Le prochain champ de bataille pour les stratèges militaires : générer un marché à l’épreuve du ZK

Les marchés de preuves et les réseaux de preuves sont les deux principales approches. Prouvez que le marché est comme un marché ouvert.

Écrit par : Yiping, IOSG Ventures

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• La technologie ZK est principalement utilisée pour améliorer l’évolutivité, la confidentialité et la crédibilité de divers projets (tels que Starkware, zkSync, Scroll, Mina, Risc0, Giza et EZKL).
• La technologie ZK nécessite une grande quantité de puissance de calcul, ce qui entraîne une surcharge de calcul de 10^4 à 10^6, ce qui pose un défi à l’équipe d’infrastructure.
• Les principales méthodes de génération de preuves ZK sont les marchés de preuves et les réseaux de preuves. Proof Markets fonctionne comme un marché ouvert pour l’échange de preuves ZK, tandis que Proof Networks dispose de serveurs internes qui offrent une expérience de type cloud pour générer des preuves. *L’approche Proof Market permet flexibilité et rentabilité car elle favorise un marché ouvert où les transactions avec preuve ZK peuvent être effectuées sans avoir besoin d’une gestion de serveur haut de gamme.
• L’approche Proof Network offre une expérience fluide et conviviale pour les développeurs et fournit une solution qui génère des preuves rapidement et de manière fiable en se concentrant moins sur les mécanismes de marché. En théorie, il peut générer des preuves rapidement, car il faut également du temps pour faire correspondre les commandes sur le marché des preuves.
• Les défis incluent des difficultés de test et de débogage, l’émergence de nouveaux problèmes de sécurité, une éventuelle dépendance vis-à-vis d’un fournisseur, des coûts plus élevés dans certains modèles d’utilisation et la perte de l’utilité du jeton.
• Les principaux acteurs seront probablement les entreprises ayant le plus grand besoin de ZK interne, car elles peuvent tirer parti de l’infrastructure existante et des équipes spécialisées pour maximiser l’utilisation du matériel.
• Les applications émergentes incluent les coprocesseurs ZK, l’attestation ZK, ZKML et les ponts ZK, qui créent une demande accrue pour la génération de preuves ZK.
• Dans l’espace ZK, les réseaux de preuves décentralisés sont motivés par la préférence de l’industrie de la blockchain pour la sécurité, la résistance à la censure et la confidentialité, bien que la sécurité inhérente de ZK signifie que ces avantages ne nécessitent pas de décentralisation comme condition préalable. Pour Zk, la performance est au centre de nos préoccupations.

Introduction

Demande croissante de ZK

Après des années de recherche dans le domaine de zk et d’énormes améliorations des performances, zk a enfin été utilisé dans des applications pratiques. Des ingénieurs talentueux appliquent ZK pour :

• Évolutivité
• confidentialité *Crédit de données

Il existe de nombreux projets intéressants qui dépendent de zk, tels que Starkware, zkSync, Scroll, Mina, Risc0, =nil;Foundation, EZKL, Giza, Polygon et Manta. Ces projets génèrent régulièrement et continuellement des preuves zk chaque jour. Le cas d’utilisation de zk le plus populaire actuellement est zkRU, utilisé pour résoudre les problèmes d’évolutivité d’Ethereum. Au cours du mois dernier, des millions de dollars ont été dépensés en Ethereum/Ethereum L2.

Source : Une forte augmentation du coût de la vérification ZK par rapport à l’année dernière.

Ce graphique réalisé par l’équipe Near montre la consommation de gaz de zkSN(T)ARK sur Ethereum et L2. Il comprend des projets ZK populaires tels que zkSync, Polygon, Aztec, Tornado Cash, Loopring, Worldcoin, Tailgun, Sismo, StarkNet et ImmutableX et dydx.

Comparé à zkStark, zkSnark représente 80 % du coût total de la vérification. Parmi tous ces projets, Worldcoin a le coût de vérification le plus élevé, suivi de zkSync. La vérification coûte environ 2 $ par worldcoin. L’authentification coûte environ 30 $ par zkSync.

