النقاط الرئيسية:

• أكملت شركة Cysic، وهي شركة ناشئة للأجهزة ذات المعرفة الصفرية، مؤخرًا جولة تمويل أولية بقيمة 6 ملايين دولار بقيادة Polychain Capital.
• الهدف الأساسي لشركة Cysic هو توفير خدمات تسريع الأجهزة لعملية إنشاء إثبات ZK لمشروع ZK.
• لقد توصلت Cysic بالفعل إلى نيتها الدخول في شراكة مع بعض مشاريع ZK الرائدة وستوفر أولاً خدمات تسريع MSM لهذه المشاريع.

Cysic هو مشروع تسريع أجهزة ZK رائد في الصناعة ومخصص لتصميم شرائح ASIC المتقدمة للمساعدة في تقليل وقت توليد مقاومة ZK. شكلت Cysic فريقًا لتصميم وتطوير الأجهزة من الدرجة الأولى وأكملت أعمال تصميم POC المستندة إلى FPGA.

وفقًا لنتائج POC، يمكن إثبات أن قدرة تسريع أجهزة ZK الخاصة بشركة Cysic هي بالفعل في موقع رائد في الصناعة.

استثمرت ABCDE في Cysic في الجولة الأولية، وتشمل المؤسسات الاستثمارية في هذه الجولة أيضًا Polychain وA&T وHashkey وWeb3.com Venture.

لماذا نحتاج إلى تسريع أجهزة ZK؟

جيل إثبات ZK (جيل إثبات ZK) هي إحدى الخطوات الأساسية في مشروع ZK. لسوء الحظ، في ظل أنظمة إثبات ZK الحالية، عادةً ما يتطلب إنشاء أدلة ZK الكثير من العمليات الحسابية. مع زيادة تعقيد المشروع وزيادة حجم دائرة ZK، فإن مقدار الحسابات المطلوبة لتوليد إثبات ZK سيزداد بشكل كبير.

على سبيل المثال، بالنسبة لمشروعات zkEVM/zkVM واسعة النطاق مثل Scroll وzkSync، قد يستغرق الأمر ساعات أو حتى أيامًا من الحساب إذا كان يستخدم وحدة المعالجة المركزية (CPU) لإنشاء بروفات ZK. في الأعمال الحقيقية، تحتاج معظم المشاريع إلى الحد من توليد إثباتات ZK بالثواني والدقائق. يعد وقت الحوسبة لعدة ساعات أو أكثر غير مقبول على الإطلاق بالنسبة لمعظم مشاريع ZK، خاصة بالنسبة لمشاريع التوسعة مثل zkEVM/zkVM.

بالإضافة إلى ذلك، من الصعب تقليل التعقيد الحسابي لتوليد إثبات ZK نظريًا في الإطار الزمني الذي يبلغ حوالي عامين قبل إطلاق مشروع ZK رسميًا في المستقبل.

لذلك، من أجل ضمان سهولة استخدام المشروع، قبل إطلاق المشروع رسميًا، يجب على طرف مشروع ZK اعتماد الحل الفني المتمثل في "تسريع إنشاء بروفات ZK" لتسريع إنشاء بروفات ZK إلى المستوى الثاني أو الدقيق . إن طريقة تسريع توليد ZK-proof من خلال الأجهزة عالية الأداء هي الخيار الأول حاليًا.

ما هو تسريع الأجهزة؟

في عملية إنشاء إثبات ZK، يمكن تقسيم الحسابات الرئيسية التي تستغرق وقتًا طويلاً إلى نوعين:

1. حساب NTT (التحويل النظري للعدد) على أساس كثيرات الحدود

2. حسابات MSM (الضرب متعدد المقاييس) على المنحنيات الإهليلجية. بشكل عام، في الحساب الناتج عن إثبات ZK، تمثل مهام الحوسبة من نوع NTT حوالي 25% من جميع مهام الحوسبة، وتمثل مهام الحوسبة من نوع MSM حوالي 60-70%.

ولحسن الحظ، يوجد هذين النوعين من مهام الحوسبة:

1. المنطق بسيط نسبيا

2. عدد كبير من التكرارات لنفس منطق الحوسبة

3. خصائص التوازي (المشابه لحوسبة تعدين البيتكوين). لذلك، من الممكن نظريًا استخدام أجهزة عالية الأداء لتسريع هذين النوعين من الحسابات.

