Майбутнє ZK інфраструктури

zkWASM, PetraVM та загальні доказові системи

Наступна хвиля розвитку інфраструктури ZK зосереджена на тому, щоб зробити обчислення з нульовим знанням більш доступними та гнучкими. Одним з основних досягнень є zkWASM, який приносить сумісність WebAssembly (WASM) до ZK-цирків. WebAssembly є широко використовуваним, низькорівневим середовищем виконання, яке застосовується багатьма сучасними веб- та блокчейн-додатками. Дозволяючи програмам WASM виконуватись всередині zkVM, розробники можуть повторно використовувати наявні інструменти та писати логіку з нульовим знанням на знайомих мовах, таких як Rust, C або TypeScript.

Проекти, такі як zkWASM та PetraVM, створюють zkVM, які є як продуктивними, так і дружніми до розробників. PetraVM, зокрема, розроблений для оптимізації рекурсивних доказів, де одне свідчення перевіряє інше. Це має застосування в агрегації доказів та рекурсивних роллапах, де багато менших обчислень об'єднуються в одне ефективне свідчення. Ці досягнення зменшують складність побудови у нульовому знанні та відкривають двері для більш широкого спектру випадків використання, включаючи багатошарові dApps та перевірювані ринки обчислень.

Перехід до універсальних середовищ доказування означає, що розробникам більше не потрібно буде вручну писати системи обмежень або схеми. Натомість вони будуть писати логіку застосунку як звичайний код, а інфраструктура буде обробляти генерацію та перевірку доказів "під капотом". Це значно зменшить бар'єри для використання технології ZK.

Складні шари доказів та універсальні перевірники

Оскільки ZK-додатки поширюються, потреба у композабельності стає ще більш нагальною. Наразі більшість систем нульового знання ізольовані: кожен контур, додаток чи роллап має свій власний перевірник і формат доказів. Ця фрагментація збільшує витрати і ускладнює створення складних додатків, які спираються на кілька типів перевірених даних.

Універсальні перевіряльники прагнуть вирішити цю проблему, дозволяючи одному смарт-контракту перевіряти докази з кількох джерел або систем. Ці перевіряльники покладаються на рекурсивні або програмовані ключі перевірки, які можуть адаптуватися до різних структур доказів. З універсальним перевіряльником розробники можуть створювати контракти, які приймають вхідні дані з різних мереж доказів, ZK копроцесорів і zkVM, не розгортаючи спеціальну логіку для кожної з них.

Ця композабельність також поширюється на шари доказів. Модульні шари доказів дозволяють кільком додаткам ділитися спільною інфраструктурою доказування. Наприклад, мережа роллапів може використовувати ту ж мережу доказів для перевірки дійсності транзакцій, відповідей ораклів або взаємодій між ланцюгами. Це зменшує дублювання та дозволяє оновленням безпеки, оптимізаціям або новим системам доказування вигравати для багатьох додатків одночасно.

Здатність складати докази з різних джерел в єдиний логічний потік є критично важливою для створення розширених систем, таких як децентралізований ШІ, DAO на ланцюгу та міжланцюгові репутаційні протоколи.

Децентралізовані ринки доказів та аукціони

Один із найобіцяніших напрямків масштабування ZK-інфраструктури - це поява децентралізованих ринків доказів. Сьогодні більшість інфраструктури доказів є або централізованою, або напівдовіреною. Оскільки попит на ZK-обчислення зростає, бездозвільний ринок для генерації доказів стане необхідним для узгодження обчислювальних ресурсів із потребами застосувань.

Децентралізовані ринки доказів функціонують як відкриті платформи, де будь-хто може пропонувати послуги доказування — зазвичай шляхом запуску zkVM або апаратних прискорювачів — і отримувати винагороду за дійсні подання. Ці ринки можуть використовувати механізми стейкінгу та штрафування для забезпечення цілісності та можуть включати системи репутації для винагороди за стабільну продуктивність.

Аукціони також можуть бути використані для співпраці доводчиків з запитами на доведення. Застосунки можуть подавати завдання з визначеними параметрами та приймати найдешевше дійсне доведення. Це створює відкриту економіку для ZK обчислень, дозволяючи попиту та пропозиції знаходити рівновагу без необхідності централізованої координації.

Мережі доказів, такі як ZeroGravity та Succinct, вже експериментують з цими моделями. Оскільки все більше додатків впроваджують логіку з нульовим знанням, можливість делегувати роботу з доказування до децентралізованої мережі учасників стане необхідною для забезпечення економії витрат та опору цензурі.

Інструменти для розробників, затримка та проблеми з UX

Незважаючи на досягнутий прогрес у сфері інфраструктури нульового знання, залишається кілька викликів. Інструменти для розробників все ще на початкових стадіях. Написання, налагодження та тестування ZK-циркулів вимагає знань, які ще не є поширеними. zkVM допомагають подолати цю прогалину, але екосистемі все ще бракує стандартних бібліотек, менеджерів пакетів та інструментів формальної верифікації, які є звичними в інших сферах розробки програмного забезпечення.

Затримка є ще одним обмеженням. Генерація ZK-доказу, особливо для великих обчислень або складних програм, може займати кілька секунд або навіть хвилин. Хоча це прийнятно для асинхронних робочих процесів, таких як запити стану або пакетні оновлення, це може бути бар'єром для реального часу, наприклад, для ігор або торгівлі з низькою затримкою. Досліджуються апаратне прискорення та агрегація доказів для скорочення цієї затримки.

З точки зору досвіду користувача, взаємодія з системами ZK часто є неінтуїтивно зрозумілою. Користувачам може знадобитися схвалити додаткові кроки, чекати, поки будуть згенеровані поза ланцюгові докази, або взаємодіяти з незнайомими гаманцями та інтерфейсами. Спрощення цих взаємодій є критично важливим для масового впровадження. Інтеграція гаманців, системи сповіщень та механізми доставки абстрактних доказів зіграють ключову роль у покращенні зручності використання.

Візія: Бездоверчі обчислення на веб-масштабі

Довгострокове бачення ZK копротесорів та мереж доказів полягає в забезпеченні бездоказових обчислень на масштабах Інтернету. Так само, як хмарні обчислення зробили можливим запуск масивних додатків без володіння обладнанням, інфраструктура ZK дозволить розробникам виконувати приватні, перевіряємі обчислення в будь-якому місці та надавати бездоказові результати будь-якому блокчейну, додатку чи користувачу.

У цій моделі обчислення стає модульним шаром. Додатки визначають логіку, користувачі подають вхідні дані, а децентралізована мережа довірителів виконує виконання. Результатом є доказ, який може бути перевірений будь-ким. Це перевертає модель довіри: замість того, щоб перевіряти обчислення, повторюючи його, ми перевіряємо, що воно було виконано правильно за допомогою криптографії.

Ця архітектура не обмежується фінансовими застосунками. Вона застосовується до машинного навчання, соціальних графів, наукових досліджень, цифрової ідентичності та навіть координаційних систем, таких як DAO. У будь-якому місці, де важливі точність, конфіденційність або перевірка, інфраструктура з нульовими знаннями може додати цінність.

Оскільки стандарти зріють і продуктивність покращується, ZK-копрограматори та мережі доказів займають позицію основних шарів стеку web3. Вони дозволять створювати застосунки, які є одночасно потужними та принциповими, масштабованими без централізації, приватними без ізоляції та взаємодіючими без компромісів.