Démontrer le fardeau des infrastructures

ZK résout le problème d’évolutivité, mais à un coût. Cela nécessite beaucoup de puissance de calcul. ZK entraîne beaucoup de frais de calcul et l’équipe Rollup doit résoudre ce problème. @_weidai estime que l’utilisation de la technologie ZK actuelle entraînera une surcharge de calcul de 10^4 à 10^6. En théorie, nous pouvons atteindre 10 fois la charge de calcul avec des circuits dédiés. Si la couche d’abstraction de la machine virtuelle est ajoutée, la surcharge de calcul sera 100 fois supérieure.

Le graphique ci-dessous représente un graphique de la puissance de calcul basé sur la croissance d’une année sur l’autre selon la loi de Kumoy. Après 2000, l’efficacité des puces a été multipliée par 10 tous les dix ans. Si l’on compare la puissance de calcul à celle de l’an 2000, elle atteindra 784 fois en 2025. Cela montre également que le calcul actuel de ZK n’est toujours pas du même ordre de grandeur que celui de 2000.

Source:

S’il vous plaît, réfléchissez-y attentivement. Nous essayons d’augmenter le volume des transactions de 10 à 100 fois vers ZKRU. À mesure que le volume des transactions augmente, nous serons également confrontés à une surcharge de calcul de 10^4 à 10^6. Ces chiffres exercent une pression énorme sur l’équipe d’infrastructure du ZKRU. Les principales équipes de ZKRU utilisent des machines haut de gamme dotées d’au moins 200 Go de mémoire et disposent d’un personnel d’exploitation talentueux pour gérer ces complexités d’infrastructure.

Alors, qu’est-ce que cela signifie pour une petite équipe si elle souhaite lancer un ZKRU ou créer une solution de troisième couche en utilisant la pile technologique ZK ? Si un développeur indépendant souhaite créer un ZK Dapps, comment peut-il acheter ces serveurs haut de gamme et les exploiter correctement ?

Désormais, démarrer un ZKRU n’est pas difficile. Vous pouvez utiliser ZK Stack et suivre les instructions de la documentation pour déployer un nouveau ZKRU. Le plus difficile est de faire fonctionner l’infrastructure haut de gamme. La gestion d’un parc de serveurs est bien plus difficile que la maintenance quotidienne de nos ordinateurs portables personnels.

De plus, l’accélération matérielle n’est pas plug-and-play ; chaque équipe devra configurer ses serveurs différemment en fonction du système à preuve de connaissance nulle qu’elle utilise.

Garantir une haute disponibilité est également un sujet délicat. Et si des tonnes d’utilisateurs commençaient à créer des ordinaux sur votre ZKRU et que vous soyez soudainement confronté à un débit 1 000x ? Même une équipe expérimentée comme Arbitrum a été en panne pendant plusieurs heures en raison de l’augmentation des transactions Ordinals.

Générer un grand nombre de preuves sans connaissance nécessite une prise en charge de serveur haut de gamme. Pour les petites et moyennes équipes, la mise en place et la maintenance d’une flotte de serveurs haut de gamme peuvent représenter une lourde charge. Pour mieux aider les groupes à adopter simplement et rapidement des technologies sans connaissance, le projet Emerging tente d’aider ces groupes à faire face à toutes les complexités de l’infrastructure informatique.

Prouvez le marché

Source : IOSG Ventures

Les marchés de preuves et les réseaux de preuves sont les deux principales approches. Prouvez que le marché est comme un marché ouvert. Pour générer une preuve, un utilisateur doit trouver une contrepartie prête à vendre la preuve à un certain prix. Le réseau de preuves fonctionne comme un service cloud traditionnel, les développeurs soumettent leurs circuits et entrées, et un équilibreur de charge centralisé alloue les serveurs internes au sein du réseau de preuves pour générer des preuves pour les utilisateurs.

Les marchés de preuve sont une approche populaire dans l’infrastructure de preuve ZK. Le Proof Market est un marché ouvert où acheteurs et vendeurs échangent des preuves ZK. L’équipe de marché de ZK Proof n’a pas besoin de se soucier du matériel ZK Proof ou de posséder des serveurs haut de gamme, elle se concentre sur les transactions ZK Proof et les mécanismes de vérification pour attirer les fournisseurs de matériel tiers.

