¿ZKP tiene la ventaja absoluta de ser de bajo costo? Tomemos Aztec como ejemplo para discutir

Por Kyle Liu, director de inversiones de Bing Ventures

Introducción: Con el desarrollo continuo de la tecnología ZKP (Zero-Knowledge Proof), existe un gran interés en su relación entre costo y rendimiento. La implementación y el mantenimiento de un sistema de prueba de conocimiento cero requiere importantes recursos informáticos y optimización de algoritmos. Estos cálculos pueden generar altos costos, especialmente cuando se trata de datos a gran escala y cálculos complejos. Por lo tanto, la ventaja de costo de ZKP no es absoluta, sino que depende del escenario de aplicación específico.

Con el telón de fondo de la noticia de que Aztec Connect se vio obligado a cerrar, nos sentimos obligados a reevaluar las supuestas ventajas de costos de la tecnología ZKP. Aunque ZKP se promociona como una solución que ofrece un alto grado de privacidad, la falla temporal de Aztec Connect al menos demuestra que la tecnología es un desafío de costos significativo en esta etapa.

Si la tecnología ZKP es realmente rentable, ¿por qué Aztec Connect no puede ser sostenible en sus operaciones? Y lo que es más intrigante, Aztec también anima a la comunidad a bifurcar, implementar y operar nuevas versiones de Aztec Connect. Esto implica los enormes recursos necesarios para ejecutar Aztec Connect de forma independiente. Esto alimenta aún más nuestras dudas sobre la rentabilidad de ZKP. Si la ventaja de costos de ZKP es real, entonces ¿por qué la comunidad necesita tanta inversión para mantener este proyecto en funcionamiento?

Por lo tanto, debemos analizar detenidamente las ventajas de costo alegadas de la tecnología ZKP. Tal vez la ventaja de costos de ZKP sea solo una ilusión exagerada, pero la realidad puede ser más compleja. En la búsqueda de ventajas de costos, es necesario considerar no solo la optimización de los aspectos individuales, sino también el rendimiento y el equilibrio de costos del sistema en general. Por ejemplo, la reducción de los costos computacionales puede aumentar los costos de comunicación, o el uso de algoritmos más eficientes puede requerir un soporte de hardware más complejo. Por lo tanto, debemos realizar un análisis integral de costo-beneficio para un proyecto específico, sopesar todos los aspectos de la estrategia de optimización y encontrar el mejor equilibrio.

Se rompen los mitos sobre los costos

En primer lugar, debe definir la estructura de costos de ZKP. En la actualidad, varias definiciones son complejas y los estándares son diferentes, incluidos al menos los costos de hardware, los costos informáticos, los costos de verificación, los costos de almacenamiento y otras partes. Sin embargo, desde el punto de vista del autor, siguiendo los principios nativos de ZKP, nuestra definición de estructura de costos en este artículo se centra en los dos costos básicos de costo de comunicación y costo de computación. El costo de comunicación se refiere al costo de intercambio de información entre el probador y el verificador, mientras que el costo computacional se refiere al costo de realizar el cálculo entre el probador y el verificador. Estos dos costes desempeñan un papel fundamental en ZKP, ya que afectan directamente a la eficiencia y la seguridad de las pruebas y verificaciones. Si los costos de comunicación y computación son demasiado altos, la eficiencia de la prueba y la verificación disminuirá, lo que afectará el rendimiento de todo el sistema.

Ahora, volviendo a la arquitectura de privacidad de Aztec, debemos reconocer que el enfoque de rollup de Aztec es significativamente diferente de otras soluciones de capa 2 basadas en ZK. En lugar de agregar múltiples transacciones para generar pruebas, Aztec necesita generar pruebas para cada transacción por separado y luego empaquetarlas. Este enfoque da como resultado la necesidad de generar pruebas independientes para cada transacción, lo que aumenta el costo computacional y las tarifas de gas, lo que hace que las tarifas de gas de Aztec sean más altas que las de otros esquemas de acumulación.

Además, solo la prueba de privacidad generada localmente por el usuario es una verdadera prueba de conocimiento cero que no revela información, y las pruebas de rollup internas y externas que la componen no son necesariamente de conocimiento cero. Esto oscurece los beneficios de privacidad de ZKP y pone aún más en duda la viabilidad de los beneficios de costos de ZKP. El enfoque de puerta de enlace de Aztec Connect es inherentemente inflado, agregando transacciones a la Capa 1 y permitiendo la agregación de fondos y las llamadas a funciones Defi a través de Aztec Bridge Contracts. Sin embargo, es posible que este enfoque de puerta de enlace solo sea aplicable a ciertos tipos de transacciones en términos de asignación de costos y limita la flexibilidad de la implementación del proyecto.

Rentabilidad difícil de medir

La relación entre costo y rendimiento es compleja y dinámica. Normalmente, un costo más bajo puede mejorar el rendimiento porque reduce la sobrecarga de la informática y la comunicación, lo que aumenta la eficiencia del sistema en general. Sin embargo, una búsqueda excesiva de bajo costo puede conducir a la degradación del rendimiento a expensas de los recursos informáticos y de comunicación. Como resultado, el sistema ZKP necesitaba encontrar el equilibrio adecuado entre costo y rendimiento para satisfacer las necesidades de diferentes áreas de aplicación.

