memperkenalkan kembali konsep Proof of Work (PoW) ke Ethereum. Tetapi jika dilihat lebih dekat, perhitungan spesifik apa yang dipercepat oleh perangkat keras ZKP? Untuk menjelaskan hal ini, mari kita telaah sistem bukti zk-SNARKs untuk memahami perjalanan dari aritmetika hingga pembuatan dan verifikasi bukti.

Pertama-tama, semua transaksi pengguna di blockchain diagregasikan ke dalam Rollups di luar rantai. Dengan demikian, sifat dan volume transaksi ini secara langsung mempengaruhi kompleksitas desain sirkuit dan bukti ZK itu sendiri.

Selanjutnya adalah fase “aritmetisasi”, di mana data transaksi diubah menjadi sirkuit ZK dan selanjutnya menjadi ekspresi matematika polinomial. Proses ini menyerupai pembagian antara “front-end” dan “back-end” dalam pengembangan perangkat lunak tradisional. Pada “front-end”, data transaksi disusun ke dalam sirkuit menggunakan bahasa seperti R1CS dan PLONK, mengubahnya menjadi serangkaian polinomial. Hal ini mirip dengan menerjemahkan diagram rangkaian ke dalam rumus matematika, yang kemudian memandu konstruksi dan operasi rangkaian. Semakin kompleks dan banyak transaksi, semakin besar skala sirkuit dan semakin tinggi derajat polinomialnya.

Dengan landasan yang dibangun oleh aritmetisasi, langkah berikutnya adalah mengembangkan 'back-end' - sistem bukti ZK itu sendiri, yang bertanggung jawab untuk menghasilkan bukti pengetahuan nol. Sistem bukti zk-SNARKs, misalnya, terdiri dari dua komponen utama: PIOP dan PCS. PIOP terkenal termasuk PLONK dan GKR, sementara PCS terkenal (Skema Komitmen Polinomial) mencakup FRI dan KZG. Sebagai contoh, menggabungkan PLONK dengan IPA dapat menciptakan varian Zcash dari sistem bukti Halo2, PLONK dengan KZG dapat menghasilkan versi PSE/Scroll dari Halo2, dan PLONK dengan FRI mengarah ke Plonky2. Sistem bukti ZK saat ini secara dominan menggunakan skema seperti Halo2 dan Groth 16, yang didasarkan pada KZG.

Menggunakan protokol Groth16 sebagai ilustrasi, kita dapat menyederhanakan komputasi dan mewakilinya sebagai masalah Kepuasan Sirkuit (C-SAT) menggunakan kendala R1CS. Masalah C-SAT ini kemudian lebih disuling menjadi masalah Kepuasan Program Aritmatika Kuadrat (QAP), mengarah pada penciptaan polinomial publik Ui(x), Vi(x), Wi(x), T(x), dan vektor a. Vektor a ini mencakup kedua input publik dan rahasia (saksi), sesuai dengan hubungan yang digambarkan dalam diagram yang disediakan. Memecahkan masalah Kepuasan QAP adalah mudah ketika a diketahui, tetapi mengambil kesimpulan a dari polinomial publik adalah tantangan besar. Tantangan ini secara efektif menggeser bukti otentisitas dan kelengkapan proses komputasi untuk menunjukkan bahwa Pemberi bukti memegang solusi a(i), langkah penting dalam mengembangkan kerangka kerja backend ZKP.

Backend ZKP terstruktur dalam tiga fase utama: Persiapan, Pembuktian, dan Pemeriksa. Setiap fase menggunakan parameter tertentu. Proses dimulai dengan memberikan polinomial yang diaritmetika dan nomor acak rahasia sekali pakai R (memperkenalkan konsep 'persiapan terpercaya') ke fase Persiapan. Setelah persiapan ini, Pembuktian dan Pemeriksa dapat masing-masing menghasilkan dan memverifikasi bukti menggunakan parameter Sp dan Sv. Sepanjang fase ini, Pembuktian menghitung dan membuat bukti menggunakan kedua input publik dan rahasia, sementara Pemeriksa memeriksa bukti-bukti tersebut terhadap input publik. Yang penting, Pemeriksa tetap tidak sadar akan rahasia yang terlibat.

Selama fase pembangkitan bukti oleh Prover, diperlukan perhitungan yang ekstensif. Pertanyaannya kemudian muncul: bagaimana kita dapat mempercepat proses komputasi ini untuk menghasilkan bukti? Inilah tepatnya di mana penerapan perangkat keras menjadi penting. Saat ini, memanfaatkan perangkat keras untuk meningkatkan kapasitas komputasi mewakili satu-satunya pendekatan; secara alami, kekuatan komputasi yang lebih besar menghasilkan waktu pemrosesan yang lebih singkat.

Setiap sistem bukti mencakup operasi kriptografi yang berbeda yang menuntut upaya komputasi yang substansial. Dalam sistem berbasis PLONK + KZG, operasi yang paling memakan waktu adalah Multi-Skalar Perkalian (MSM) dan Transformasi Teori Angka (NTT). Untuk sistem zk-STARK, rintangan komputasi utama adalah perhitungan NTT dan Merkle Hash. MSM berkaitan dengan perhitungan yang terkait dengan kurva elips, sedangkan NTT mirip dengan Fast Fourier Transform (FFT) tetapi disesuaikan untuk bidang hingga, berfungsi sebagai varian FFT yang dioptimalkan yang dirancang untuk perhitungan terkait polinomial. Hampir semua protokol ZK terkemuka secara ekstensif memanfaatkan dua proses komputasi ini, yang secara kolektif merupakan 80-95% dari waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan bukti. Secara umum, perhitungan MSM membentuk 60-70% dari total beban kerja komputasi, dengan NTT berkontribusi sekitar 25%. Namun, persentase ini dapat bervariasi di berbagai implementasi. Tergantung pada distribusi tugas komputasi, dimungkinkan untuk menargetkan MSM atau NTT untuk akselerasi secara individual atau untuk mempercepat kedua proses secara bersamaan.

