ZKP memiliki keunggulan absolut dari biaya rendah? Ambil Aztec sebagai contoh untuk dibahas

Oleh Kyle Liu, Manajer Investasi, Bing Ventures

Pendahuluan: Dengan pengembangan teknologi ZKP (Zero-Knowledge Proof) yang berkelanjutan, ada minat yang kuat dalam hubungannya antara biaya dan kinerja. Menerapkan dan memelihara sistem Zero-Knowledge Proof membutuhkan sumber daya komputasi dan pengoptimalan algoritma yang signifikan. Perhitungan ini dapat menyebabkan biaya tinggi, terutama ketika berhadapan dengan data skala besar dan perhitungan yang rumit. Oleh karena itu, keunggulan biaya ZKP tidak mutlak, tetapi tergantung pada skenario aplikasi tertentu.

Dengan latar belakang berita bahwa Aztec Connect terpaksa ditutup, kami merasa terdorong untuk mengevaluasi kembali keunggulan biaya yang diklaim dari teknologi ZKP. Meskipun ZKP disebut-sebut sebagai solusi yang menawarkan tingkat privasi yang tinggi, kegagalan sementara Aztec Connect setidaknya membuktikan bahwa teknologi tersebut merupakan tantangan biaya yang signifikan pada tahap ini.

Jika teknologi ZKP benar-benar hemat biaya, mengapa Aztec Connect tidak dapat berkelanjutan dalam operasinya? Lebih menarik lagi, Aztec juga mendorong komunitas untuk melakukan fork, menyebarkan, dan mengoperasikan versi baru Aztec Connect. Ini menyiratkan sumber daya yang sangat besar yang diperlukan untuk menjalankan Aztec Connect secara mandiri. Hal ini semakin memicu keraguan kami tentang efektivitas biaya ZKP. Jika keunggulan biaya ZKP nyata, lalu mengapa masyarakat membutuhkan begitu banyak investasi agar proyek ini tetap berjalan?

Oleh karena itu, kita perlu mencermati keunggulan biaya yang diklaim dari teknologi ZKP. Mungkin keuntungan biaya ZKP hanyalah ilusi yang berlebihan, tetapi kenyataannya mungkin lebih kompleks. Dalam mengejar keunggulan biaya, perlu untuk mempertimbangkan tidak hanya optimalisasi aspek individu, tetapi juga kinerja dan keseimbangan biaya dari keseluruhan sistem. Misalnya, menjatuhkan biaya komputasi dapat meningkatkan biaya komunikasi, atau menggunakan algoritma yang lebih efisien mungkin memerlukan dukungan perangkat keras yang lebih kompleks. Oleh karena itu, kita perlu melakukan analisis biaya-manfaat yang komprehensif untuk proyek tertentu, menimbang semua aspek strategi optimasi, dan menemukan keseimbangan terbaik.

Mitos biaya hancur

Pertama-tama, Anda perlu menentukan struktur biaya ZKP. Saat ini, berbagai definisi rumit dan standarnya berbeda, termasuk setidaknya biaya perangkat keras, biaya komputasi, biaya verifikasi, biaya penyimpanan, dan bagian lainnya. Namun, dari sudut pandang penulis, mengikuti prinsip-prinsip asli ZKP, definisi kami tentang struktur biaya dalam artikel ini berfokus pada dua biaya inti biaya komunikasi dan biaya komputasi. Biaya komunikasi mengacu pada biaya pertukaran informasi antara prover dan verifier, sedangkan biaya komputasi mengacu pada biaya melakukan perhitungan antara prover dan verifier. Kedua biaya ini memainkan peran inti dalam ZKP, karena secara langsung mempengaruhi efisiensi dan keamanan bukti dan verifikasi. Jika biaya komunikasi dan komputasi terlalu tinggi, efisiensi bukti dan verifikasi akan turun, mempengaruhi kinerja seluruh sistem.

Sekarang kembali ke arsitektur privasi Aztec, kita perlu menyadari bahwa pendekatan rollup Aztec sangat berbeda dari solusi Layer 2 berbasis ZK lainnya. Alih-alih menggabungkan beberapa transaksi untuk menghasilkan bukti, Aztec perlu menghasilkan bukti untuk setiap transaksi secara terpisah dan kemudian mengemasnya. Pendekatan ini menghasilkan kebutuhan untuk menghasilkan bukti independen untuk setiap transaksi, yang meningkatkan biaya komputasi dan biaya gas, membuat biaya gas Aztec lebih tinggi daripada skema rollup lainnya.

