L'avenir d'Ethereum : Fusion de la technologie ZK et des nouveaux mécanismes de consensus

Ethereum introduit progressivement la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK), ce qui pourrait avoir un impact profond sur son développement futur. Avec l'application de la technologie ZK, le modèle économique d'Ethereum pourrait évoluer vers un nouveau mode de consensus hybride, combinant les caractéristiques de la preuve de participation (PoS) et de la preuve de travail (PoW).

Le processus de ZK d'Ethereum

Ethereum introduit la technologie ZK à plusieurs niveaux :

1. Couche d'exécution : plusieurs projets ZK Rollup comme zkSync, Starknet, etc. sont en cours de développement.
2. Couche de consensus : les propositions comme Beam Chain visent à simplifier et accélérer le processus de consensus grâce à la technologie ZK.
3. Couche de données : réduire les besoins de stockage on-chain en ne stockant que les preuves plutôt que toutes les données de transaction.

Ces mesures devraient améliorer les performances d'Ethereum, la vitesse de traitement des transactions et la protection de la vie privée, tout en maintenant la décentralisation et la sécurité.

Dépendance matérielle de la technologie ZK

Bien que la technologie ZK ait un grand potentiel, elle fait actuellement face à des limitations de performance dans la génération de preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP). La génération de ZKP nécessite des calculs mathématiques complexes, et il est difficile de surmonter cette limitation uniquement par l'optimisation logicielle. Par conséquent, l'accélération par matériel spécialisé devient nécessaire, avec l'espoir de réduire le temps de génération de preuves d'heures à secondes.

Combinaison de PoS et de minage ZK

Avec le développement de l'accélération matérielle ZK, un nouveau modèle économique pourrait émerger, à savoir le "minage ZK". Dans ce mode, les participants rivalisent pour la capacité de générer rapidement des ZKP, similaire au minage traditionnel PoW.

La combinaison de PoS et du minage ZK pourrait se présenter sous la forme suivante :

• Les validateurs génèrent des ZKP tout en exécutant leurs fonctions PoS, obtenant ainsi des récompenses supplémentaires.
• La récompense de bloc peut être divisée en deux parties : une partie pour la validation PoS traditionnelle, et l'autre part attribuée en fonction des contributions générées par la preuve ZK.
• Les validateurs peuvent obtenir des récompenses supplémentaires en exécutant des nœuds générant des preuves ZK.

Ce modèle utilise le ZK comme un complément au PoS, tandis que le minage ZK devient une extension du staking PoS. Cependant, la mise en œuvre de ce modèle nécessite des modifications des protocoles PoS actuels et la conception d'un mécanisme d'incitation équitable.

L'externalité du minage ZK

Comparé au PoS pur, le minage ZK pourrait introduire de nouvelles externalités positives. Il nécessite du matériel dédié, similaire au minage PoW, mais pourrait réduire le problème de "consommation électrique inutile", car l'objectif du minage ZK est de générer des preuves de transaction valides, plutôt que de résoudre des problèmes mathématiques sans rapport.

Partage de puissance de calcul entre l'IA et les ZK

Il pourrait y avoir à l'avenir des plateformes de services de calcul intégrés partageant la puissance de l'IA et des ZK. Ces plateformes pourraient prendre en charge :

• Traiter les tâches AI et ZK sur la même plateforme.
• Intégration des fournisseurs de puissance de calcul AI et génération de preuves ZK via des contrats intelligents.
• Allocation dynamique des ressources de calcul en fonction des besoins.

Entreprises leaders dans l'accélération matérielle ZK

Actuellement, les entreprises leaders dans le domaine de l'accélération matérielle ZK comprennent :

1. Cysic : se concentre sur la conception et la production de solutions d'accélération ASIC, FPGA et GPU. Ses produits incluent ZK Air destiné aux utilisateurs individuels et ZK Pro pour les grands projets. Cysic offre également un support de bibliothèque CUDA pour divers systèmes ZKP et a établi l'écosystème Cysic Network.

2. Scroll : En tant que projet ZK Rollup, Scroll a formé un avantage concurrentiel unique en développant du matériel GUP dédié à l'accélération ZK.

Les positions de ces deux entreprises sont différentes : Cysic s'engage à fournir des services d'accélération matérielle pour l'ensemble de l'écosystème ZKP, tandis que Scroll intègre l'accélération matérielle comme une partie de sa solution Layer2.

Avec la ZKification accrue d'Ethereum, la technologie d'accélération matérielle ZK deviendra de plus en plus importante, et pourrait même avoir un impact inverse sur le modèle économique d'Ethereum. Ce domaine en rapide évolution mérite notre attention continue.