Низька вартість ЗКП – це помилкова пропозиція Aztec?

Цінова перевага ZKP не існує абсолютно, але залежить від конкретного сценарію застосування.

Написав Кайл Лю, інвестиційний менеджер Bing Ventures

*Вступ. З безперервним розвитком технології ZKP (Zero-Knowledge Proof) люди почали активно цікавитися її співвідношенням між вартістю та продуктивністю. Впровадження та підтримка систем з нульовим знанням потребує великих обчислювальних ресурсів та оптимізації алгоритмів. Ці обчислення можуть призвести до високих витрат, особливо під час роботи з великомасштабними даними та складними обчисленнями. Тому економічна перевага ЗКП не існує абсолютно, а залежить від конкретного сценарію застосування. *

У контексті новин про те, що Aztec Connect був змушений припинити роботу, ми вважаємо, що заявлені економічні переваги технології ZKP повинні бути переоцінені. Хоча ZKP рекламується як рішення, яке може забезпечити високий ступінь конфіденційності, тимчасовий збій Aztec Connect принаймні доводить, що ця технологія стикається з величезними проблемами з точки зору вартості на цьому етапі.

Якщо технологія ZKP справді економічно ефективна, чому Aztec Connect не може досягти стабільності у своїй діяльності? Ще більш інтригуючим є те, що Aztec також заохочує спільноту створювати, розгортати та використовувати нові версії Aztec Connect. Це передбачає величезні ресурси, необхідні для незалежного запуску Aztec Connect. Це також ще більше посилює наші сумніви щодо економічної ефективності ЗКП. Якщо економічна перевага ЖКП реальна, то навіщо громаді потрібні такі великі інвестиції, щоб проект працював?

Тому нам потрібно серйозно поглянути на заявлену цінову перевагу технології ЗКП. Можливо, економічна перевага ЗКП – це лише перебільшена ілюзія, а реальна ситуація може бути складнішою. Переслідуючи економічні переваги, слід враховувати не лише оптимізацію окремого аспекту, але й всебічно розглядати продуктивність і баланс вартості всієї системи. Наприклад, зменшення витрат на обчислення може збільшити витрати на зв’язок, або використання ефективніших алгоритмів може потребувати складнішої апаратної підтримки. Тому нам потрібно провести комплексний аналіз витрат і вигод для конкретного проекту, зважити стратегії оптимізації в усіх аспектах і знайти найкращу точку балансу.

Розбиті міфи про вартість

По-перше, нам необхідно визначити структуру собівартості ЗКП. В даний час різні методи визначення є складними та мають різні стандарти, які принаймні включають вартість обладнання, вартість обчислень, вартість перевірки, вартість зберігання тощо. Але з точки зору автора, дотримуючись рідних принципів ZKP, наше визначення структури витрат у цій статті зосереджено на двох основних витратах: вартості зв’язку та вартості обчислення. Вартість зв’язку стосується вартості обміну інформацією між прувером і верифікатором, тоді як обчислювальна вартість відноситься до вартості прувера та верифікатора для виконання обчислень. Ці дві основні витрати відіграють основну конкурентну роль у ZKP, оскільки вони безпосередньо впливають на ефективність і безпеку доказів і верифікації. Якщо витрати на зв’язок і обчислення занадто високі, ефективність доказів і перевірки буде знижена, що вплине на продуктивність усієї системи.

Повертаючись до архітектури конфіденційності Aztec, ми повинні усвідомити, що існують значні відмінності між підходом Aztec Rollup та іншими рішеннями рівня 2 на основі ZK. Порівняно з об’єднанням і упаковкою кількох транзакцій для створення доказів, Aztec потребує створення доказів для кожної транзакції окремо, а потім їх упаковки. Такий підхід призводить до необхідності генерувати незалежне підтвердження для кожної транзакції, що збільшує вартість розрахунку та плату за газ, роблячи плату за газ у Aztec вищою, ніж в інших схемах Rollup.

Крім того, лише підтвердження конфіденційності, створене локально користувачем, є підтвердженням з нульовим знанням, яке не призводить до витоку інформації, а внутрішнє зведене підтвердження та зовнішні підтвердження зведеного вище нього не обов’язково є підтвердженням з нульовим знанням. Це робить переваги конфіденційності ZKP незрозумілими та ще більше ставить під сумнів доцільність цінової переваги ZKP. Сам метод шлюзу Aztec Connect відносно роздутий. Він агрегує транзакції до рівня 1 і реалізує агрегацію коштів і виклики функцій Defi через Aztec Bridge Contract. Однак цей шлюзовий підхід може бути придатним лише для певних типів транзакцій з точки зору розподілу плати та накладає обмеження на гнучкість розгортання проекту.

Важко виміряти економічну ефективність

Зв’язок між вартістю та продуктивністю складний і динамічний. Як правило, нижча вартість покращує продуктивність, оскільки зменшує накладні витрати на обчислення та зв’язок, що робить систему в цілому ефективнішою. Однак надмірна гонитва за низькою вартістю призведе до погіршення продуктивності, оскільки в жертву приносяться певні обчислювальні та комунікаційні ресурси. Таким чином, системи ZKP повинні знайти відповідний баланс між вартістю та продуктивністю, щоб задовольнити потреби різних сфер застосування.

