As pesquisas mais recentes revelam que, na aplicação da tecnologia de provas de zero conhecimento (ZK), as GPUs não são, como se acreditava anteriormente, aceleradores onipresentes. A equipe da ZEROBASE, através de testes e estudos práticos aprofundados, descobriu um fato surpreendente: em certas etapas críticas das provas ZK, o desempenho das GPUs não é satisfatório.

Os resultados da pesquisa mostram que, na fase inicial do ZK (como operações MSM e NTT), a GPU realmente pode fornecer um aumento significativo, com um efeito que supera até 100 vezes. No entanto, na fase final do ZK (solução de restrições r1cs), o desempenho da CPU supera de longe o da GPU, que quase não consegue fornecer um aumento efetivo.

Esta descoberta desafia a crença comum na indústria de que "quanto mais núcleos GPU, mais rápido é a prova ZK". Na verdade, a fase final do ZK depende essencialmente da eficiência de processamento da CPU, e não apenas da capacidade de computação paralela da GPU.

Com base nesta descoberta inovadora, a direção do desenvolvimento da tecnologia ZK pode sofrer uma mudança significativa no futuro:

1. Introduzir um design de paralelização mais eficiente a partir do nível algorítmico, em vez de simplesmente aumentar o número de GPUs.
2. Para as vantagens da CPU, otimizar o design do circuito e aproveitar ao máximo sua capacidade de processamento em série.
3. Explorar arquiteturas de CPU flexíveis mais adequadas às características de cálculo ZK.
4. Construir uma arquitetura híbrida que permita a colaboração entre CPU e GPU, realizando uma complementaridade de vantagens.

A ZEROBASE está colaborando com instituições de pesquisa como a AntChain para promover conjuntamente o design do padrão zk-prover "mais adequado para CPU" da próxima geração. Este esforço estabelecerá uma base de hardware sólida para o futuro desenvolvimento da tecnologia ZK, com a expectativa de trazer melhorias significativas em desempenho e eficiência.

Este estudo não só desafia as concepções tradicionais, mas também aponta novas direções para a otimização da tecnologia ZK. Enfatiza que, na busca por avanços tecnológicos, é necessário considerar de forma abrangente as características de vários componentes de hardware, em vez de seguir cegamente uma única solução. À medida que a pesquisa avança, podemos ver mais inovações em design de hardware e otimizações de algoritmos voltadas para a tecnologia ZK, impulsionando o avanço de todo o campo das provas criptográficas.