كما هو موضح في الشكل أدناه، يمكننا أن نجد أن حساب NTT (الجزء العلوي الأيسر) وحساب MSM (الجانب الأيمن) مقترنان بشكل طفيف في سير عمل إنشاء إثبات ZK. لذلك، يمكن لطرف مشروع ZK الاختيار وفقًا للاحتياجات الفعلية:

1. تسريع حساب NTT وحده أو

2. تسريع حساب MSM وحده

3. تسريع NTT وMSM ككل، ثلاثة خيارات.

سير العمل لعملية إنشاء إثبات ZK العامة

• ملاحظة 1: الصورة أعلاه مأخوذة من ورقة بحثية للمؤسس المشارك لـ Scroll Zhang Ye: PipeZK: تسريع إثبات المعرفة الصفرية باستخدام بنية محددة الأنابيب. هذه واحدة من الأوراق الأولى في الصناعة التي تدرس تسريع أجهزة zk.
• ملاحظة 2: يُزعم في بعض الأدبيات/المقالات أن توليد إثبات ZK الأكثر استهلاكًا للوقت هو FFT (تحويل فورييه السريع) وMSM. على الرغم من أن مبادئ FFT وNTT متشابهة، نظرًا لأن معظم حسابات التشفير المتضمنة في ZK يتم إجراؤها على حقول محدودة (حقل محدود)، فإن الحساب الفعلي يجب أن يكون NTT. ولذلك، فإننا نأخذ NTT المستخدم في معظم المقالات الأكاديمية كمعيار.

ما هو تسريع الأجهزة المستخدمة؟

على غرار حل التعدين، يتم تنفيذ حل تسريع أجهزة ZK الحالي بشكل أساسي من خلال الأنواع الثلاثة التالية من الأجهزة:

• وحدة معالجة الرسوميات‏:‏
• FPGA
• اسيكس

يوجد حاليًا حلان رئيسيان لتسريع الأجهزة متاحان في السوق: GPU وFPGA. من السهل نسبيًا تنفيذ مخططات التسريع التي تستخدم GPU/FPGA. لذلك، من أجل الاستيلاء على السوق بشكل أسرع، ستقوم معظم الشركات المصنعة أولاً بتنفيذ حل GPU/FPGA. نظرًا لارتفاع تكلفة أجهزة وحدات معالجة الرسومات وFPGA، والاستهلاك المرتفع نسبيًا للطاقة، والأداء المطلق المحدود. لذلك، يعد حل ASIC جزءًا لا يمكن تجاهله في النظام البيئي لتسريع أجهزة ZK.

كيف يخدم تسريع الأجهزة حزب مشروع ZK

يمكن لموفري تسريع أجهزة ZK تقديم خدمات تسريع إنشاء ZK بطريقتين:

• من خلال واجهات برمجة التطبيقات SaaS.
• تقديم خدمات التسريع (على غرار بيع آلات التعدين) من خلال بيع الأجهزة (الآلة بالكامل/الشريحة).

كما ذكرنا أعلاه، أثناء إنشاء براهين ZK، تقترن حسابات NTT وMSM بشكل طفيف. لذلك، وفقًا لتفاصيل الخدمة المختلفة، يمكن لموفري خدمات تسريع الأجهزة تقديم الخدمات التفصيلية الثلاث التالية.

• تسريع NTT مخصص (واجهة برمجة تطبيقات/جهاز مخصص لتسريع NTT)
• تسريع MSM مخصص (جهاز API/جهاز مخصص لتسريع MSM)
• حل تسريع الكل في واحد لتسريع NTT وMSM في نفس الوقت.

الاختلافات في موفري تسريع الأجهزة

تمت دراسة مشاكل الحوسبة NTT وMSM على نطاق واسع لسنوات عديدة. من الصعب على الشركات المصنعة الكبرى تحقيق اختراقات في نظرية الحوسبة في فترة زمنية قصيرة. ولذلك، فإن الاختلافات التقنية بين مختلف الشركات المصنعة تكمن أكثر في قدرات التنفيذ الهندسي، والتحكم في تفاصيل الخوارزمية، واختيار مجموعة التكنولوجيا (الأجهزة)، والتحكم في تكلفة إنتاج الأجهزة، وقدرات تصميم المنتج. عندما يختار العملاء أحد موردي التسريع، فسوف يركزون على العوامل الثلاثة التالية:

• أداء الأجهزة/الخدمة ووقت الحوسبة الخاص بالشركة المصنعة ضمن مهمة الحوسبة نفسها.
• تكلفة تسريع الأجهزة، ضمن نفس مهمة الحوسبة، هي تكلفة الحوسبة الخاصة بالشركة المصنعة.
• سهولة استخدام واجهة برمجة التطبيقات/الجهاز.