Menghubungkan dengan FPGA, Menargetkan ZK ASIC

Dengan melihatnya dari perspektif yang lebih luas, tugas komputasi yang signifikan pada dasarnya melibatkan operasi pipa yang sederhana yang hanya memerlukan daya komputasi yang tangguh. Mengingat sifat deterministik dari komputasi bukti ZK, yang memerlukan perhitungan berulang untuk menghasilkan hasil bukti, perangkat keras khusus yang disesuaikan untuk fungsi tertentu menawarkan keuntungan jelas dibandingkan solusi perangkat lunak. Kompleksitas perhitungan bisa sangat dikurangi dengan penerapan pemrosesan paralel. Menariknya, baik komputasi MSM maupun NTT sangat cocok untuk ditingkatkan melalui perangkat keras kinerja tinggi yang memfasilitasi pemrosesan paralel.

Perjalanan Cysic dan Arah Masa Depan

Cysic bertujuan menjadi pelopor dalam percepatan ASIC ZK, bercita-cita untuk menyediakan rangkaian solusi percepatan perangkat keras ASIC yang komprehensif yang meliputi perhitungan MSM dan NTT. Sebagai Leo Fan menunjukkan, “Sejumlah besar pengujian dan prototyping pada FPGA sangat penting sebelum melanjutkan ke pengembangan ASIC.”

Dalam setahun terakhir, Cysic telah berhasil menyelesaikan tahap awal desain Proof of Concept (POC)-nya, membentuk akselerator berbasis FPGA untuk perhitungan MSM, NTT, dan Poseidon Merkle Tree, bersama dengan kerangka akselerasi perangkat keras ZK yang menyeluruh yang meliputi seluruh alur operasional.

Prototipe FPGA Cysic (Sedang Dalam Proses Perakitan)

Data terbaru mengungkap bahwa SolarMSM dari Cysic mampu mengeksekusi perhitungan MSM pada skala 2³⁰ dalam waktu 0.195 detik, menjadikannya yang paling efisien di antara semua upaya percepatan perangkat keras FPGA-MSM yang diketahui hingga saat ini. Demikian pula, SolarNTT mencapai perhitungan NTT pada skala yang sama dalam 0.218 detik. Selain itu, teknologi percepatan FPGA dari Cysic saat ini digunakan dalam perhitungan ZK Scroll, berhasil memproses tugas MSM dan NTT pada skala 2²² dalam kurang lebih 1 milidetik (0.001 detik).

Perbandingan GPU, FPGA, dan ASIC

Menjelajahi perjalanan menuju pengembangan ASIC memerlukan melihat kekuatan komparatif dari berbagai jenis perangkat keras akselerasi. Daya tarik dari percepatan perangkat keras terletak pada kemampuannya untuk mengurangi penggunaan daya, meminimalkan penundaan, meningkatkan kemampuan pemrosesan paralel, dan meningkatkan throughput data. Optimisasi ini memungkinkan penempatan yang lebih efisien dari ruang sirkuit terpadu dan komponen. Dengan CPU keluar dari favorit karena waktu pemrosesan yang panjang dan penggunaan daya yang berlebihan, sorotan beralih ke GPU, FPGA, dan ASIC, masing-masing dibedakan oleh keseimbangan unik mereka antara fleksibilitas dan efisiensi kinerja.

Di ranah proyek ZK, GPU telah menjadi pilihan untuk percepatan perangkat keras, ketersediaannya yang luas membuatnya menjadi solusi sementara menunggu kedatangan perangkat keras yang lebih khusus. GPU menawarkan opsi yang efisien biaya dan dapat disesuaikan bagi pengembang percepatan perangkat keras ZK, dengan alat seperti CUDA SDK memfasilitasi tugas pemrosesan paralel seperti MSM. Namun, GPU tidaklah tanpa kekurangan, terutama ketergantungan mereka pada lingkungan perangkat keras, yang dapat membatasi penggunaan model high-end.

FPGA menyajikan proposisi yang berbeda, karena dapat diprogram ulang dan dikonfigurasi untuk menyesuaikan dengan berbagai algoritma berdasarkan kebutuhan sistem atau aplikasi tertentu. Kemampuan adaptasi ini membuatnya sangat cocok untuk komputasi seperti FFT dan NTT. Pengembangan perangkat keras FPGA pada dasarnya mengubah proses menjadi sebuah “permainan perangkat lunak,” di mana kekuatan kolektif dari beberapa FPGA dapat jauh melampaui kekuatan GPU, sambil lebih efisien dalam hal pengeluaran perangkat keras dan konsumsi energi. Meskipun memiliki kelebihan ini, FPGA membawa biaya awal yang lebih tinggi dan tuntutan rantai pasok yang lebih kompleks dibandingkan dengan GPU.

ASIC, di sisi lain, dibuat khusus untuk unggul dalam tugas-tugas tertentu, desain khusus mereka menandai mereka sebagai puncak dari solusi percepatan hardware untuk teknologi ZK. Spesialisasi ini datang dengan keterbatasan, seperti ketidakmampuan untuk diprogram ulang atau melakukan banyak tugas di berbagai algoritma ZK. Meskipun adanya kendala-kendala ini, ASIC memberikan kinerja dan efisiensi yang tak tertandingi, meskipun dengan jangka waktu produksi yang lebih lama dan persyaratan investasi yang lebih tinggi. Hal ini membuat pengembangan ASIC menjadi usaha berisiko tinggi, menjanjikan manfaat yang tak tertandingi bagi mereka yang mampu menavigasi kompleksitasnya.

sumber:Grup Amber

Melihat lebih dekat pada pilihan strategis mengungkapkan mengapa Cysic memilih untuk merintis dengan perangkat keras akselerasi FPGA pada fase awalnya. Mengingat keterbatasan ASIC, termasuk kurangnya fleksibilitas, biaya yang curam, dan jadwal pengembangan yang berkepanjangan, FPGA muncul sebagai pilihan optimal untuk mendapatkan pijakan di pasar selama fase sementara ini. Teknologi FPGA Cysic cukup serbaguna untuk mendukung berbagai sistem bukti ZK, seperti Halo2, RapidSnark, dan Plonky2x, memungkinkannya menangani spektrum penuh algoritma ZK arus utama saat ini. Ini berarti FPGA mampu memenuhi tuntutan komputasi di semua skenario di mana perhitungan ZK diperlukan, dari ZK Rollups hingga ZKML dan ZK Bridge. Selain itu, proses menghasilkan bukti ZK tidak hanya intensif secara komputasi tetapi juga membutuhkan sumber daya memori yang substansial. Misalnya, menghasilkan bukti untuk sirkuit Scroll zkEVM hari ini memerlukan setidaknya 280 GB RAM. Dalam kasus seperti itu, FPGA menawarkan fleksibilitas untuk menskalakan kapasitas memori sesuai kebutuhan.

