一个堪比POW矿业的全新市场？ZK硬件加速大讨论
原文作者：Faust，Vincent，Leo，Siyuan, Kiwi， Marco， Lynndell
原文来源： 极客web3
主持人：Faust，极客web3
嘉宾：Vincent，DevRel of Scroll;
Leo，Co-founder of Cysic;
Siyuan,TechLead of ABCDE Capital;
Kiwi，Researcher of OKXVentures;
Marco，DevRel of Aleo;
Lynndell,Cryptography Expert of Bitlayer
本次Space涉及的详细问题包括：
1.Cysic和Lumoz两个项目都把ZK加速作为核心愿景，Cysic也提出了实时生成ZK证明的口号，那么这些技术会对以太坊的Danksharding路线有什么影响？
2. 听说Aleo有更改挖矿算法的传言，Aleo最早是一条隐私公链，挖矿算法和ZK直接相关，有人传言说Aleo好像又换回了类似于主流PoW公链的哈希算法（嘉宾们对此事进行了澄清）
3. ZK挖矿未来的愿景如何，ZK-DePIN赛道将以怎样的方式走下去？
4. 如何看待ZK-DePIN的商业化和市场化，还没有解决的痛点有哪些？
5. ZK挖矿的矿工收益模型
6. 各位老师认为如何解决不同矿工的证明生成效率差异太大的问题？
正文：1. Faust:请问ZK硬件加速对于以太坊Danksharding路线图有什么影响？
背景补充：Danksharding路线图提出了Verkle Tree和无状态客户端的概念，届时普通的以太坊节点/客户端不必在本地存储完整的状态树，区块中会直接提供每笔交易关联的状态数据，并用ZK证明这些数据出自以太坊的状态树（Verkle Tree）。而Verkle Tree对以太坊现行的Merkle Tree式存储结构进行了大幅改进，以便于生成ZK证明某段数据出自Verkle Tree中。
Leo:简单来说，就是实时生成的ZK证明可以极大地提高轻客户端和Verkle Tree的效率。Verkle Tree相对于Merkle Tree，它产生的分支/路径更多一些，如果你通过Merkle Proof证明某个数据片段出自Verkle Tree上的某个分支，你要连带打开很多个其他分支。
如果你用ZK替代Merkle Proof，可以极大程度地提高效率，可以把很多数据压缩得很小。但你如果只是单纯用一般的CPU或者GPU去生成ZKP的话，其实是非常复杂的。
我以前在Algorand做过一个项目，就叫Algorand state proof，它就要通过Merkle Proof来打开Merkle Tree上的很多分支，但这样做的效率非常低。所以你要通过ZK的Real Time Generation，或者说用这种Specialize Prover去让zk证明的生成效率大幅提升。
Vincent：4月的Web3香港大会上面，Vitalik发言提及ZK证明对协议效能最大化的重要性，他以往的发言和技术探索也体现出了其对ZK的重视。过去Scroll生成一个full compatible zkevm的Proof需要两三个小时左右，采用现有的硬件加速方案后提高到了10分钟。但这还是达不到我们想要的生成速度。
在理想化的环境下，对ZK的采用度会非常高，会渗透到方方面面，而过去ZK生成速度还不够支撑起巨大的采用率。如果ZK证明实时生成成为现实，我们就不必在安全性和免信任、可验证性等方面做任何妥协，直接用ZK来解决过去无法解决的诸多问题。在此之后的项目创新，包括应用的创新肯定会轻量化。在ZK硬件加速相关的社区内，大家都充满信心，希望能一起在这个方向上进行突破。
Siyuan：我认为Layer2，尤其是用到ZK的二层，最核心的是要做快速的Finality（交易最终确认）。只有更快地将Layer2的交易痕迹（Trace）变成ZK Proof，发送到L1上做verification，L2的最终状态才能敲定下来。有些公司为了成本考虑，不会把每个L2的区块或者很少个区块打包生成proof。此外，按照Vitalik的愿景，一层换成Verkle tree后希望每个块都生成一个即时的ZKP，离开了ZK硬件加速这样的愿景就很难实现，因此我们非常看好Cysic。
2. Faust:听说Aleo有更改挖矿算法的传言，因为Aleo最早是一条隐私公链，挖矿算法和ZK相关，现在好像又换回了像大多数PoW公链的哈希算法。想问一下嘉宾们对这个传言的看法。
Marco：是这样一个情况，近期Aleo的Testnet Beta 的话，它那个POW算法确实现是一个哈希算法，然后加进Merkle Tree去了，给了一个Root Data来算最后的大小。但是这个版本只是一个暂时版，并不是最终的版本。最终版本Aleo官方将在7月发布，希望能大家能耐心等待。