Prouver que le marché est une approche plus ouverte. Il accueille les fournisseurs de matériel tiers. Tant qu’il existe un vendeur possédant un tel certificat, l’acheteur peut acheter le certificat ZK au prix en USD. Lors de la vérification des preuves, tous les acteurs du marché n’ont pas besoin de parvenir à un consensus, seuls les opérateurs du marché assument la responsabilité de la vérification. Sur le marché des preuves, les développeurs de zkDapp soumettent une commande de preuves ZK, comprenant le prix, le temps de génération, le délai d’attente et la contribution du public. Le fournisseur de matériel tiers acceptera alors la commande et générera une épreuve.

Démontrer que la structure économique des marchés est simple. Les générateurs de preuves doivent miser. S’ils génèrent un mauvais certificat ou ne le fournissent pas dans les délais, ils peuvent être condamnés à une amende. Les générateurs de preuves avec plus d’enjeu pourront générer plusieurs preuves simultanément.

Les principaux acteurs du marché de la certification sont =nil et Marlin.

=néant Fondation

Prouvez qu’il y a des vendeurs et des acheteurs sur le marché. L’acheteur est le développeur de la dApp. Ils paient au vendeur des frais pour générer la certification. De nombreux facteurs influencent le prix d’un certificat. Les principaux facteurs incluent la taille du circuit, le système de preuve, le temps de génération et la taille de l’entrée.

Voici comment fonctionne le marché de preuve = nul :

1. Prouver que le demandeur envoie une demande au marché avec un prix attendu de c_r.
2. Prouvez que le marché verrouille les jetons c_r sur le compte de l’acheteur.
3. Prouver que le producteur envoie une proposition au marché avec le prix c_p <= c_r.
4. Le marché des épreuves associe les demandes aux propositions des producteurs d’épreuves.
5. Le producteur d’épreuves génère l’épreuve et l’envoie au marché.
6. Le marché des épreuves vérifie l’épreuve et paie des jetons c_r - frais de traitement au producteur.
7. Les demandeurs de certification obtiennent leur certification et l’utilisent.

La conception du marché offre une expérience semblable à celle du trading. Prouvez que le prix généré changera en temps réel.

Vous trouverez ci-dessous une capture d’écran du produit pour le marché = nul.

Source:

Actuellement, Proof Market prend en charge un nombre limité de réclamations, la réclamation Mina s’avérant être la plus active. Plus précisément, Proof Market accepte les circuits basés sur son compilateur zkLLVM et son système de preuve Placeholder.

Gévulot

Gevulot s’engage à apporter la décentralisation au marché de la preuve de preuve. Gevulot sert de blockchain de couche 1 ouverte et programmable conçue pour la preuve de marché. La première couche de la blockchain gère la distribution, la vérification et la distribution des récompenses des demandes de preuves. Le réseau de preuves exploite des noyaux uniques légers pour atteindre des performances élevées. Gevulot utilise des fonctions aléatoires vérifiables (VRF) pour distribuer le travail de preuve à un petit groupe de prouveurs, garantissant ainsi la fiabilité du système.

*Source: *

Les utilisateurs peuvent déployer des programmes de manière transparente avec des frais prévisibles, et les utilisateurs peuvent définir des frais maximum en fonction du nombre de cycles d’exécution du programme.

Les prouveurs sont récompensés via le réseau Gevulot et les frais d’utilisation, les incitant à générer des preuves efficaces et compétitives. Le prouveur le plus rapide recevra le plus de récompenses du réseau. Les frais d’utilisation seront partagés à parts égales avec tous les nœuds qui complètent la preuve.

Gevulot prend en charge plusieurs langages de programmation pour le déploiement de programmes, notamment C, C++, Go, Java, Node.js, Python, Rust, Ruby, PHP, etc., car la VM Nanos sous-jacente de Gevulot prend en charge les binaires Linux ELF x86_64.

Gevulot est une plateforme informatique générale qui prend en charge différents langages et systèmes de preuve. Gevulot s’appuie sur le monocœur Nanos pour garantir que le prouveur peut facilement fonctionner sur différentes machines. Tous les prouveurs doivent être compilés dans une seule image monocœur.