Memilih fokus pada pengembangan FPGA tidak berarti bahwa Cysic telah meninggalkan GPU dan ASIC. Sebaliknya, Cysic aktif bekerja pada solusi percepatan berbasis GPU untuk menawarkan berbagai layanan fleksibel untuk mempercepat komputasi ZK dan AI. Sebagai bagian dari upaya ini, Cysic sudah mendirikan jaringan komputasi GPU yang menggabungkan ratusan ribu GPU 3090/4090 canggih, menunjukkan komitmennya untuk memanfaatkan berbagai teknologi untuk memenuhi kebutuhan komputasi ZK yang berkembang.

Kartu Grafis Cysic dan Ruang Server

Benchmark internal Cysic telah mengungkapkan bahwa CUDA SDK mereka melampaui kerangka kerja open-source terbaru dengan margin signifikan, mencapai peningkatan kecepatan sebesar 50%-80%. Dengan memanfaatkan GPU SDK canggih ini, Cysic telah mampu menawarkan layanan generasi bukti kepada beberapa proyek ZK terkemuka, memamerkan keahlian teknis mereka. Sementara itu, Cysic sedang membuat kemajuan dalam pengembangan ASIC, dengan desain dan proses tape-out yang sedang berlangsung, menunjukkan komitmen mereka untuk mendorong batas-batas perangkat keras komputasi lebih jauh.

ZKP + DePIN: Melepaskan Potensi Jaringan Cysic

Pada pandangan pertama, usaha Cysic dalam perangkat keras percepatan ZKP mungkin terlihat langsung. Namun, jika dilihat dari latar belakang tahun 2024, dengan lonjakan pesat Helium Mobile dan pertumbuhan yang meledak dari io.net, kedatangan DePIN telah memperluas cakrawala Cysic secara signifikan.

Visi besar Cysic melibatkan pendirian Jaringan Prover yang didukung oleh percepatan hardware ZKP. Proyek ambisius ini berencana tidak hanya menggabungkan solusi hardware milik Cysic, seperti FPGA, GPU, dan ASIC, ke dalam Jaringan Prover tetapi juga memberdayakan anggota komunitas untuk menyumbangkan beragam sumber daya komputasi. Melalui penciptaan jaringan komputasi terdesentralisasi, Cysic bertujuan untuk menyuntikkan pembangkitan bukti ZK dengan insentif ekonomi dan mekanisme tata kelola yang kuat.

Intinya, Jaringan Prover Cysic mendemokratisasikan layanan yang secara tradisional B2B, membukanya untuk pengguna individu dan berfungsi sebagai konektor penting di antara proyek-proyek ZK, pemasok daya komputasi, dan validator komunitas. Pendekatan inovatif ini adalah yang pertama di arena akselerasi perangkat keras ZKP. Sebelumnya, ZKP dan pengadaan perangkat keras akselerasi khusus mungkin menakutkan bagi pengguna rata-rata. Jaringan Cysic, bagaimanapun, menyederhanakan partisipasi; pengguna hanya perlu menyumbangkan daya komputasi mereka untuk menjadi bagian dari jaringan komputasi ZKP. Visinya jelas: ketika jaringan berkembang dengan lebih banyak pengguna dan daya komputasi, efisiensi generasi bukti ZK akan meningkat, membawa impian "bukti real-time" hampir seketika lebih dekat dengan kenyataan.

Setelah The Merge Ethereum, sejumlah besar mantan penambang PoW dibiarkan dengan GPU yang tidak digunakan sepenuhnya, menawarkan kesempatan berharga bagi Jaringan Prover untuk mengakses sumber daya yang ada ini. Namun bagaimana dengan mereka yang tidak memiliki perangkat keras yang diperlukan untuk bergabung dengan jaringan DePIN? Cysic telah mengambil langkah proaktif untuk mengatasi tantangan ini, merancang dua chip/perangkat ZK DePIN inovatif, ZK Air dan ZK Pro, yang direncanakan akan dirilis pada tahun 2025. Pengembangan ini bertujuan untuk memperluas basis komunitas dan mengembangkan pasar lebih lanjut, menandai langkah strategis Cysic menuju inklusivitas dan pertumbuhan dalam ekosistem ZKP.

Seperti yang diilustrasikan, perangkat ZK Air dirancang untuk memiliki bentuk yang kompak seperti power bank atau pengisi daya laptop, menawarkan solusi portabel untuk tugas ZK DePIN. Perangkat ini memiliki kemampuan komputasi yang melampaui kartu grafis konsumen kelas atas, memungkinkan pengguna untuk menghubungkannya ke laptop, iPad, atau ponsel pintar melalui kabel Type-C. Melalui Jaringan Prover, perangkat ini memfasilitasi percepatan untuk bukti ZK skala kecil, memberikan penghargaan kepada pengguna atas kontribusi mereka. Selain itu, ZK Air dapat menghasilkan bukti ZK secara langsung pada komputer lokal. Sebaliknya, ZK Pro ditujukan untuk entitas bisnis, dioptimalkan untuk inisiatif ZK yang ekstensif seperti zkRollup dan zkML, membuat ZK Air pilihan utama bagi sebagian besar pengguna karena aksesibilitas dan utilitasnya.

Sinergi antara akselerasi perangkat ZKP dan DePIN terlihat jelas. Sementara io.net menargetkan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin dengan jaringan GPU terdesentralisasi, Cysic mempertaruhkan masa depan blockchain pada ZK. Perangkat kerasnya yang eksklusif cukup serbaguna untuk memenuhi permintaan komputasi ZK apa pun, didukung oleh pasar ZK senilai lebih dari $15 miliar, menjanjikan prospek pertumbuhan yang signifikan.

Xiaofeng pernah mengatakan, “Esensi Blockchain terjalin dengan DePIN, dengan penambangan perangkat keras Bitcoin sebagai bentuk dasar DePIN.” Akselerasi perangkat keras ZKP mengingatkan pada mekanisme PoW Bitcoin. Namun, pengenalan Jaringan Prover menandai pendirian Cysic dari jaringan komputasi ZKP yang didedikasikan. Seperti PoW, penambangan ZKP dalam kerangka DePIN bertujuan untuk sepenuhnya tanpa izin. Berbeda dengan PoW tradisional, di mana hanya penambang tercepat yang mendapat imbalan, menyebabkan usaha yang diabaikan bagi yang lain, Jaringan Prover Cysic memastikan bahwa semua kontribusi diakui dan dihargai.