Selain itu, hanya bukti privasi yang dihasilkan secara lokal oleh pengguna yang merupakan Bukti Tanpa Pengetahuan sejati yang tidak mengungkapkan informasi, dan bukti rollup internal dan eksternal di atasnya belum tentu tanpa pengetahuan. Ini mengaburkan manfaat privasi ZKP dan selanjutnya mempertanyakan kelayakan manfaat biaya ZKP. Pendekatan gateway Aztec Connect secara inheren membengkak, menggabungkan transaksi ke Layer 1 dan memungkinkan agregasi dana dan panggilan fungsi Defi melalui Kontrak Jembatan Aztec. Namun, pendekatan gateway ini mungkin hanya berlaku untuk jenis transaksi tertentu dalam hal alokasi biaya, dan membatasi fleksibilitas penyebaran proyek.

Efektivitas biaya yang sulit diukur

Hubungan antara biaya dan kinerja sangat kompleks dan dinamis. Biasanya, biaya yang lebih rendah dapat meningkatkan kinerja karena mengurangi overhead komputasi dan komunikasi, yang meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan. Namun, terlalu banyak mengejar biaya rendah dapat menyebabkan penurunan kinerja dengan mengorbankan sumber daya komputasi dan komunikasi. Akibatnya, sistem ZKP perlu menemukan keseimbangan yang tepat antara biaya dan kinerja untuk memenuhi kebutuhan area aplikasi yang berbeda.

Bukti Tanpa Pengetahuan melibatkan verifikasi kebenaran klaim antara aktor yang berbeda melalui pesan, sehingga biaya komunikasi merupakan faktor kunci. Untuk menurunkan biaya komunikasi, protokol komunikasi yang efisien dan Algoritma terkompresi dapat dipertimbangkan untuk mengurangi ukuran dan waktu transmisi pesan. Khusus untuk proyek Layer 2 seperti Aztec, Cross-Chain Interaction membutuhkan transfer pesan dan data antara jaringan Blockchain yang berbeda. Menyampaikan pesan melibatkan komunikasi dan interaksi jaringan, yang menghasilkan biaya komunikasi tertentu. Khusus untuk konstruksi DApp rantai penuh skala besar, jumlah pesan yang dikirim akan lebih besar, meningkatkan tekanan pada biaya komunikasi.

Bukti Tanpa Pengetahuan membutuhkan banyak perhitungan untuk menghasilkan bukti dan memverifikasi kebenaran bukti. Untuk menurunkan biaya komputasi, optimalkan Algoritme dan struktur data untuk mengurangi langkah-langkah komputasi dan overhead penyimpanan yang tidak perlu. Selain itu, komputasi paralel dan teknologi komputasi terdistribusi dapat digunakan untuk mendistribusikan tugas komputasi ke beberapa node untuk meningkatkan efisiensi komputasi. ZKP relatif murah untuk diverifikasi pada rantai target, tetapi proses menghasilkan bukti pada rantai sumber secara komputasi mahal. Terutama ketika menggunakan metode tradisional untuk validasi, biaya verifikasi tinggi dan tidak terjangkau bagi pengguna.

Strategi pengendalian biaya yang lebih efektif

Penulis percaya bahwa dengan perkembangan teknologi, biaya komunikasi mungkin tidak lagi menjadi faktor pembatas utama. Kemajuan teknologi komunikasi modern yang berkelanjutan berarti bahwa biaya komunikasi menurun dalam skala besar. Oleh karena itu, mungkin lebih masuk akal bagi kita untuk lebih fokus pada optimalisasi biaya komputasi. Namun, karena penerapan protokol tersebut berkembang, biaya komunikasi kemungkinan akan tetap menjadi pertimbangan penting, membutuhkan perhatian berkelanjutan pada skenario spesifik mereka untuk penggunaan yang fleksibel.