Réseau de preuve

Proof Network offre une approche plus conviviale de l’expérience du développeur. Il fonctionne de la même manière que le fournisseur de services cloud de Web2. Les développeurs envoient des données utiles via l’API REST, et le réseau de preuve renvoie ensuite la preuve au développeur. Les développeurs n’ont pas besoin de se soucier des fluctuations de prix ni de la partie qui générera les preuves.

Chauffage0

Risc Zero a lancé Bonsai en utilisant son zkVM. Grâce à la puissance de zkVM, les utilisateurs peuvent laisser Bonsai générer diverses déclarations. Par exemple, sur la base de Bonsai et Risc0 VM, Zeth génère des preuves pour les blocs Ethereum.

Source:

Succinct

Récemment, Succinct a également lancé son nouveau produit. Plutôt que de fournir un circuit API REST, Succinct propose une approche plus similaire aux fonctions cloud.

Voici le workflow utilisateur :

1. Connectez-vous à votre compte GitHub et déployez le circuit
2. Appelez l’API via REST ou un contrat intelligent et transmettez l’entrée du circuit
3. Résultats de la requête via l’API REST ou un contrat intelligent

*Source: *

Par rapport à BONSAI, Succinct présente les avantages suivants en termes d’expérience de développement :

• Gestion plus facile des bibliothèques de codes de circuit
• Pas besoin de circuit d’envoi secondaire
• Déploiement en un clic de contrats intelligents pour la génération et la vérification de preuves en chaîne
• Explorez les épreuves ZK populaires
• Vérifiez l’état de génération du certificat sur le tableau de bord
• Supporte rustx, gnark, circom, plonky2

*Source: *

Réseau de preuve ou marché de preuve

Le marché de la certification offre aux acheteurs et aux vendeurs de certifications une plus grande flexibilité en matière de tarification. Il invite tous les fournisseurs de matériel à participer, ce qui contribue à réduire les coûts pour les acheteurs. Mais il convient de noter que les économies peuvent varier selon les particuliers et les entreprises. Souvent, des services centralisés tels que Proof Network peuvent offrir des services gratuits aux particuliers tout en facturant des frais élevés aux entreprises, mais en donnant accès à un support client VIP. Par exemple, si une entreprise envisage de lancer un nouvel événement ou une nouvelle fonctionnalité, elle peut réserver à l’avance une certaine puissance de calcul sur le réseau de preuve. Un marché décentralisé peut présenter des prix plus équilibrés et compétitifs.

Sur le marché actuel, les produits basés sur le réseau semblent offrir aux développeurs une expérience plus fluide. Il gère tous les travaux de génération de preuves et prend en charge les principaux systèmes de preuves sans introduire de nouveaux concepts complexes. Il offre une expérience utilisateur cohérente. En théorie, il permet une génération rapide de preuves, car l’appariement des commandes sur le marché des preuves prend également du temps. Si vous êtes familier avec le cloud computing, il s’avère que le réseau ressemble davantage à une fonction cloud sans état.

Nous avons =nil Foundation et Gevulot travaillant sur le marché de la preuve. Succinct et Risc0 sont sur le réseau de preuve. Les sociétés de matériel informatique comme Ulvetanna et Cystic ont également apporté une contribution significative à l’amélioration des performances ZK-proof sur les GPU et au développement de la prochaine génération de puces ZK dédiées.

Le marché s’est avéré relativement facile à lancer. Pour le projet d’infrastructure ZK, la conception éprouvée du marché peut mettre davantage de fournisseurs de matériel en ligne. Grâce à sa conception décentralisée, ils peuvent facilement faire évoluer le réseau pour répondre aux futurs besoins informatiques.

À l’avenir, nous prévoyons une combinaison de conceptions de réseaux de preuves et de marchés de preuves. L’objectif est d’offrir une expérience transparente aux développeurs tout en intégrant un marché de preuves en tant que backend pour faciliter l’ajout de ressources informatiques supplémentaires. C’est une direction que Succinct envisage de poursuivre dans un avenir proche. Nous observons des évolutions similaires sur d’autres marchés, comme Infura. Infura possède ses propres serveurs, mais elle prévoit également de faire appel à des parties agréées pour fournir l’infrastructure.

