ZKP tem a vantagem absoluta de baixo custo? Tomemos o Azteca como exemplo para discutir

Por Kyle Liu, Gerente de Investimentos, Bing Ventures

Introdução: Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia ZKP (Zero-Knowledge Proof), há um forte interesse na sua relação entre custo e desempenho. A implementação e manutenção de um sistema à prova de conhecimento zero requer recursos de computação significativos e otimização de algoritmos. Estes cálculos podem conduzir a custos elevados, especialmente quando se trata de dados em grande escala e cálculos complexos. Portanto, a vantagem de custo do ZKP não é absoluta, mas depende do cenário de aplicação específico.

Contra o pano de fundo da notícia de que a Aztec Connect foi forçada a fechar, nos sentimos obrigados a reavaliar as alegadas vantagens de custo da tecnologia ZKP. Embora o ZKP seja apontado como uma solução que oferece um alto grau de privacidade, a falha temporária do Aztec Connect pelo menos prova que a tecnologia é um desafio de custo significativo nesta fase.

Se a tecnologia ZKP é realmente econômica, por que a Aztec Connect não pode ser sustentável em suas operações? Mais intrigante, a Aztec também incentiva a comunidade a bifurcar, implantar e operar novas versões do Aztec Connect. Isto implica os enormes recursos necessários para executar o Aztec Connect de forma independente. Isso alimenta ainda mais nossas dúvidas sobre o custo-benefício do ZKP. Se a vantagem de custo da ZKP é real, então por que a comunidade precisa de tanto investimento para manter este projeto funcionando?

Portanto, precisamos dar uma olhada nas alegadas vantagens de custo da tecnologia ZKP. Talvez a vantagem de custo do ZKP seja apenas uma ilusão exagerada, mas a realidade pode ser mais complexa. Na busca de vantagens de custo, é necessário considerar não só a otimização de aspetos individuais, mas também o desempenho e equilíbrio de custos do sistema global. Por exemplo, a redução dos custos computacionais pode aumentar os custos de comunicação, ou o uso de algoritmos mais eficientes pode exigir suporte de hardware mais complexo. Portanto, precisamos realizar uma análise de custo-benefício abrangente para um projeto específico, pesar todos os aspetos da estratégia de otimização e encontrar o melhor equilíbrio.

Mitos de custo quebrados

Em primeiro lugar, você precisa definir a estrutura de custos do ZKP. Atualmente, várias definições são complexas e os padrões são diferentes, incluindo, pelo menos, custos de hardware, custos de computação, custos de verificação, custos de armazenamento e outras peças. No entanto, do ponto de vista do autor, seguindo os princípios nativos do ZKP, nossa definição de estrutura de custos neste artigo se concentra nos dois principais custos de custo de comunicação e custo de computação. O custo de comunicação refere-se ao custo da troca de informações entre o provador e o verificador, enquanto o custo computacional refere-se ao custo de realizar o cálculo entre o provador e o verificador. Estes dois custos desempenham um papel fundamental na ZKP, uma vez que afetam diretamente a eficiência e a segurança da prova e verificação. Se os custos de comunicação e computação forem muito altos, a eficiência da prova e verificação será reduzida, afetando o desempenho de todo o sistema.

Agora, voltando à arquitetura de privacidade da Aztec, precisamos reconhecer que a abordagem de rollup da Aztec é significativamente diferente de outras soluções de camada 2 baseadas em ZK. Em vez de agregar várias transações para gerar provas, a Aztec precisa gerar provas para cada transação separadamente e, em seguida, empacotá-las. Esta abordagem resulta na necessidade de gerar provas independentes para cada transação, o que aumenta o custo computacional e as taxas de gás, tornando as taxas de gás da Aztec mais altas do que outros esquemas de rollup.

Além disso, apenas a prova de privacidade gerada localmente pelo usuário é uma verdadeira Prova de Conhecimento Zero que não divulga informações, e as provas de rollup internas e externas em cima dela não são necessariamente de conhecimento zero. Isso obscurece os benefícios de privacidade do ZKP e ainda coloca em questão a viabilidade dos benefícios de custo do ZKP. A abordagem de gateway do Aztec Connect é inerentemente inchada, agregando transações à Camada 1 e permitindo a agregação de fundos e chamadas de função Defi por meio de contratos de ponte Aztec. No entanto, essa abordagem de gateway só pode ser aplicável a certos tipos de transações em termos de alocação de custos e limita a flexibilidade da implantação do projeto.

Custo-eficácia difícil de medir

A relação entre custo e desempenho é complexa e dinâmica. Normalmente, um custo mais baixo pode melhorar o desempenho porque reduz a sobrecarga de computação e comunicação, o que aumenta a eficiência do sistema como um todo. No entanto, a busca excessiva de baixo custo pode levar à degradação do desempenho em detrimento dos recursos de computação e comunicação. Como resultado, o sistema ZKP precisava encontrar o equilíbrio certo entre custo e desempenho para atender às necessidades de diferentes áreas de aplicação.