La prueba de conocimiento cero implica verificar la exactitud de una afirmación entre diferentes actores a través de mensajes, por lo que los costos de comunicación son un factor clave. Para reducir los costos de comunicación, se pueden considerar protocolos de comunicación eficientes y algoritmos comprimidos para reducir el tamaño y el tiempo de transmisión de los mensajes. Especialmente para proyectos de capa 2 como Aztec, la interacción entre cadenas requiere la transferencia de mensajes y datos entre diferentes redes Blockchain. La entrega de mensajes implica comunicación e interacción en red, lo que resulta en un cierto costo de comunicación. Especialmente para la construcción de DApps de cadena completa a gran escala, la cantidad de mensajes entregados será mayor, lo que aumentará la presión sobre los costos de comunicación.

La prueba de conocimiento cero requiere una gran cantidad de cálculos para generar pruebas y verificar la exactitud de las pruebas. Para reducir los costos de proceso, optimice el algoritmo y las estructuras de datos para reducir los pasos de proceso innecesarios y la sobrecarga de almacenamiento. Además, las tecnologías de computación paralela y computación distribuida se pueden utilizar para distribuir tareas informáticas a múltiples nodos para mejorar la eficiencia informática. ZKP es relativamente barato de verificar en la cadena de destino, pero el proceso de generación de pruebas en la cadena de origen es computacionalmente costoso. Especialmente cuando se utilizan métodos tradicionales para la validación, el costo de la verificación es alto e inasequible para los usuarios.

Estrategias de control de costos más efectivas

El autor cree que con el desarrollo de la tecnología, el costo de la comunicación puede dejar de ser un factor limitante importante. El avance continuo de la tecnología moderna de la comunicación significa que el costo de la comunicación está disminuyendo a gran escala. Por lo tanto, puede tener más sentido que nos centremos más en la optimización de los costes computacionales. Sin embargo, a medida que se expande la aplicación de dichos protocolos, es probable que el costo de la comunicación siga siendo una consideración importante, lo que requiere una atención continua a sus escenarios específicos para un uso flexible.

Al mismo tiempo, debemos entender que el enfoque para optimizar los costos computacionales no se limita a la optimización de algoritmos. Además de mejorar el algoritmo del protocolo, considere la caída de costos de computación a través de innovaciones tecnológicas en áreas como hardware especializado, computación distribuida o aprendizaje en profundidad. Estos métodos requieren más investigación a largo plazo y evidencia empírica, pero definitivamente conducirán a ganancias de rendimiento y ventajas de costos. Creemos que las siguientes direcciones son más notables en la futura competencia ZKP:

• Alto rendimiento y bajo costo de cómputo: Un proyecto ZKP con alto rendimiento y bajo costo de cómputo estará en el centro de atención. Esto significa que el proyecto es capaz de generar y verificar pruebas de manera eficiente, manteniendo la seguridad y la privacidad. Un proyecto de este tipo tendrá un amplio potencial de aplicación y podrá satisfacer las necesidades prácticas a gran escala. Actualmente existe una variedad de diferentes sistemas de certificación ZKP, cada uno con sus propias ventajas y limitaciones únicas. Preferimos proyectos que trabajen para mejorar e innovar los sistemas de prueba para aumentar la eficiencia, reducir los costos computacionales y mejorar la seguridad. Los desarrolladores deben explorar construcciones de prueba de conocimiento cero más eficientes y algoritmos de verificación de prueba de conocimiento cero más optimizados para procesos de generación y verificación de pruebas más rápidos y confiables.
• Un proyecto ZKP exitoso debe poder implementarse en el mundo real. Esto significa que debe tener en cuenta las limitaciones del entorno del mundo real y proporcionar soluciones prácticas. Por ejemplo, son importantes consideraciones como la compatibilidad con la infraestructura y los sistemas existentes, la facilidad de integración y la facilidad de uso. El uso de hardware dedicado para acelerar la computación ZKP es una dirección de investigación importante. La investigación futura puede centrarse en innovaciones en tecnologías de aceleración de hardware, como el uso de hardware personalizado como FPGA (Field Programmability Gate Arrays) o ASIC (Application Specific Integrated Circuits). Con la ayuda de la aceleración de hardware, se puede mejorar el rendimiento y la eficiencia de los sistemas ZKP, proporcionando un mejor soporte para aplicaciones a gran escala y escenarios en tiempo real.

• Resolución de problemas de seguridad: En el sistema ZKP, la seguridad es de suma importancia. Los problemas de seguridad en el sistema ZKP son los mayores costos ocultos, como la defensa contra ataques y vulnerabilidades, la seguridad de la configuración de parámetros y la garantía de aleatoriedad. Solo mediante la mejora continua de la seguridad del sistema ZKP pueden estos proyectos garantizar su confiabilidad y confiabilidad en aplicaciones del mundo real, brindando a los usuarios un mayor nivel de protección y privacidad, que continuará durante todo el proceso de diseño de costos y rendimiento.

En resumen, un proyecto ZKP prometedor debe tener las características de alto rendimiento y bajo costo de cómputo, orientado a aplicaciones prácticas, seguro y confiable, desplegable en el mundo real y seguro en todo el proceso. Podemos prever que el desarrollo continuo de la tecnología ZKP proporcionará una perspectiva de aplicación más amplia para la protección de la privacidad y el rendimiento de la verificación. También debemos tener en cuenta varios factores a la hora de evaluar la rentabilidad de un proyecto ZKP, incluidos los recursos informáticos, los requisitos de seguridad, las necesidades de rendimiento y la complejidad de la implementación y el mantenimiento. En algunos casos, ZKP puede proporcionar importantes beneficios de seguridad y protección de la privacidad, compensando el aumento del costo. En otros casos, sin embargo, el costo puede exceder el valor real que se puede proporcionar.