然后，其实Aleo Foundation 的 CEO Alex 曾经在一次会议上说过，他理想中的PoW算法，主要有两个要求，一是希望能够推动ZK算法的实际应用发展，解决更实际的问题，另外一个希望能保证挖矿的公平性，所以他们会按这个思路进行调整，希望大家及时保持关注。
Leo：就这个话题我想补充一下，Aleo挖矿之前的Coinbase puzzle是用MSM来做的多项式承诺，然后只是说从MSM换成了用Merkel tree 来做多项式承诺。其实从ZK的角度来看没有太大差别，只是说你里边的一个部件从之前的MSM based 变成了一个Hash based，然后这个Hash based它有各种各样的hash function，其实是一个 a mix of hash function。
Vincent：我个人也挺想问Marco老师，就是从Aleo的角度来看，对整个ZK硬件加速的生态有什么见解？现在包括像Cysic的ASIC芯片，或是Ingonyama的基于FPGA的ZK加速方案，他们的这些产品对于Aleo的发展或是未来的一些规划，是否有产生一些影响？
Marco：我个人感觉是有的，毕竟现在困扰整个ZK领域的核心问题就是ZK Proof生成太慢了，不久前Vitalik说到，通过SNARK证明系统为一个以太坊区块生成证明，需要20分钟，但以太坊12秒就会生成一个区块，这里面有很大很大的gap。我希望能有更多好的ZK加速方案来解决上述问题。
3. Faust :接下来想讨论一下ZK挖矿或者ZKDePIN相关的话题。首先想问Leo老师有关于ZK挖矿的愿景，ZK-DePIN赛道将会以怎样的方式跑下去？
Leo：我们其实是给一些ZK项目方提供了ZK proof generation的服务，而Cysic本身是个初创公司，我们不可能有那么多钱去自己购买服务器或租服务器，我们就想着团结社区的力量来整合资源。其实我们现在有几百台服务器，这几百台服务器都是在满负荷运行的状态，这个跟传统的AI-Depin项目有很大区别。
AI-Depin里面很多机器只是在那里空转，人们只是追求一个比较高的uptime，然后去撸个空投，但如果是Cysic Network的话，你的机器会真正赋能实际应用场景，不会出现空转，资源利用率更高，而且你能拿到的奖励不只是Cysic Token，还有各大ZK项目方的激励。
而且这对于ZK Prover的去中心化也有好处，让多个Prover去生成一个Proof也能减少对单个Prover的依赖。我们不但会rely on大矿工的设备，还会动员社区成员把自己闲置的硬件接进来，给整个ZK生态提供服务。
Siyuan:Cysic其实有两种客户，一种是专业的ToB大客户，另外一种比较有趣，Cysic推出了一款小型的ZK加速卡，你可以在家里的电脑上快速生成ZKP，方便开发人员甚至是普通用户。
Leo：思远刚才提到的是，应该是我们自己的设备，Cysic在明年是会大规模出货自己的ZK硬件的，这个硬件有两个样子，第一个就是ZK air，就像刚才思远提到的，差不多就是一个苹果笔记本充电器那么大，可以通过Type-C接到你的电脑上面，在本地去帮你跑ZK的generation。它的速度应该也很快，比4090卡的性能高8~10倍，利于开发者去做很多事情。
Vincent：关于ZK-Depin，其实传统Depin的想象空间往往局限在手机挖矿、手表挖矿这类东西上，但ZK硬件加速截然不同。我们Scroll很快就会有一个去中心化的Prover Market，这个在我们的路线图中有公布。我们未来的Prover部分会是Permissionless的市场模式，当然这里面会涉及到一些复杂的收益模型，目前这块的细节还在完善。但我们的方向是确定的，要向着ZK快速生成的这个方向演进，并极力避免马太效应。
Marco：关于刚才那个Cysic的ToC小设备，可以补充两点，就是Aleo转账对这种客户端本地的ZK生成有需求，如果你在自己的浏览器本地生成ZKP的话特别慢， 可能需要十几分钟甚至更久。但因为Aleo主打隐私交易，对ZKP生成有刚需，所以Cysic的那种ToC小设备还是很有意义的。
4. Faust:目前的ZK硬件加速赛道上，商业化或者市场化上还没有解决的痛点有哪些？
Leo :其实我们可以把ZK加速想象成是在做一种Proof of Work，你希望以最快的速度生成ZKP来换取奖励，这个其实跟传统PoW公链哈希算法的ASIC没有本质区别。但ZK的相关算法很多变，它不像哈希函数那样比较固定，在ZK生态里， 用戶喜愛的交易所 已有账号登陆后会弹出下载
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