A Prova de Conhecimento Zero envolve a verificação da correção de uma reivindicação entre diferentes atores por meio de mensagens, portanto, os custos de comunicação são um fator-chave. Para reduzir os custos de comunicação, protocolos de comunicação eficientes e algoritmo comprimido podem ser considerados para reduzir o tamanho e o tempo de transmissão de mensagens. Especialmente para projetos de Camada 2 como o Aztec, a Interação entre Cadeias requer a transferência de mensagens e dados entre diferentes redes Blockchain. A entrega de mensagens envolve comunicação e interação em rede, o que resulta em um certo custo de comunicação. Especialmente para a construção de DApp de cadeia completa em grande escala, a quantidade de mensagens entregues será maior, aumentando a pressão sobre os custos de comunicação.

A Prova de Conhecimento Zero requer muita computação para gerar provas e verificar a exatidão das provas. Para reduzir os custos de computação, otimize o algoritmo e as estruturas de dados para reduzir etapas de computação desnecessárias e sobrecarga de armazenamento. Além disso, a computação paralela e as tecnologias de computação distribuída podem ser usadas para distribuir tarefas de computação para vários nós para melhorar a eficiência da computação. ZKP é relativamente barato para verificar na cadeia de destino, mas o processo de geração de provas na cadeia de origem é computacionalmente caro. Especialmente ao usar métodos tradicionais de validação, o custo da verificação é alto e inacessível para os usuários.

Estratégias de controlo de custos mais eficazes

O autor acredita que, com o desenvolvimento da tecnologia, o custo da comunicação pode deixar de ser um grande fator limitante. O avanço contínuo das modernas tecnologias de comunicação significa que o custo da comunicação está diminuindo em grande escala. Portanto, pode fazer mais sentido para nós nos concentrarmos mais na otimização dos custos computacionais. No entanto, à medida que a aplicação de tais protocolos se expande, é provável que o custo da comunicação continue a ser uma consideração importante, exigindo uma atenção contínua aos seus cenários específicos para uma utilização flexível.

Ao mesmo tempo, precisamos entender que a abordagem para otimizar custos computacionais não se limita à otimização de algoritmos. Além de melhorar o algoritmo do protocolo, considere reduzir os custos de computação através de inovações tecnológicas em áreas como hardware especializado, computação distribuída ou aprendizagem profunda. Esses métodos exigem mais pesquisas de longo prazo e evidências empíricas, mas certamente levarão a ganhos de desempenho e vantagens de custo inovadores. Acreditamos que as seguintes direções são mais notáveis na futura competição ZKP:

• Alto desempenho e baixo custo de computação: Um projeto ZKP com alto desempenho e baixo custo de computação estará no centro das atenções. Isso significa que o projeto é capaz de gerar e verificar provas de forma eficiente, mantendo a segurança e a privacidade. Este projeto terá um vasto potencial de aplicação e será capaz de satisfazer necessidades práticas em grande escala. Existe atualmente uma variedade de diferentes sistemas de certificação ZKP, cada um com suas próprias vantagens e limitações únicas. Preferimos projetos que trabalhem para melhorar e inovar sistemas à prova para aumentar a eficiência, reduzir custos computacionais e aumentar a segurança. Os desenvolvedores precisam explorar construções de Prova de Conhecimento Zero mais eficientes e algoritmos de verificação de Prova de Conhecimento Zero mais otimizados para processos de geração e verificação de provas mais rápidos e confiáveis.
• Um projeto ZKP bem-sucedido deve ser implantável no mundo real. Isto significa que tem de ter em conta as limitações do ambiente do mundo real e fornecer soluções práticas. Por exemplo, considerações como a compatibilidade com a infraestrutura e os sistemas existentes, a facilidade de integração e a usabilidade são importantes. O uso de hardware dedicado para acelerar a computação ZKP é uma importante direção de pesquisa. Pesquisas futuras podem se concentrar em inovações em tecnologias de aceleração de hardware, como o uso de hardware personalizado, como FPGAs (Field Programmability Gate Arrays) ou ASICs (Application Specific Integrated Circuits). Com a ajuda da aceleração de hardware, o desempenho e a eficiência dos sistemas ZKP podem ser melhorados, fornecendo melhor suporte para aplicativos de grande escala e cenários em tempo real.

• Resolução de problemas de segurança: No sistema ZKP, a segurança é de suma importância. Os problemas de segurança no sistema ZKP são os maiores custos ocultos, como a defesa contra ataques e vulnerabilidades, a segurança das configurações de parâmetros e a garantia de aleatoriedade. Somente melhorando continuamente a segurança do sistema ZKP tais projetos podem garantir sua confiabilidade e confiabilidade em aplicações do mundo real, proporcionando aos usuários um nível mais alto de proteção e privacidade, que continuará durante todo o processo de design de custo e desempenho.

Em resumo, um projeto ZKP promissor deve ter as características de alto desempenho e baixo custo de computação, orientado para aplicações práticas, seguro e confiável, implantável no mundo real e seguro em todo o processo. Podemos prever que o desenvolvimento contínuo da tecnologia ZKP proporcionará uma perspetiva de aplicação mais ampla para proteção de privacidade e desempenho de verificação. Também precisamos considerar vários fatores ao avaliar a relação custo-benefício de um projeto ZKP, incluindo recursos de computação, requisitos de segurança, necessidades de desempenho e complexidade de implementação e manutenção. Em alguns casos, o ZKP pode fornecer proteção de privacidade significativa e benefícios de segurança, compensando o aumento do custo. Noutros casos, porém, o custo pode exceder o valor real que pode ser fornecido.