Pengguna diundang untuk terlibat dengan inisiatif awal Cysic di Galxe, termasuk mendapatkan lencana, mencetak NFT, dan berpartisipasi dalam testnet yang dijadwalkan pada bulan Mei hingga Juni tahun ini. Cysic memberi petunjuk tentang memberikan insentif NFT eksklusif kepada peserta awal, yang menyoroti komitmennya terhadap keterlibatan komunitas dan inovasi dalam ruang ZKP.

Penafian:

  1. Artikel ini diambil dari [ Foresight News], Semua hak cipta milik penulis asli [Peng SUN]. Jika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
  2. Penafian Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
  3. Terjemahan artikel ke bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.

Bagaimana Cysic Bertujuan untuk Mengembalikan PoW ke Ethereum dengan ZKP dan DePIN?

Pemula5/5/2024, 2:11:12 PM
Artikel ini mengeksplorasi Cysic, sebuah lapisan generasi dan verifikasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) real-time yang menawarkan Zero-Knowledge Computing as a Service (ZK-CaaS), didukung oleh ASIC, FPGA, dan chip GPU miliknya. Inovasi Cysic terletak pada kemampuannya untuk menyediakan akselerasi hardware untuk berbagai algoritma ZK, yang secara signifikan mengurangi waktu dan sumber daya yang diperlukan untuk generasi proof. Solusi hardware-nya, termasuk ZK Air dan ZK Pro, dirancang untuk membuat generasi bukti ZK lebih efisien dan dapat diakses. Selain itu, Cysic berencana untuk mendirikan jaringan DePIN, mengundang pengguna untuk menyumbangkan daya komputasi mereka untuk mempercepat proses ZKP. Cysic telah mendapatkan investasi dari entitas termasuk Polychain Capital dan telah memenangkan kompetisi ZPrize.

Apakah Anda pernah mempertimbangkan kemungkinan Proof of Work (PoW) membuat comeback di Ethereum? Dengan Cysic, itu tampaknya lebih mungkin dari sebelumnya.

Mei lalu, Vitalik Buterin menyatakan di Montenegro bahwa "dalam 10 tahun mendatang, zk-SNARKs, yang dibangun di atas teknologi ZK, akan sebesar pentingnya dengan blockchain itu sendiri," menandai komitmen Ethereum terhadap ZK. Setahun kemudian, Vitalik muncul secara mengejutkan di Hong Kong, mengulangi bahwa ZK adalah masa depan Ethereum dan menyoroti percepatan hardware sebagai kunci untuk mengatasi keterbatasan zk-SNARKs.

Percakapan seputar akselerasi ZKP telah berlangsung lama, dengan sektor akademik dan industri mengeksplorasi cara-cara untuk mengoptimalkan algoritma ZK untuk kecepatan. Namun, baru pada tahun 2022 akselerasi perangkat keras menarik perhatian publik sebagai solusi alternatif. Tahun itu dapat dianggap sebagai tahun perdana untuk akselerasi perangkat keras ZKP, dengan peluncuran ZPrize oleh Aleo, kompetisi teknologi ZKP akselerasi perangkat keras berkualitas tinggi dan paling mendalam secara teknis di bidang kriptografi tanpa pengetahuan. Publikasi dari Paradigm tentang "Percepatan perangkat keras dari ZKPdan “IOSG’s “Mengapa kami optimis terhadap akselerasi perangkat keras bukti pengetahuan nolDiikuti. Beberapa telah menolak gagasan itu dengan frasa “jika algoritma tidak memotongnya, perangkat keras akan,” mengekspresikan skeptisisme terhadap percepatan perangkat keras. Namun, seperti ZHadiahmenunjukkan:

Meskipun kemajuan signifikan dalam perangkat lunak dan algoritma dalam beberapa tahun terakhir, percepatan perangkat keras tetap menjadi jalur yang jarang dilalui dalam kriptografi zero-knowledge. Banyak orang lupa bahwa teknik kriptografi modern hanya menjadi berharga secara praktis setelah diimplementasikan secara native di CPU. Percepatan perangkat keras tidak terbatas pada ASIC—hal ini juga mencakup metode baru untuk mengoptimalkan GPU, CPU, FPGA, dan perangkat mobile untuk menghasilkan bukti zero-knowledge lebih cepat.

Kebutuhan percepatan perangkat KPK menjadi sangat diakui pada tahun 2023 dengan diperkenalkannya PoSW oleh Aleo, yang memperkenalkan insentif ekonomi bagi perhitungan MSM dan NTT. Namun, cerita hari ini bukan tentang Aleo tetapi tentang Cysic, yang bertujuan untuk memberikan solusi komprehensif untuk generasi bukti ZK real-time menggunakan GPU, FPGA, dan ASIC. Mereka akan meluncurkan dua perangkat ZK DePIN, ZK Air dan ZK Pro, dan segera akan memulai pra-penjualan untuk mesin pertambangan. Cysic bertujuan untuk memenuhi kebutuhan komputasi di semua skenario ZK, bukan hanya sebagai penyedia layanan B2B tetapi dengan membangun jaringan DePIN yang membuka layanan B2B kepada pengguna C-end dengan berbagai kekuatan komputasi. Dengan kata lain, siapa pun dapat bergabung dengan jaringan Cysic, dan semakin banyak peserta, semakin tinggi daya komputasi dan semakin cepat bukti ZK. Akhirnya, ZK akan menjadi merata dan terintegrasi ke dalam kehidupan sehari-hari.

Naratif ini sangat ambisius, membuat impian ZKP hardware acceleration yang dahulu jauh terasa dapat dicapai oleh orang biasa! Hari ini, Foresight News menyelami akselerasi hardware ZKP, fitur-fitur Cysic dan produk hardware-nya, serta infrastruktur jaringan DePIN untuk melihat apa yang ingin dicapai oleh Cysic dan seberapa signifikan potensi pasarannya.