لماذا نستثمر في Cysic؟

تأسست Cysic في أواخر أغسطس 2022 على يد ليو فان وبوين هوانغ. الهدف الرئيسي لـ Cysic هو توفير خدمات تسريع الأجهزة لعملية إنشاء ZK المقاومة لمشروع ZK. كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، والبر الرئيسي للصين. ترجع خلفيات هؤلاء الأعضاء المؤسسين أساسًا إلى درجة الدكتوراه من قسم علوم الكمبيوتر في أفضل 20 جامعة في الولايات المتحدة وفريق تصميم الرقائق التابع لمعهد تكنولوجيا الكمبيوتر بالأكاديمية الصينية للعلوم.

في هذه المرحلة، حقق المشروع التحقق من POC لحساب MSM القائم على FPGA، ورمز المشروع هو SolarMSM. في هذه المرحلة، ستوفر SolarMSM خدمات خارجية من خلال SaaS.

في الوقت الحاضر، توصلت Cysic إلى نوايا التعاون مع العديد من أطراف مشروع ZK الرائدة وستزودهم بخدمات الاختبار في المستقبل القريب. وفقًا لأدلة العديد من هيئات الصناعة، فإن SolarMSM تحتل موقع المستوى الأعلى في الصناعة في تسريع أداء حوسبة MSM.

الملف التعريفي للفريق المؤسس

يتمتع المؤسسان بخلفيات تقنية قوية وهما خبيران في التشفير وتصميم الأجهزة. تخرج الدكتور ليو من جامعة كورنيل تحت إشراف أستاذة التشفير المشهورة عالميًا، إيلين شي. قبل انضمامه إلى جامعة روتجرز كأستاذ مساعد، عمل ليو كباحث في التشفير في ألجوراند.

مؤسس آخر، بوين هوانغ، عمل في معهد تكنولوجيا الحوسبة، الأكاديمية الصينية للعلوم لمدة 6 سنوات قبل تأسيس Cysic والذهاب إلى جامعة ييل للدراسة للحصول على درجة الدكتوراه. هبوط التصميم.

نتائج POC

في الوقت الحاضر، نفذت Cysic تصميم POC لحل تسريع MSM استنادًا إلى FPGA العام الخاص بـ Xilinx، والذي يحمل الاسم الرمزي SolarMSM. في التحقق من POC، بالنسبة لمهمة حوسبة MSM التي يبلغ حجم إدخالها 2³⁰، يمكن لـ SolarMSM تسريعها إلى أقل من ثانية واحدة. يعد هذا حاليًا هو المستوى الأقوى بين جميع نتائج البيانات العامة في الصناعة، وهو أعلى بمقدار 1-2 مرات من أداء البطل في مسابقة ZPrize.

يوضح التنفيذ السريع لـ SolarMSM ما يلي:

• يتمتع فريق Cysic بقوة البحث والتطوير الفعالة والقدرات التقنية. يمكن تصميمها وتنفيذها بسرعة، وهي أعلى بمقدار 1-2 مرات من جائزة ZPrize الأولى، مما يظهر ميزة سرعة هائلة.
• يتمتع فريق Cysic بقدرة قوية على إدارة تكامل سلسلة التوريد. إذا تم تخصيص كل من PCB، وتبديد الحرارة، وإمدادات الطاقة، وموصلات PCIE، وهيكل الهيكل بالتوازي، فلا يزال من الممكن إكمال التسليم بسرعة خلال 2-3 أشهر، وهو في الأساس 2-3 أضعاف سرعة معيار الصناعة.

وفي الوقت نفسه، يعد إثبات المفهوم (POC) في هذه المرحلة أيضًا بمثابة تحقق داخلي من أعمال تصميم/تطوير أجهزة Cysic. نظرًا لأن تكلفة تصحيح الأخطاء لرقائق ASIC أعلى من تكلفة حلول FPGA، فإن التحقق الكامل من الماكينة من خلال SolarMSM عند النطاق الترددي العالي والاستهلاك العالي للطاقة ومستويات الاتصال البيني العالية يمكن أن يقلل بشكل كبير من مخاطر أخطاء شرائح ASIC المستقبلية.

خارطة طريق التكنولوجيا

تخطط Cysic لتوفير حل كامل لتسريع أجهزة ASIC، بما في ذلك حوسبة NTT وMSM. حاليًا، يعتمد طرف المشروع استراتيجية البحث والتطوير المكونة من مرحلتين.