Source : IOSG Ventures

Qui a vraiment besoin d’une infrastructure cloud ZK

**Nous pensons que les développeurs qui souhaitent réduire les délais de commercialisation et créer des applications légères et flexibles pouvant être rapidement étendues ou mises à jour bénéficieront grandement de ces infrastructures cloud ZK. **

Pour les applications présentant de grandes différences entre l’utilisation maximale et minimale, l’infrastructure cloud ZK réduira les coûts.

Pour ce type d’application, il peut s’avérer coûteux d’acquérir une flotte de serveurs toujours opérationnels et garantis disponibles aux heures de pointe. Lorsque l’utilisation est au plus bas, cela entraînera beaucoup de déchets. L’infrastructure cloud peut être étendue à tout moment pour améliorer les performances. Cet excès de performance informatique peut être automatiquement libéré en dehors des heures de pointe.

Qui sera le leader ?

Grâce à notre compréhension du secteur du cloud Web2, nous avons constaté que les entreprises ayant les plus grands besoins informatiques ont tendance à avoir des activités d’infrastructure cloud de premier plan. Ils peuvent profiter de l’évolutivité, des coûts, des équipes et des produits innovants.

Il en va de même pour l’infrastructure cloud ZK. **Nous pensons que les projets qui nécessitent le plus de vérification de build ont le potentiel de devenir l’une des activités d’infrastructure cloud ZK les plus prospères. **

Pour les projets qui génèrent de grandes quantités de preuves ZK en interne, ils disposent déjà d’une infrastructure étendue, d’optimiseurs et d’équipes dédiées. Ils peuvent également maximiser l’utilisation du matériel en partageant les ressources de preuve entre les applications ; lorsqu’une application n’a pas besoin de générer des preuves immédiatement, les prouveurs peuvent être réutilisés à d’autres fins.

Ces grands projets ont tous, dans une certaine mesure, leur propre système de preuve. L’infrastructure de preuve tierce a souvent du mal à optimiser les différents systèmes de preuve utilisés par différents projets à grande échelle. En fournissant des prouveurs cloud rapides et faciles à utiliser, les grands projets peuvent étendre efficacement leur écosystème de systèmes de preuve.

Pour ZKRU, l’infrastructure cloud ZK peut augmenter son utilisation de Fork. Il n’est pas difficile de mettre en place une nouvelle couche 2 ou 3 sur ces ZKRU, mais la maintenance de l’infrastructure ZK sera coûteuse. Fournir des attestateurs cloud prêts à l’emploi et flexibles peut aider à attirer davantage de développeurs. Actuellement, la plupart des développeurs utilisent généralement le SDK OPRU pour créer une nouvelle couche 2 ou 3, car l’infrastructure correspondante est facile à gérer.

Sans construire leur propre infrastructure ZK, ces énormes projets ZK devraient payer des frais élevés à des fournisseurs informatiques tiers. Ils sont également limités dans la vitesse de développement car ils ne peuvent pas toujours personnaliser leur infrastructure pour améliorer davantage les performances et réduire les coûts de preuve.

Qui a le plus besoin de preuves sans connaissance ?

**En plus des réseaux ZKRU et de couche 1, nous avons récemment vu émerger davantage d’applications à preuve de connaissance nulle. Ils ont tous un énorme besoin de génération de preuves. **

Les coprocesseurs sans connaissance permettent aux développeurs de contrats intelligents d’accéder aux états passés de la blockchain sans confiance. Un coprocesseur sans connaissance génère des preuves sans connaissance pour ces états passés de la blockchain. Cela peut être une alternative plus sûre et moins fiable aux graphiques.

L’authentification sans connaissance aide les utilisateurs à importer des données hors chaîne ou des informations d’identité sur la blockchain. Une fois que l’authentificateur a vérifié ces données hors chaîne, une preuve sans connaissance est générée pour celles-ci et placée sur la blockchain.

L’apprentissage automatique sans connaissance rend possible le raisonnement en chaîne. Le fournisseur de calcul effectue le calcul ML hors chaîne, génère une preuve sans connaissance, puis publie la preuve sur la blockchain.