Bertaruh di Pasar Akselerasi Perangkat Keras ZKP: Latar Belakang dan Visi Cysic

Cysic, didirikan pada Agustus 2022, beroperasi sebagai generasi Zero-Knowledge Proof (ZKP) real-time dan lapisan verifikasi, menawarkan Zero-Knowledge Computing as a Service (ZK-CaaS) yang didukung oleh chip ASIC, FPGA, dan GPU miliknya. Pada Februari 2023, Cysic mendapatkan pendanaan awal $6 juta, dipimpin oleh Polychain Capital dengan kontribusi dari HashKey, SNZ Holding, ABCDE, A&T Capital, dan Web3.com Foundation. Pada bulan Oktober tahun yang sama, Cysic telah mendapatkan hadiah utama dalam kompetisi ZPrize "Beat the Best (FPGA / GPU)" dengan teknologi FPGA-nya.

Tim pendiri Cysic memiliki latar belakang yang mengesankan dan kemampuan yang kuat. Co-founder Leo Fan bertanggung jawab atas arsitektur sistem dan penelitian kriptografi di Cysic. Setelah memperoleh gelar master dalam ilmu komputer dari Akademi Ilmu Pengetahuan China, ia mengejar gelar Ph.D. dalam ilmu komputer di Universitas Cornell. Selama karir akademisnya, ia bertugas sebagai peneliti di lembaga bergengsi seperti IC3, Yahoo, Bell Labs, dan IBM. Setelah lulus, Leo bergabung dengan Algorand untuk fokus pada penelitian kriptografi dan saat ini menjabat sebagai asisten profesor di departemen ilmu komputer di Universitas Rutgers. Co-founder Bowen Huang, yang meninggalkan program Ph.D.-nya di Universitas Yale untuk memperoleh gelar master, kini memimpin manajemen chip dan rantai pasokan di Cysic. Sebelumnya, ia adalah seorang insinyur riset di Institut Teknologi Komputasi, Akademi Ilmu Pengetahuan China. Mengakui potensi ZK sebagai solusi skalabilitas utama untuk industri blockchain dan percepatan perangkat keras sebagai jalur teknologi yang tak terhindarkan, mereka memulai usaha ini sebelum tahun 2022.

Saat ini, lapangan ZK didominasi oleh dua sistem bukti: zk-SNARKs dan zk-STARKs. Proyek seperti Zcash, Scroll, Taiko, Mina, Aztec, Manta, dan Anoma menggunakan zk-SNARKs, sementara Starknet, StarkEx, dan zkSync (yang telah beralih ke Boojum) menggunakan zk-STARKs. Selain itu, ada proyek ZK seperti protokol data historis Ethereum, Axiom, dan pengembang teknologi ZK, Nil Foundation. Menurut perkiraan Cysic, pasar terdiri dari lebih dari 50 proyek ZK terkemuka dengan nilai pasar gabungan melebihi $100 miliar, sementara total valuasi trek aplikasi ZKP telah melebihi $15 miliar.

Dalam dua tahun terakhir, trek ZK telah dikritik karena waktu pembuatan bukti yang panjang dan permintaan sumber daya yang tinggi. Misalnya, penggunaan GPU oleh Scroll untuk pembuatan bukti ZK memerlukan setidaknya satu jam dan lebih dari 280GB RAM. Masalah-masalah ini tidak hanya menghambat adopsi ZKP secara luas tetapi juga memperlambat kemajuan komersial Ethereum. Meskipun bukti STARK dibuat lebih cepat daripada SNARK, keduanya membutuhkan percepatan hardware untuk meningkatkan kecepatan bukti dari jam menjadi detik. Tanpa melewati bottleneck ini, visi ZKP untuk menyinkronkan produksi blok dengan Ethereum, seperti yang diinginkan oleh Vitalik, tetap tidak tercapai.

Meskipun pandangan Ethereum Foundation tentang ZK sebagai masa depan skalabilitas, ZK Rollups saat ini memiliki pangsa pasar yang kurang meyakinkan di ruang Ethereum L2. Lima L2 teratas berdasarkan TVL semuanya menggunakan Optimism Rollup, dengan ZK Rollups hanya menyumbang 8,5% dari pangsa pasar. Starknet adalah satu-satunya proyek ZK Rollup yang memiliki nilai di atas $1 miliar, sebagian besar karena insentif ekosistem yayasan dan harapan airdrop. Mengingat valuasi tinggi dari jalur ZK, jika percepatan perangkat keras dapat secara besar-besaran memecahkan tantangan-tantangan saat ini, potensi pasar adalah besar.

Cysic menetapkan pandangannya tinggi dengan tujuan utama untuk memberikan solusi akselerasi perangkat keras GPU + ASIC yang komprehensif, menargetkan kebutuhan komputasi di berbagai skenario komputasi ZK seperti ZK Rollup, zkML, dan ZK Bridge. Sebagai langkah sementara, selama setahun terakhir, Cysic telah mengembangkan perangkat keras akselerasi FPGA sendiri yang mampu mendukung berbagai sistem bukti termasuk Halo2, RapidSnark, Plonky2x. Langkah ini tidak hanya memperlihatkan fleksibilitas dan keunikan yang belum pernah terjadi sebelumnya tetapi juga membuka peluang bisnis yang luas.

Menjelajahi percepatan perangkat KKP: Sebuah Dive ke dalam Sistem Bukti ZK

Setelah membahas Cysic dan bidang berkembangnya akselerasi perangkat keras ZKP, saatnya untuk menyelami apa sebenarnya tujuan dari perangkat keras ini dalam mempercepat. Pada intinya, tujuannya adalah untuk mempercepat perhitungan yang terlibat dalam menghasilkan bukti ZK, pada dasarnya menjadikannya sebagai kontes kekuatan komputasi. Inilah sebagian alasan di balik pernyataan saya bahwa teknologi ZKP sedang memperkenalkan kembali konsep Proof of Work (PoW) ke Ethereum. Tetapi jika dilihat lebih dekat, perhitungan spesifik apa yang dipercepat oleh perangkat keras ZKP? Untuk menjelaskan hal ini, mari kita telaah sistem bukti zk-SNARKs untuk memahami perjalanan dari aritmetika hingga pembuatan dan verifikasi bukti.

Pertama-tama, semua transaksi pengguna di blockchain diagregasikan ke dalam Rollups di luar rantai. Dengan demikian, sifat dan volume transaksi ini secara langsung mempengaruhi kompleksitas desain sirkuit dan bukti ZK itu sendiri.

