El futuro de Ethereum: la fusión de la tecnología ZK y nuevos mecanismos de consenso

Ethereum está introduciendo gradualmente la tecnología de prueba de conocimiento cero (ZK), lo que podría tener un profundo impacto en su desarrollo futuro. Con la aplicación de la tecnología ZK, el modelo económico de Ethereum podría evolucionar hacia un nuevo modo de consenso híbrido, que combine las características de la prueba de participación (PoS) y la prueba de trabajo (PoW).

Proceso de ZK en Ethereum

Ethereum está introduciendo tecnología ZK en múltiples niveles:

1. Capa de ejecución: múltiples proyectos de ZK Rollup como zkSync, Starknet, etc. están en desarrollo.
2. Capa de consenso: La propuesta como Beam Chain tiene como objetivo simplificar y acelerar el proceso de consenso mediante la tecnología ZK.
3. Capa de datos: reducir la necesidad de almacenamiento en cadena al almacenar únicamente las pruebas en lugar de todos los datos de transacciones.

Estas medidas tienen como objetivo mejorar el rendimiento de Ethereum, la velocidad de procesamiento de transacciones y la capacidad de protección de la privacidad, al mismo tiempo que mantienen la descentralización y la seguridad.

Dependencia de hardware de la tecnología ZK

La tecnología ZK, aunque tiene un gran potencial, enfrenta actualmente cuellos de botella en el rendimiento de la generación de pruebas de conocimiento cero (ZKP). La generación de ZKP requiere realizar cálculos matemáticos complejos, y es difícil superar esta limitación solo con la optimización del software. Por lo tanto, la aceleración por hardware especializado se vuelve necesaria, con el potencial de reducir el tiempo de generación de pruebas de horas a segundos.

La combinación de PoS y minería ZK

Con el desarrollo de la aceleración de hardware ZK, podría surgir un nuevo modelo económico, conocido como "minería ZK". En este modelo, los participantes compiten por la capacidad de generar ZKP rápidamente, similar a la minería PoW tradicional.

La combinación de PoS y minería ZK podría presentarse de la siguiente manera:

• Los validadores generan ZKP mientras llevan a cabo sus funciones de PoS, obteniendo recompensas adicionales.
• La recompensa por bloque puede dividirse en dos partes: una parte se utiliza para la validación tradicional de PoS, y la otra parte se distribuye según la contribución generada por la prueba ZK.
• Los stakers pueden obtener recompensas adicionales al ejecutar nodos que generan pruebas ZK.

Este modelo utiliza ZK como una mejora del PoS, y la minería ZK se convierte en una extensión del staking PoS. Sin embargo, implementar este modelo requiere modificar el protocolo PoS actual y diseñar un mecanismo de incentivos justo.

Externalidades de la minería ZK

En comparación con el PoS puro, la minería ZK podría introducir nuevas externalidades positivas. Requiere hardware especializado, similar a la minería PoW, pero podría reducir el problema del "consumo de energía ineficaz", ya que el objetivo de la minería ZK es generar pruebas de transacción válidas, en lugar de resolver problemas matemáticos irrelevantes.

Compartición de poder computacional entre AI y ZK

En el futuro, podría surgir una plataforma de servicios de computación integral que comparta la potencia de AI y ZK. Estas plataformas podrían soportar:

• Manejar tareas de IA y ZK en la misma plataforma.
• Integrar proveedores de potencia de cálculo AI y generación de pruebas ZK a través de contratos inteligentes.
• Asignación dinámica de recursos de potencia de cálculo según la demanda.

Empresas líderes en aceleración de hardware ZK

Actualmente, las principales empresas en el campo de la aceleración de hardware ZK incluyen:

1. Cysic: Se centra en el diseño y producción de soluciones de aceleración ASIC, FPGA y GPU. Sus productos incluyen ZK Air para usuarios individuales y ZK Pro para grandes proyectos. Cysic también ofrece soporte de bibliotecas CUDA para varios sistemas ZKP y ha establecido el ecosistema Cysic Network.

2. Scroll: Como proyecto de ZK Rollup, Scroll ha formado una ventaja competitiva única al desarrollar hardware de aceleración ZK especializado llamado GUP.

Las posiciones de estas dos empresas son diferentes: Cysic se dedica a proporcionar servicios de aceleración de hardware para todo el ecosistema ZKP, mientras que Scroll considera la aceleración de hardware como parte de su solución Layer2.

Con la mayor ZKización de Ethereum, la tecnología de aceleración de hardware ZK se volverá cada vez más importante, e incluso podría influir de manera inversa en el modelo económico de Ethereum. Este campo de rápido desarrollo merece nuestra atención continua.