Докази з нульовим знанням передбачають перевірку правильності твердження між різними учасниками за допомогою передачі повідомлень, тому вартість зв’язку є ключовим фактором. Щоб зменшити витрати на зв’язок, розгляньте можливість використання ефективних протоколів зв’язку та алгоритмів стиснення, щоб зменшити розмір повідомлення та час передачі. Особливо для проектів рівня 2, таких як Aztec, міжланцюгова комунікація вимагає передачі повідомлень і даних між різними блокчейн-мережами. Доставка повідомлень передбачає мережевий зв’язок і взаємодію, що призводить до певних витрат на зв’язок. Особливо для великомасштабної побудови повного ланцюга DApp обсяг передачі повідомлень буде більшим, що збільшить тиск на витрати на зв’язок.

Докази з нульовим знанням вимагають великих обчислень для створення доказів і перевірки їх правильності. Щоб зменшити витрати на обчислення, можна використовувати алгоритми оптимізації та структури даних, щоб зменшити непотрібні кроки обчислення та накладні витрати на зберігання. Крім того, технології паралельних обчислень і розподілених обчислень також можна використовувати для розподілу обчислювальних завдань на кілька вузлів для підвищення ефективності обчислень. Перевірка ZKP у цільовому ланцюжку відносно дешева, але процес генерації доказів у вихідному ланцюжку вимагає великих обчислювальних витрат. Особливо при використанні традиційних методів перевірки вартість перевірки висока, і користувачі не можуть собі це дозволити.

Більш ефективні стратегії контролю витрат

Автор вважає, що з розвитком технологій вартість зв’язку перестає бути головним обмежуючим фактором. Постійний розвиток сучасних комунікаційних технологій означає, що витрати на зв’язок падають у величезних масштабах. Тому нам потрібно більше зосередитися на оптимізації обчислювальних витрат, що може бути більш значущим. Однак, оскільки сфера застосування таких протоколів розширюється, вартість зв’язку все ще може бути важливим фактором, і постійну увагу потрібно приділяти конкретним сценаріям для гнучкого використання.

У той же час ми також повинні розуміти, що метод оптимізації обчислювальних витрат не обмежується оптимізацією алгоритму. Окрім удосконалення алгоритму протоколу, ви також можете розглянути можливість зниження витрат на обчислення за рахунок технологічних інновацій у таких сферах, як спеціальне обладнання, розподілене обчислення або глибоке навчання. Ці методи вимагають більш тривалого дослідження та демонстрації, але, безумовно, принесуть проривні покращення продуктивності та економічні переваги. Вважаємо, що більшої уваги в майбутньому конкурсі ЖКП заслуговують наступні напрямки:

• Висока продуктивність і низькі витрати на обчислення: Проект ZKP з високою продуктивністю та низькою вартістю обчислення буде викликати велике занепокоєння. Це означає, що проект здатний генерувати та перевіряти докази ефективним способом, зберігаючи при цьому безпеку та конфіденційність. Такий проект мав би широкий потенціал застосування та міг би задовольнити масштабні практичні потреби. В даний час існує багато різних систем перевірки ZKP, кожна зі своїми унікальними перевагами та обмеженнями. Ми більш оптимістично дивимося на проекти, спрямовані на вдосконалення та інновації систем доказів для підвищення ефективності, зменшення витрат на обчислення та підвищення безпеки. Розробникам необхідно вивчити ефективнішу конструкцію доказів з нульовим знанням і більш оптимізовані алгоритми перевірки доказів з нульовим знанням, щоб досягти швидшого та надійнішого створення доказів і процесів перевірки.
• Успішний проект ZKP повинен мати функції, які можна розгорнути в реальному світі. Це означає, що він повинен враховувати обмеження в реальних умовах і надавати практичні рішення. Наприклад, важливі такі міркування, як сумісність із існуючою інфраструктурою та системами, легкість інтеграції та зручність використання. Використання спеціального обладнання для прискорення розрахунків ZKP є важливим напрямком досліджень. Майбутні дослідження можуть бути зосереджені на інноваційних технологіях апаратного прискорення, таких як використання спеціального апаратного забезпечення, такого як FPGA (Field Programmable Gate Array) або ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Використовуючи апаратне прискорення, продуктивність і ефективність системи ZKP можна покращити, забезпечуючи кращу підтримку великомасштабних програм і сценаріїв у реальному часі.

• Рішення питань безпеки: У системі ЗКП безпека має вирішальне значення. Проблеми безпеки в системі ZKP – це найбільші приховані витрати, такі як захист від атак і вразливостей, безпека налаштувань параметрів і гарантія випадковості тощо. Лише шляхом постійного вдосконалення безпеки системи ZKP такі проекти можуть забезпечити її надійність і достовірність у практичних застосуваннях і надати користувачам вищий рівень захисту та гарантій конфіденційності, які будуть проходити через увесь процес проектування вартості та ефективності.

Підсумовуючи, перспективний проект ZKP повинен мати характеристики високої продуктивності та низької обчислювальної вартості, орієнтований на практичне застосування, безпечний та надійний, розгорнутий у реальному світі та безпечний протягом усього процесу. Ми можемо передбачити, що постійний розвиток технології ZKP забезпечить ширші перспективи застосування для захисту конфіденційності та продуктивності перевірки. Під час оцінки економічної ефективності проекту ZKP нам також потрібно враховувати кілька факторів, включаючи обчислювальні ресурси, вимоги до безпеки, потреби в продуктивності та складність впровадження та обслуговування. У деяких випадках ZKP може забезпечити значні переваги конфіденційності та безпеки, які компенсують збільшення вартості. Однак в інших випадках вартість може перевищувати фактичну надану вартість.