Selanjutnya adalah fase “aritmetisasi”, di mana data transaksi diubah menjadi sirkuit ZK dan selanjutnya menjadi ekspresi matematika polinomial. Proses ini menyerupai pembagian antara “front-end” dan “back-end” dalam pengembangan perangkat lunak tradisional. Pada “front-end”, data transaksi disusun ke dalam sirkuit menggunakan bahasa seperti R1CS dan PLONK, mengubahnya menjadi serangkaian polinomial. Hal ini mirip dengan menerjemahkan diagram rangkaian ke dalam rumus matematika, yang kemudian memandu konstruksi dan operasi rangkaian. Semakin kompleks dan banyak transaksi, semakin besar skala sirkuit dan semakin tinggi derajat polinomialnya.

Dengan landasan yang dibangun oleh aritmetisasi, langkah berikutnya adalah mengembangkan 'back-end' - sistem bukti ZK itu sendiri, yang bertanggung jawab untuk menghasilkan bukti pengetahuan nol. Sistem bukti zk-SNARKs, misalnya, terdiri dari dua komponen utama: PIOP dan PCS. PIOP terkenal termasuk PLONK dan GKR, sementara PCS terkenal (Skema Komitmen Polinomial) mencakup FRI dan KZG. Sebagai contoh, menggabungkan PLONK dengan IPA dapat menciptakan varian Zcash dari sistem bukti Halo2, PLONK dengan KZG dapat menghasilkan versi PSE/Scroll dari Halo2, dan PLONK dengan FRI mengarah ke Plonky2. Sistem bukti ZK saat ini secara dominan menggunakan skema seperti Halo2 dan Groth 16, yang didasarkan pada KZG.

Menggunakan protokol Groth16 sebagai ilustrasi, kita dapat menyederhanakan komputasi dan mewakilinya sebagai masalah Kepuasan Sirkuit (C-SAT) menggunakan kendala R1CS. Masalah C-SAT ini kemudian lebih disuling menjadi masalah Kepuasan Program Aritmatika Kuadrat (QAP), mengarah pada penciptaan polinomial publik Ui(x), Vi(x), Wi(x), T(x), dan vektor a. Vektor a ini mencakup kedua input publik dan rahasia (saksi), sesuai dengan hubungan yang digambarkan dalam diagram yang disediakan. Memecahkan masalah Kepuasan QAP adalah mudah ketika a diketahui, tetapi mengambil kesimpulan a dari polinomial publik adalah tantangan besar. Tantangan ini secara efektif menggeser bukti otentisitas dan kelengkapan proses komputasi untuk menunjukkan bahwa Pemberi bukti memegang solusi a(i), langkah penting dalam mengembangkan kerangka kerja backend ZKP.

Backend ZKP terstruktur dalam tiga fase utama: Persiapan, Pembuktian, dan Pemeriksa. Setiap fase menggunakan parameter tertentu. Proses dimulai dengan memberikan polinomial yang diaritmetika dan nomor acak rahasia sekali pakai R (memperkenalkan konsep 'persiapan terpercaya') ke fase Persiapan. Setelah persiapan ini, Pembuktian dan Pemeriksa dapat masing-masing menghasilkan dan memverifikasi bukti menggunakan parameter Sp dan Sv. Sepanjang fase ini, Pembuktian menghitung dan membuat bukti menggunakan kedua input publik dan rahasia, sementara Pemeriksa memeriksa bukti-bukti tersebut terhadap input publik. Yang penting, Pemeriksa tetap tidak sadar akan rahasia yang terlibat.

Selama fase pembangkitan bukti oleh Prover, diperlukan perhitungan yang ekstensif. Pertanyaannya kemudian muncul: bagaimana kita dapat mempercepat proses komputasi ini untuk menghasilkan bukti? Inilah tepatnya di mana penerapan perangkat keras menjadi penting. Saat ini, memanfaatkan perangkat keras untuk meningkatkan kapasitas komputasi mewakili satu-satunya pendekatan; secara alami, kekuatan komputasi yang lebih besar menghasilkan waktu pemrosesan yang lebih singkat.

Setiap sistem bukti mencakup operasi kriptografi yang berbeda yang menuntut upaya komputasi yang substansial. Dalam sistem berbasis PLONK + KZG, operasi yang paling memakan waktu adalah Multi-Skalar Perkalian (MSM) dan Transformasi Teori Angka (NTT). Untuk sistem zk-STARK, rintangan komputasi utama adalah perhitungan NTT dan Merkle Hash. MSM berkaitan dengan perhitungan yang terkait dengan kurva elips, sedangkan NTT mirip dengan Fast Fourier Transform (FFT) tetapi disesuaikan untuk bidang hingga, berfungsi sebagai varian FFT yang dioptimalkan yang dirancang untuk perhitungan terkait polinomial. Hampir semua protokol ZK terkemuka secara ekstensif memanfaatkan dua proses komputasi ini, yang secara kolektif merupakan 80-95% dari waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan bukti. Secara umum, perhitungan MSM membentuk 60-70% dari total beban kerja komputasi, dengan NTT berkontribusi sekitar 25%. Namun, persentase ini dapat bervariasi di berbagai implementasi. Tergantung pada distribusi tugas komputasi, dimungkinkan untuk menargetkan MSM atau NTT untuk akselerasi secara individual atau untuk mempercepat kedua proses secara bersamaan.

Menghubungkan dengan FPGA, Menargetkan ZK ASIC

Dengan melihatnya dari perspektif yang lebih luas, tugas komputasi yang signifikan pada dasarnya melibatkan operasi pipa yang sederhana yang hanya memerlukan daya komputasi yang tangguh. Mengingat sifat deterministik dari komputasi bukti ZK, yang memerlukan perhitungan berulang untuk menghasilkan hasil bukti, perangkat keras khusus yang disesuaikan untuk fungsi tertentu menawarkan keuntungan jelas dibandingkan solusi perangkat lunak. Kompleksitas perhitungan bisa sangat dikurangi dengan penerapan pemrosesan paralel. Menariknya, baik komputasi MSM maupun NTT sangat cocok untuk ditingkatkan melalui perangkat keras kinerja tinggi yang memfasilitasi pemrosesan paralel.

Perjalanan Cysic dan Arah Masa Depan

Cysic bertujuan menjadi pelopor dalam percepatan ASIC ZK, bercita-cita untuk menyediakan rangkaian solusi percepatan perangkat keras ASIC yang komprehensif yang meliputi perhitungan MSM dan NTT. Sebagai Leo Fan menunjukkan, “Sejumlah besar pengujian dan prototyping pada FPGA sangat penting sebelum melanjutkan ke pengembangan ASIC.”