Pada saat yang sama, kita perlu memahami bahwa pendekatan untuk mengoptimalkan biaya komputasi tidak terbatas pada optimasi algoritma. Selain meningkatkan Algoritma protokol, pertimbangkan untuk menurunkan biaya komputasi melalui inovasi teknologi di berbagai bidang seperti perangkat keras khusus, komputasi terdistribusi, atau pembelajaran mendalam. Metode ini membutuhkan lebih banyak penelitian jangka panjang dan bukti empiris, tetapi mereka pasti akan mengarah pada peningkatan kinerja terobosan dan keuntungan biaya. Kami percaya arahan berikut ini lebih penting dalam kompetisi ZKP di masa depan:

• Kinerja tinggi dan biaya komputasi rendah: Proyek ZKP dengan kinerja tinggi dan biaya komputasi rendah akan menjadi sorotan. Ini berarti bahwa proyek ini mampu menghasilkan dan memverifikasi bukti secara efisien sambil menjaga keamanan dan privasi. Proyek semacam itu akan memiliki berbagai potensi aplikasi dan dapat memenuhi kebutuhan praktis dalam skala besar. Berbagai sistem pengesahan ZKP yang berbeda saat ini ada, masing-masing dengan kelebihan dan keterbatasan uniknya sendiri. Kami lebih memilih proyek yang bekerja untuk meningkatkan dan berinovasi sistem bukti untuk meningkatkan efisiensi, mengurangi biaya komputasi, dan meningkatkan keamanan. Pengembang perlu mengeksplorasi konstruksi Bukti Tanpa Pengetahuan yang lebih efisien dan Algoritma verifikasi Bukti Tanpa Pengetahuan yang lebih optimal untuk proses pembuatan dan verifikasi bukti yang lebih cepat dan lebih andal.
• Proyek ZKP yang sukses harus dapat diterapkan di dunia nyata. Ini berarti bahwa ia perlu memperhitungkan kendala lingkungan dunia nyata dan memberikan solusi praktis. Misalnya, pertimbangan seperti kompatibilitas dengan infrastruktur dan sistem yang ada, kemudahan integrasi dan kegunaan adalah penting. Penggunaan perangkat keras khusus untuk mempercepat komputasi ZKP merupakan arah penelitian yang penting. Penelitian di masa depan dapat fokus pada inovasi dalam teknologi akselerasi perangkat keras, seperti penggunaan perangkat keras khusus seperti FPGA (Field Programmability Gate Arrays) atau ASIC (Application Specific Integrated Circuits). Dengan bantuan akselerasi perangkat keras, kinerja dan efisiensi sistem ZKP dapat ditingkatkan, memberikan dukungan yang lebih baik untuk aplikasi skala besar dan skenario real-time.

• Pemecahan Masalah Keamanan: Dalam sistem ZKP, keamanan sangat penting. Masalah keamanan dalam sistem ZKP adalah biaya tersembunyi terbesar, seperti pertahanan terhadap serangan dan kerentanan, keamanan pengaturan parameter, dan jaminan keacakan. Hanya dengan terus meningkatkan keamanan sistem ZKP, proyek-proyek semacam itu dapat memastikan keandalan dan kepercayaannya dalam aplikasi dunia nyata, memberikan tingkat perlindungan dan privasi yang lebih tinggi kepada pengguna, yang akan berlanjut selama proses desain biaya dan kinerja.

Singkatnya, proyek ZKP yang menjanjikan harus memiliki karakteristik kinerja tinggi dan biaya komputasi rendah, berorientasi pada aplikasi praktis, aman dan dapat dipercaya, dunia nyata dapat digunakan, dan aman dalam keseluruhan proses. Kita dapat meramalkan bahwa pengembangan teknologi ZKP yang berkelanjutan akan memberikan prospek aplikasi yang lebih luas untuk perlindungan privasi dan kinerja verifikasi. Kita juga perlu mempertimbangkan beberapa faktor ketika mengevaluasi efektivitas biaya proyek ZKP, termasuk sumber daya komputasi, persyaratan keamanan, kebutuhan kinerja, dan kompleksitas implementasi dan pemeliharaan. Dalam beberapa kasus, ZKP dapat memberikan perlindungan privasi dan manfaat keamanan yang signifikan, mengimbangi peningkatan biaya. Namun, dalam kasus lain, biaya dapat melebihi nilai aktual yang dapat diberikan.