Будущее ZK инфраструктуры

zkWASM, PetraVM и универсальные доказательства

Следующая волна развития ZK инфраструктуры сосредоточена на том, чтобы сделать вычисления с нулевым раскрытием более доступными и гибкими. Одним из значительных достижений является zkWASM, который приносит совместимость WebAssembly (WASM) в ZK цепи. WebAssembly – это широко используемая низкоуровневая среда выполнения, применяемая во многих современных веб- и блокчейн-приложениях. Возможность выполнения программ WASM внутри zkVM позволяет разработчикам повторно использовать существующие инструменты и писать логику с нулевым раскрытием на знакомых языках, таких как Rust, C или TypeScript.

Проекты, такие как zkWASM и PetraVM, создают zkVM, которые одновременно являются производительными и удобными для разработчиков. Например, PetraVM предназначен для оптимизации рекурсивных доказательств, где одно доказательство проверяет другое. Это имеет применение в агрегации доказательств и рекурсивных роллапах, где множество меньших вычислений объединяются в одно эффективное доказательство. Эти достижения уменьшают сложность построения на основе нулевых знаний и открывают двери для более широкого спектра случаев использования, включая многослойные dApps и проверяемые рынки вычислений.

Сдвиг в сторону универсальных сред доказательства означает, что разработчикам больше не нужно будет вручную писать системы ограничений или схемы. Вместо этого они будут писать логическое приложение как обычный код, а инфраструктура будет обрабатывать генерацию и проверку доказательств в фоновом режиме. Это значительно снизит барьер для входа в использование технологий ZK.

Композиционные слои доказательства и универсальные проверяющие

С увеличением числа приложений на основе ZK необходимость в композируемости становится более актуальной. В настоящее время большинство систем нулевого знания изолированы: каждый контур, приложение или роллап имеет своего собственного проверяющего и формат доказательства. Эта фрагментация увеличивает затраты и затрудняет создание сложных приложений, которые полагаются на несколько типов проверенных данных.

Универсальные верifiers стремятся решить эту проблему, позволяя одному смарт-контракту проверять доказательства из нескольких источников или систем. Эти верifiers полагаются на рекурсивные или программируемые ключи проверки, которые могут адаптироваться к различным структурам доказательств. С универсальным проверяющим разработчики могут создавать контракты, которые принимают ввод от различных сетей доказательств, ZK сопроцессоров и zkVM, не развертывая индивидуальную логику для каждого из них.

Эта композиционность также распространяется на слои доказательств. Модульные слои доказательств позволяют нескольким приложениям использовать общую инфраструктуру доказательства. Например, сеть роллапов может использовать одну и ту же сеть доказательств для проверки действительности транзакций, ответов оракулов или взаимодействий между цепями. Это снижает дублирование и позволяет обновлениям безопасности, оптимизациям или новым системам доказательства приносить пользу многим приложениям одновременно.

Способность объединять доказательства из различных источников в единый логический поток имеет решающее значение для создания продвинутых систем, таких как децентрализованный ИИ, DAO на блокчейне и межцепочечные протоколы репутации.

Децентрализованные рынки доказательств и аукционы

Одним из самых перспективных направлений для масштабирования ZK-инфраструктуры является появление децентрализованных рынков доказательств. Сегодня большая часть инфраструктуры доказательства является либо централизованной, либо полупроверенной. По мере роста спроса на ZK-вычисления будет необходима безразрешительная торговая площадка для генерации доказательств, чтобы сопоставить вычислительные ресурсы с потребностями приложений.

Децентрализованные рынки доказательства функционируют как открытые платформы, где любой может предлагать услуги доказательства — обычно путем запуска zkVM или аппаратных ускорителей — и получать вознаграждение за действительные submissions. Эти рынки могут использовать механизмы стекинга и слаша для обеспечения целостности, а также могут включать системы репутации для вознаграждения за стабильную производительность.

Аукционы также могут использоваться для сопоставления провайдеров с запросами на доказательства. Приложения могут отправлять задания с определенными параметрами и принимать самое дешевое действительное доказательство. Это создает открытую экономику для ZK вычислений, позволяя спросу и предложению находить равновесие без необходимости централизованной координации.

Сетевые протоколы, такие как ZeroGravity и Succinct, уже экспериментируют с этими моделями. Поскольку все больше приложений принимают логику нулевого знания, возможность передавать задачи доказательства децентрализованной сети участников станет необходимой как для снижения затрат, так и для устойчивости к цензуре.

Инструменты для разработчиков, задержка и проблемы пользовательского опыта

Несмотря на достигнутый прогресс в инфраструктуре с нулевым знанием, остается несколько проблем. Инструменты для разработчиков все еще находятся на ранних стадиях. Написание, отладка и тестирование ZK-цепей требует знаний, которые пока не являются широко распространенными. zkVM помогают сократить этот разрыв, но в экосистеме все еще не хватает стандартных библиотек, менеджеров пакетов и инструментов формальной верификации, которые являются обычными в других областях разработки программного обеспечения.

Задержка является еще одним ограничением. Генерация ZK-доказательства, особенно для крупных вычислений или сложных программ, может занять несколько секунд или даже минут. Хотя это приемлемо для асинхронных рабочих процессов, таких как запросы состояния или партийные обновления, это может стать препятствием для приложений в реальном времени, таких как игры или торговля с низкой задержкой. Исследуются аппаратное ускорение и агрегация доказательств, чтобы сократить эту задержку.

С точки зрения пользовательского опыта взаимодействие с системами ZK часто неинтуитивно. Пользователям может потребоваться одобрить дополнительные шаги, ждать, пока будут сгенерированы оффчейн-доказательства, или взаимодействовать с незнакомыми кошельками и интерфейсами. Упрощение этих взаимодействий имеет решающее значение для массового принятия. Интеграция кошельков, системы уведомлений и абстрагированные механизмы доставки доказательств сыграют ключевую роль в улучшении удобства использования.

Видение: Безопасные вычисления на уровне веб-масштаба

Долгосрочная цель ZK сопроцессоров и сетей доказательств заключается в том, чтобы обеспечить надежные вычисления в масштабе интернета. Так же, как облачные вычисления позволили запускать масштабные приложения без необходимости владения аппаратным обеспечением, ZK инфраструктура позволит разработчикам выполнять частные, проверяемые вычисления в любом месте и предоставлять надежные результаты любой блокчейн-системе, приложению или пользователю.

В этой модели вычисления становятся модульным слоем. Приложения определяют логику, пользователи предоставляют входные данные, а децентрализованная сеть доказателей обрабатывает выполнение. Результатом является доказательство, которое может быть проверено любым. Это переворачивает модель доверия: вместо того чтобы проверять вычисления, повторяя их, мы подтверждаем, что они были выполнены правильно с использованием криптографии.

Эта архитектура не ограничивается финансовыми приложениями. Она применяется в машинном обучении, социальных графах, научных исследованиях, цифровой идентичности и даже в системах координации, таких как DAO. Везде, где важны правильность, конфиденциальность или возможность аудита, инфраструктура с нулевым разглашением может добавить ценность.

По мере зрелости стандартов и улучшения производительности ZK сопроцессоры и сети доказательств становятся основополагающими слоями стека web3. Они позволят создавать приложения, которые будут мощными и принципиальными, масштабируемыми без централизации, приватными без изоляции и совместимыми без компромиссов.