Dalam setahun terakhir, Cysic telah berhasil menyelesaikan tahap awal desain Proof of Concept (POC)-nya, membentuk akselerator berbasis FPGA untuk perhitungan MSM, NTT, dan Poseidon Merkle Tree, bersama dengan kerangka akselerasi perangkat keras ZK yang menyeluruh yang meliputi seluruh alur operasional.

Prototipe FPGA Cysic (Sedang Dalam Proses Perakitan)

Data terbaru mengungkap bahwa SolarMSM dari Cysic mampu mengeksekusi perhitungan MSM pada skala 2³⁰ dalam waktu 0.195 detik, menjadikannya yang paling efisien di antara semua upaya percepatan perangkat keras FPGA-MSM yang diketahui hingga saat ini. Demikian pula, SolarNTT mencapai perhitungan NTT pada skala yang sama dalam 0.218 detik. Selain itu, teknologi percepatan FPGA dari Cysic saat ini digunakan dalam perhitungan ZK Scroll, berhasil memproses tugas MSM dan NTT pada skala 2²² dalam kurang lebih 1 milidetik (0.001 detik).

Perbandingan GPU, FPGA, dan ASIC

Menjelajahi perjalanan menuju pengembangan ASIC memerlukan melihat kekuatan komparatif dari berbagai jenis perangkat keras akselerasi. Daya tarik dari percepatan perangkat keras terletak pada kemampuannya untuk mengurangi penggunaan daya, meminimalkan penundaan, meningkatkan kemampuan pemrosesan paralel, dan meningkatkan throughput data. Optimisasi ini memungkinkan penempatan yang lebih efisien dari ruang sirkuit terpadu dan komponen. Dengan CPU keluar dari favorit karena waktu pemrosesan yang panjang dan penggunaan daya yang berlebihan, sorotan beralih ke GPU, FPGA, dan ASIC, masing-masing dibedakan oleh keseimbangan unik mereka antara fleksibilitas dan efisiensi kinerja.

Di ranah proyek ZK, GPU telah menjadi pilihan untuk percepatan perangkat keras, ketersediaannya yang luas membuatnya menjadi solusi sementara menunggu kedatangan perangkat keras yang lebih khusus. GPU menawarkan opsi yang efisien biaya dan dapat disesuaikan bagi pengembang percepatan perangkat keras ZK, dengan alat seperti CUDA SDK memfasilitasi tugas pemrosesan paralel seperti MSM. Namun, GPU tidaklah tanpa kekurangan, terutama ketergantungan mereka pada lingkungan perangkat keras, yang dapat membatasi penggunaan model high-end.

FPGA menyajikan proposisi yang berbeda, karena dapat diprogram ulang dan dikonfigurasi untuk menyesuaikan dengan berbagai algoritma berdasarkan kebutuhan sistem atau aplikasi tertentu. Kemampuan adaptasi ini membuatnya sangat cocok untuk komputasi seperti FFT dan NTT. Pengembangan perangkat keras FPGA pada dasarnya mengubah proses menjadi sebuah “permainan perangkat lunak,” di mana kekuatan kolektif dari beberapa FPGA dapat jauh melampaui kekuatan GPU, sambil lebih efisien dalam hal pengeluaran perangkat keras dan konsumsi energi. Meskipun memiliki kelebihan ini, FPGA membawa biaya awal yang lebih tinggi dan tuntutan rantai pasok yang lebih kompleks dibandingkan dengan GPU.

ASIC, di sisi lain, dibuat khusus untuk unggul dalam tugas-tugas tertentu, desain khusus mereka menandai mereka sebagai puncak dari solusi percepatan hardware untuk teknologi ZK. Spesialisasi ini datang dengan keterbatasan, seperti ketidakmampuan untuk diprogram ulang atau melakukan banyak tugas di berbagai algoritma ZK. Meskipun adanya kendala-kendala ini, ASIC memberikan kinerja dan efisiensi yang tak tertandingi, meskipun dengan jangka waktu produksi yang lebih lama dan persyaratan investasi yang lebih tinggi. Hal ini membuat pengembangan ASIC menjadi usaha berisiko tinggi, menjanjikan manfaat yang tak tertandingi bagi mereka yang mampu menavigasi kompleksitasnya.

sumber:Grup Amber

Melihat lebih dekat pada pilihan strategis mengungkapkan mengapa Cysic memilih untuk merintis dengan perangkat keras akselerasi FPGA pada fase awalnya. Mengingat keterbatasan ASIC, termasuk kurangnya fleksibilitas, biaya yang curam, dan jadwal pengembangan yang berkepanjangan, FPGA muncul sebagai pilihan optimal untuk mendapatkan pijakan di pasar selama fase sementara ini. Teknologi FPGA Cysic cukup serbaguna untuk mendukung berbagai sistem bukti ZK, seperti Halo2, RapidSnark, dan Plonky2x, memungkinkannya menangani spektrum penuh algoritma ZK arus utama saat ini. Ini berarti FPGA mampu memenuhi tuntutan komputasi di semua skenario di mana perhitungan ZK diperlukan, dari ZK Rollups hingga ZKML dan ZK Bridge. Selain itu, proses menghasilkan bukti ZK tidak hanya intensif secara komputasi tetapi juga membutuhkan sumber daya memori yang substansial. Misalnya, menghasilkan bukti untuk sirkuit Scroll zkEVM hari ini memerlukan setidaknya 280 GB RAM. Dalam kasus seperti itu, FPGA menawarkan fleksibilitas untuk menskalakan kapasitas memori sesuai kebutuhan.

Memilih fokus pada pengembangan FPGA tidak berarti bahwa Cysic telah meninggalkan GPU dan ASIC. Sebaliknya, Cysic aktif bekerja pada solusi percepatan berbasis GPU untuk menawarkan berbagai layanan fleksibel untuk mempercepat komputasi ZK dan AI. Sebagai bagian dari upaya ini, Cysic sudah mendirikan jaringan komputasi GPU yang menggabungkan ratusan ribu GPU 3090/4090 canggih, menunjukkan komitmennya untuk memanfaatkan berbagai teknologi untuk memenuhi kebutuhan komputasi ZK yang berkembang.