المرحلة 1: POC المستندة إلى FPGA

في المرحلة الأولى من المشروع، تم إصدار نسخة POC من تسريع MSM وNTT استنادًا إلى FPGA العامة لشركة Xilinx: SolarMSM. في الوقت الحاضر، تم الانتهاء من وحدة تسريع الحوسبة MSM، ويمكن إكمال حوسبة MSM بمقياس 2³⁰ في أقل من ثانية واحدة، وهو أعلى أداء بين جميع نتائج تسريع أجهزة FPGA-MSM العامة، مما يؤدي إلى المنافسة بأكثر من 1-2 أوامر من حيث الحجم. إذا لم يكن هناك شيء آخر، فإن SolarMSM ستحتفظ بأعلى سجل أداء لتسريع أجهزة MSM حتى ظهور شرائح ASIC. لقد توصلت Cysic إلى نوايا التعاون مع العديد من مشاريع ZK الرائدة وستقدم أولاً خدمات تسريع MSM لهذه المشاريع.

وفي الأشهر القليلة المقبلة، تخطط Cysic لإكمال وحدة تسريع الحوسبة NTT SolarNTT المستندة إلى SolarMSM. سيتم نشر SolarNTT وSolarMSM على نفس الخادم لإجراء حوسبة متسارعة استنادًا إلى نفس نظام الربط البيني FPGA واسع النطاق. سيتم دمج هاتين المجموعتين من التطبيقات من خلال بنية التوصيل البيني عالية السرعة التي صممتها Cysic لتصبح حل تسريع الكل في واحد، SolarZKP. ستوفر SolarZKP خدمات واجهة برمجة التطبيقات (API) خارجيًا من خلال SaaS.

المرحلة 2: 12 نانومتر ASICs

بعد مرحلة POC، سيبدأ Cysic مرحلة تطوير ASIC ذات 12 نانومتر. الهدف هو تحقيق قوة الحوسبة لشريحة ASIC واحدة تصل إلى أداء SolarZKP بالكامل (دعم كل من حوسبة MSM وNTT والوظائف الأساسية الأخرى المحددة من قبل طرف المشروع) مع تقليل استهلاك الطاقة لشريحة واحدة إلى أمرين من ضخامة.

تحليل السوق

كيف يختار العملاء حلول تسريع الأجهزة?

في الإنتاج الفعلي، لدى عملاء ZK المختلفين متطلبات مختلفة لتسريع الأجهزة، اعتمادًا على مدى حساسية مشروع ZK لوقت إنشاء الدليل. على سبيل المثال:

• بالنسبة لمشاريع الطبقة الثانية القائمة على zkEVM/zkVM، فإن متطلباتها الأساسية هي الجيل السريع والمستقر لإثباتات ZK. ولذلك، سيكونون أكثر ميلاً لاختيار حل تسريع متكامل أسرع وأكثر استقرارًا.
• بالنسبة لبعض مشاريع ZK التي ليست حساسة لوقت إنشاء بروفات ZK، فإنها لا تحتاج إلى إنشاء بروفات بأسرع سرعة، مثل بروفات خاصية التبادلات. في هذا السيناريو، يمكن للعملاء اختيار تسريع حوسبة MSM بمفردهم بمرونة أو الجمع بين حوسبة MSM وحوسبة NTT المقدمة من موفري الخدمة المختلفين خلال فترة زمنية مقبولة لاختيار أفضل سعر.

نعتقد أنه ستكون هناك في المستقبل أدوات تجمع بين حلول بائعي تسريع الأجهزة المختلفة لمساعدة العملاء على إنشاء الحلول المثالية.

مخاطر المشروع

في الوقت الحاضر، شاركت العديد من الشركات في المنافسة على مسار تسريع أجهزة ZK. هناك مخاطر تأخير تطوير المشروع ومخاطر السوق لمشاريع تسريع أجهزة ZK المستندة إلى ASIC.

خطر تأخير تطوير المشروع

هناك علاقة تعاون متبادل وإنجاز متبادل بين طرف مشروع ZK والشركة المصنعة لتسريع الأجهزة ZK. وباعتبارها طرف مشروع ZK، فإنها ستختار أولاً أول حل متاح لتسريع الأجهزة للاستيلاء على حصة السوق من مشروع ZK نفسه. بالنسبة لمشروع zkEVM/zkVM، تعد القدرة على توفير أدلة كتلة L2 بشكل ثابت أحد أهم الاعتبارات. لذلك، ستصل بعض أطراف مشروع ZK إلى نوايا تعاون طويلة الأمد مع بائعي تسريع الأجهزة في مرحلة مبكرة. إذا كان تطوير المشروع بطيئا للغاية، فقد يتم فقدان جزء من حصة السوق في المرحلة المبكرة. وفي الوقت نفسه، هناك خطر الفشل في إخراج شريط ASIC. نظرًا لتأثرها بالقيود المفروضة على قدرة الشركات المصنعة للرقائق، ستجبر حالات فشل عملية الشريط المشروع على إعادة جدولة عملية إزالة الشريط، مما يتسبب في تأخير المشروع.