Le pont sans connaissance est une version plus sécurisée du pont inter-chaînes. Il génère une preuve de stockage voire une preuve de consensus pour la chaîne source et la place sur la chaîne cible. Cela pourrait remplacer le pont inter-chaînes actuel.

Quelle est la particularité des réseaux de preuves décentralisés ?

Au sein de l’industrie de la blockchain, la décentralisation est le discours le plus populaire. La décentralisation apporte de nombreux avantages :

• sécurité
• Résistance à la censure
• Confidentialité

Les preuves sans connaissance sont différentes des autres calculs généraux. ZK est intrinsèquement sécurisé. N’importe qui peut vérifier facilement et rapidement une preuve, garantissant ainsi l’honnêteté du prouveur. Dans le domaine du ZK, la décentralisation n’est pas une condition préalable à la sécurité.

Les preuves sans connaissance se concentrent sur des détails complexes de bas niveau, structurés en circuits. Bien que le contenu de ces circuits soit extrêmement difficile à censurer, la censure peut toujours être mise en œuvre efficacement en générant des demandeurs contre des preuves ZK.

La confidentialité peut être un problème pour les réseaux de preuve, car les utilisateurs envoient des entrées privées au réseau de preuve. La solution idéale serait de générer la preuve localement pour éviter toute fuite de données. Cela mettra à l’épreuve les performances locales. D’autres solutions pourraient consister en un nouveau protocole de calcul multipartite sans connaissance ou en générant des preuves dans un environnement d’exécution fiable. Un réseau de preuve décentralisé ne peut pas apporter plus de confidentialité.

Le récit mis à part, la résistance à la censure est probablement la principale raison pour laquelle un réseau de preuves décentralisé est construit. La technologie de preuve de connaissance nulle en est encore à ses balbutiements et jusqu’à présent, nous n’avons observé aucune forme de censure dans ce domaine. Cependant, le principal défi qui freine le développement de preuves sans connaissance est la performance. L’introduction d’un réseau de preuves décentralisé peut conduire à une augmentation des exigences informatiques pour générer des preuves.

en conclusion

L’application de la preuve sans connaissance se développe rapidement et a un large éventail d’applications. Nous nous attendons à voir des preuves sans connaissance intégrées dans différentes piles technologiques. Nous avons déjà vu ZK layer1, ZK 2-layer network, ZKML, ZKVM, ZK-Email. Les développeurs créent également des oracles ZK, des sources de données ZK et des bases de données ZK. Nous sommes sur la voie de « tout ZKifier ». La surcharge de calcul introduite par ZK oblige les développeurs à déployer leurs circuits sur des serveurs haut de gamme. En conséquence, nous nous attendons à ce que la demande d’infrastructures cloud ZK proof augmente pour aider les développeurs à échapper aux complexités liées à l’exploitation de ces infrastructures.

Dans ce domaine, nos connaissances comprennent :

• Proof Markets et Proof Networks sont deux approches principales qui peuvent aider les développeurs de ZK dApp à rester à l’écart de la complexité de l’infrastructure.
• Nous prévoyons qu’il y aura une approche hybride combinant un réseau de preuves et des mécanismes de marché de preuves.
• Tous les développeurs ZK dApp ne sont pas adaptés à l’utilisation de l’infrastructure cloud ZK. Les projets de taille moyenne avec un trafic stable peuvent auto-héberger des serveurs pour réduire les coûts.
• Les leaders de l’infrastructure cloud ZK seront les projets qui ont besoin de générer de grandes quantités de preuves ZK, comme le leader ZKRU. Ils ont une incitation financière à faire ce métier.
• La décentralisation est le récit dominant dans l’espace cryptographique, car la décentralisation apporte des propriétés telles que la confidentialité, la résistance à la censure et la sécurité. Il s’avère que ZK possède déjà certaines de ces fonctionnalités. Actuellement, l’argument de vente du marché décentralisé des preuves est la résistance à la censure. **
• La popularité de l’infrastructure Cloud ZK proof est étroitement liée au nombre de ZK dApps actuellement sur le marché. Alors que certains projets mettent initialement en avant leur infrastructure cloud résistante aux ZK comme une fonctionnalité clé, beaucoup finiront par se concentrer sur d’autres nouveaux récits.