Kartu Grafis Cysic dan Ruang Server

Benchmark internal Cysic telah mengungkapkan bahwa CUDA SDK mereka melampaui kerangka kerja open-source terbaru dengan margin signifikan, mencapai peningkatan kecepatan sebesar 50%-80%. Dengan memanfaatkan GPU SDK canggih ini, Cysic telah mampu menawarkan layanan generasi bukti kepada beberapa proyek ZK terkemuka, memamerkan keahlian teknis mereka. Sementara itu, Cysic sedang membuat kemajuan dalam pengembangan ASIC, dengan desain dan proses tape-out yang sedang berlangsung, menunjukkan komitmen mereka untuk mendorong batas-batas perangkat keras komputasi lebih jauh.

ZKP + DePIN: Melepaskan Potensi Jaringan Cysic

Pada pandangan pertama, usaha Cysic dalam perangkat keras percepatan ZKP mungkin terlihat langsung. Namun, jika dilihat dari latar belakang tahun 2024, dengan lonjakan pesat Helium Mobile dan pertumbuhan yang meledak dari io.net, kedatangan DePIN telah memperluas cakrawala Cysic secara signifikan.

Visi besar Cysic melibatkan pendirian Jaringan Prover yang didukung oleh percepatan hardware ZKP. Proyek ambisius ini berencana tidak hanya menggabungkan solusi hardware milik Cysic, seperti FPGA, GPU, dan ASIC, ke dalam Jaringan Prover tetapi juga memberdayakan anggota komunitas untuk menyumbangkan beragam sumber daya komputasi. Melalui penciptaan jaringan komputasi terdesentralisasi, Cysic bertujuan untuk menyuntikkan pembangkitan bukti ZK dengan insentif ekonomi dan mekanisme tata kelola yang kuat.

Intinya, Jaringan Prover Cysic mendemokratisasikan layanan yang secara tradisional B2B, membukanya untuk pengguna individu dan berfungsi sebagai konektor penting di antara proyek-proyek ZK, pemasok daya komputasi, dan validator komunitas. Pendekatan inovatif ini adalah yang pertama di arena akselerasi perangkat keras ZKP. Sebelumnya, ZKP dan pengadaan perangkat keras akselerasi khusus mungkin menakutkan bagi pengguna rata-rata. Jaringan Cysic, bagaimanapun, menyederhanakan partisipasi; pengguna hanya perlu menyumbangkan daya komputasi mereka untuk menjadi bagian dari jaringan komputasi ZKP. Visinya jelas: ketika jaringan berkembang dengan lebih banyak pengguna dan daya komputasi, efisiensi generasi bukti ZK akan meningkat, membawa impian "bukti real-time" hampir seketika lebih dekat dengan kenyataan.

Setelah The Merge Ethereum, sejumlah besar mantan penambang PoW dibiarkan dengan GPU yang tidak digunakan sepenuhnya, menawarkan kesempatan berharga bagi Jaringan Prover untuk mengakses sumber daya yang ada ini. Namun bagaimana dengan mereka yang tidak memiliki perangkat keras yang diperlukan untuk bergabung dengan jaringan DePIN? Cysic telah mengambil langkah proaktif untuk mengatasi tantangan ini, merancang dua chip/perangkat ZK DePIN inovatif, ZK Air dan ZK Pro, yang direncanakan akan dirilis pada tahun 2025. Pengembangan ini bertujuan untuk memperluas basis komunitas dan mengembangkan pasar lebih lanjut, menandai langkah strategis Cysic menuju inklusivitas dan pertumbuhan dalam ekosistem ZKP.

Seperti yang diilustrasikan, perangkat ZK Air dirancang untuk memiliki bentuk yang kompak seperti power bank atau pengisi daya laptop, menawarkan solusi portabel untuk tugas ZK DePIN. Perangkat ini memiliki kemampuan komputasi yang melampaui kartu grafis konsumen kelas atas, memungkinkan pengguna untuk menghubungkannya ke laptop, iPad, atau ponsel pintar melalui kabel Type-C. Melalui Jaringan Prover, perangkat ini memfasilitasi percepatan untuk bukti ZK skala kecil, memberikan penghargaan kepada pengguna atas kontribusi mereka. Selain itu, ZK Air dapat menghasilkan bukti ZK secara langsung pada komputer lokal. Sebaliknya, ZK Pro ditujukan untuk entitas bisnis, dioptimalkan untuk inisiatif ZK yang ekstensif seperti zkRollup dan zkML, membuat ZK Air pilihan utama bagi sebagian besar pengguna karena aksesibilitas dan utilitasnya.

Sinergi antara akselerasi perangkat ZKP dan DePIN terlihat jelas. Sementara io.net menargetkan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin dengan jaringan GPU terdesentralisasi, Cysic mempertaruhkan masa depan blockchain pada ZK. Perangkat kerasnya yang eksklusif cukup serbaguna untuk memenuhi permintaan komputasi ZK apa pun, didukung oleh pasar ZK senilai lebih dari $15 miliar, menjanjikan prospek pertumbuhan yang signifikan.

Xiaofeng pernah mengatakan, “Esensi Blockchain terjalin dengan DePIN, dengan penambangan perangkat keras Bitcoin sebagai bentuk dasar DePIN.” Akselerasi perangkat keras ZKP mengingatkan pada mekanisme PoW Bitcoin. Namun, pengenalan Jaringan Prover menandai pendirian Cysic dari jaringan komputasi ZKP yang didedikasikan. Seperti PoW, penambangan ZKP dalam kerangka DePIN bertujuan untuk sepenuhnya tanpa izin. Berbeda dengan PoW tradisional, di mana hanya penambang tercepat yang mendapat imbalan, menyebabkan usaha yang diabaikan bagi yang lain, Jaringan Prover Cysic memastikan bahwa semua kontribusi diakui dan dihargai.

Pengguna diundang untuk terlibat dengan inisiatif awal Cysic di Galxe, termasuk mendapatkan lencana, mencetak NFT, dan berpartisipasi dalam testnet yang dijadwalkan pada bulan Mei hingga Juni tahun ini. Cysic memberi petunjuk tentang memberikan insentif NFT eksklusif kepada peserta awal, yang menyoroti komitmennya terhadap keterlibatan komunitas dan inovasi dalam ruang ZKP.

Penafian:

  1. Artikel ini diambil dari [ Foresight News], Semua hak cipta milik penulis asli [Peng SUN]. Jika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
  2. Penafian Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
  3. Terjemahan artikel ke bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.
Mulai Sekarang
Daftar dan dapatkan Voucher
$100
!