مخاطر السوق

يمكن تقسيم مجموعة مشروع ZK إلى فئتين: فئة الخصوصية وفئة التوسيع. بالنسبة لمشاريع الخصوصية، قد يؤدي استخدام تسريع الأجهزة إلى تقليل مخاطر هجمات القنوات الجانبية إلى حد ما، ولكن بالنظر إلى مشكلات الخصوصية، ستكون مشاريع الخصوصية أكثر حذرًا في اختيار حلول تسريع الأجهزة ZK، مثل اختيار شراء الأجهزة مباشرة بدلاً من ليس عبر SaaS خدمة.

المنافسة على رأس المشروع

في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة منافسين أقوياء في الصناعة، وهم Supranational، وUlvantanna، وAuradine.

فوق الوطنية

دخلت Supranational مسار ZK المسرع بواسطة GPU منذ عام 2019 وبدأت مؤخرًا في إشراك مجال FPGA/ASIC. لدى Supranational بالفعل حل تسريع ناضج جدًا ومفتوح المصدر قائم على وحدة معالجة الرسومات، وأدائه في طليعة الصناعة. وفي الوقت نفسه، نتوقع أن يكون لدى Supranational أيضًا حل تجاري مغلق المصدر بأداء أفضل. دخلت شركة فوق وطنية السوق في وقت سابق، مع موارد صناعية معينة وتدفق نقدي جيد.

أولفانتانا

الفريق المؤسس من Jump Crypto وقد تلقى استثمارًا من Paradigm وbain crypto. ولا ينبغي الاستهانة بقوتها.

أورادين

بالمقارنة مع الكبار، يتمتع الفريق المؤسس بخبرة ثرية في مجال تنظيم المشاريع ومنصة لكبار المصنعين ورؤوس الأموال.

فرق تسريع الأجهزة الأخرى

أما باقي الفرق، مثل Ingonyama وJump Crypto، فقد دخلت المسار قبلهم، لكن أداءهم ليس جيدًا مثل أداء SolarMSM في هذه المرحلة، وفقًا للبيانات العامة.

فريق تسريع الأجهزة الداخلي لمشروع ZK

في الوقت الحاضر، بالإضافة إلى فرق تسريع الأجهزة المخصصة، يستكشف العديد من أطراف مشروع ZK أيضًا حلول تسريع الأجهزة داخليًا، مثل zkSync وScroll.

zkSync

يختار zkSync حل تسريع GPU/FPGA. وفقًا للنتائج المنشورة على ZPrice، يستغرق حل GPU الخاص بـ zkSync 2.528 ثانية عندما يكون مقياس الإدخال 2²⁶ MSM. هذا الأداء أقل من عُشر حل Cysic SolarMSM (يستغرق حساب MSM 2³⁰ أقل من ثانية واحدة).

التمرير

التمرير تم بحثه داخليًا للتسريع المعتمد على وحدة معالجة الرسومات. وفي الوقت نفسه، تتعاون سكرول وبعض المؤسسات الأكاديمية لاستكشاف حلول أفضل، وتم نشر أحدث نتائج أبحاثهم الأكاديمية في ASPLOS 2023، المؤتمر الأعلى في مجال هندسة الكمبيوتر [3]. باعتباره مشروع zkEVM الرائد، فإنه يستحق التطلع إلى التقدم المحرز في متابعته وتتبعه.

مراجع حسابات

[1] PipeZK: تسريع إثبات المعرفة الصفرية باستخدام بنية محددة، ZhangYe

[2] تسريع FPGA للضرب متعدد المستويات: CycloneMSM، JumpCrypto

[3] GZKP: نظام إثبات المعرفة الصفرية المسرع بواسطة وحدة معالجة الرسومات

تنصل: يتم توفير المعلومات الواردة في هذا الموقع كتعليق عام على السوق ولا تشكل نصيحة استثمارية. نحن نشجعك على إجراء البحث الخاص بك قبل الاستثمار.

انضم إلينا لتتبع الأخبار: https://linktr.ee/coincu

هارولد

كوينكو الأخبار