ZKP có lợi thế tuyệt đối về chi phí thấp? Lấy Aztec làm ví dụ để thảo luận

Kyle Liu, Giám đốc đầu tư, Bing Ventures

Giới thiệu: Với sự phát triển không ngừng của công nghệ ZKP (Zero-Knowledge Proof), có một sự quan tâm mạnh mẽ đến mối quan hệ giữa chi phí và hiệu suất. Việc triển khai và duy trì hệ thống Zero-Knowledge Proof đòi hỏi tài nguyên tính toán và tối ưu hóa thuật toán đáng kể. Những tính toán này có thể dẫn đến chi phí cao, đặc biệt là khi xử lý dữ liệu quy mô lớn và tính toán phức tạp. Do đó, lợi thế về chi phí của ZKP không phải là tuyệt đối, mà phụ thuộc vào kịch bản ứng dụng cụ thể.

Trong bối cảnh tin tức rằng Aztec Connect buộc phải ngừng hoạt động, chúng tôi cảm thấy bắt buộc phải đánh giá lại lợi thế chi phí được tuyên bố của công nghệ ZKP. Mặc dù ZKP được quảng cáo là một giải pháp cung cấp mức độ riêng tư cao, nhưng sự thất bại tạm thời của Aztec Connect ít nhất chứng minh rằng công nghệ này là một thách thức đáng kể về chi phí ở giai đoạn này.

Nếu công nghệ ZKP thực sự tiết kiệm chi phí, tại sao Aztec Connect không thể bền vững trong hoạt động của mình? Hấp dẫn hơn, Aztec cũng khuyến khích cộng đồng phân nhánh, triển khai và vận hành các phiên bản mới của Aztec Connect. Điều này ngụ ý các nguồn lực khổng lồ cần thiết để chạy Aztec Connect một cách độc lập. Điều này càng thúc đẩy sự nghi ngờ của chúng tôi về hiệu quả chi phí của ZKP. Nếu lợi thế chi phí của ZKP là có thật, thì tại sao cộng đồng cần đầu tư rất nhiều để duy trì dự án này?

Do đó, chúng ta cần xem xét kỹ những lợi thế chi phí được tuyên bố của công nghệ ZKP. Có lẽ lợi thế chi phí của ZKP chỉ là một ảo ảnh bị thổi phồng, nhưng thực tế có thể phức tạp hơn. Trong việc theo đuổi lợi thế chi phí, cần phải xem xét không chỉ tối ưu hóa các khía cạnh riêng lẻ, mà còn cả hiệu suất và cân bằng chi phí của toàn bộ hệ thống. Ví dụ: giảm chi phí tính toán có thể làm tăng chi phí truyền thông hoặc sử dụng các thuật toán hiệu quả hơn có thể yêu cầu hỗ trợ phần cứng phức tạp hơn. Do đó, chúng ta cần tiến hành phân tích chi phí-lợi ích toàn diện cho một dự án cụ thể, cân nhắc tất cả các khía cạnh của chiến lược tối ưu hóa và tìm ra sự cân bằng tốt nhất.

Huyền thoại chi phí tan vỡ

Trước hết, bạn cần xác định cấu trúc chi phí của ZKP. Hiện tại, các định nghĩa khác nhau rất phức tạp và các tiêu chuẩn khác nhau, bao gồm ít nhất là chi phí phần cứng, chi phí tính toán, chi phí xác minh, chi phí lưu trữ và các bộ phận khác. Tuy nhiên, theo quan điểm của tác giả, theo các nguyên tắc gốc của ZKP, định nghĩa của chúng tôi về cấu trúc chi phí trong bài viết này tập trung vào hai chi phí cốt lõi là chi phí truyền thông và chi phí tính toán. Chi phí truyền thông đề cập đến chi phí trao đổi thông tin giữa người chứng minh và người xác minh, trong khi chi phí tính toán đề cập đến chi phí thực hiện tính toán giữa người chứng minh và người xác minh. Hai chi phí này đóng một vai trò cốt lõi trong ZKP, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và bảo mật của bằng chứng và xác minh. Nếu chi phí truyền thông và tính toán quá cao, hiệu quả chứng minh và xác minh sẽ bị giảm, ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống.

Bây giờ quay trở lại kiến trúc bảo mật của Aztec, chúng ta cần nhận ra rằng cách tiếp cận tổng hợp của Aztec khác biệt đáng kể so với các giải pháp Lớp 2 dựa trên ZK khác. Thay vì tổng hợp nhiều giao dịch để tạo ra bằng chứng, Aztec cần tạo bằng chứng cho từng giao dịch riêng biệt và sau đó đóng gói chúng. Cách tiếp cận này dẫn đến nhu cầu tạo ra các bằng chứng độc lập cho mỗi giao dịch, làm tăng chi phí tính toán và phí gas, làm cho phí gas của Aztec cao hơn các chương trình tổng hợp khác.

Ngoài ra, chỉ có bằng chứng về quyền riêng tư do người dùng tạo cục bộ là Bằng chứng Không có Kiến thức thực sự không tiết lộ thông tin và các bằng chứng tổng hợp bên trong và bên ngoài trên đó không nhất thiết phải là không có kiến thức. Điều này che khuất lợi ích riêng tư của ZKP và tiếp tục đặt câu hỏi về khả năng tồn tại của lợi ích chi phí của ZKP. Cách tiếp cận cổng của Aztec Connect vốn đã cồng kềnh, tổng hợp các giao dịch sang Lớp 1 và cho phép tổng hợp quỹ và các cuộc gọi chức năng Defi thông qua Hợp đồng Cầu nối Aztec. Tuy nhiên, cách tiếp cận cổng này chỉ có thể áp dụng cho một số loại giao dịch nhất định về phân bổ chi phí và nó hạn chế tính linh hoạt của việc triển khai dự án.

Hiệu quả chi phí khó đo lường

Mối quan hệ giữa chi phí và hiệu suất rất phức tạp và năng động. Thông thường, chi phí thấp hơn có thể cải thiện hiệu suất vì nó làm giảm chi phí tính toán và truyền thông, làm tăng hiệu quả của toàn bộ hệ thống. Tuy nhiên, quá nhiều theo đuổi chi phí thấp có thể dẫn đến suy giảm hiệu suất với chi phí tài nguyên máy tính và truyền thông. Do đó, hệ thống ZKP cần tìm sự cân bằng phù hợp giữa chi phí và hiệu suất để đáp ứng nhu cầu của các lĩnh vực ứng dụng khác nhau.

Bằng chứng không có kiến thức liên quan đến việc xác minh tính đúng đắn của khiếu nại giữa các tác nhân khác nhau thông qua tin nhắn, vì vậy chi phí liên lạc là yếu tố chính. Để giảm chi phí truyền thông, các giao thức truyền thông hiệu quả và Thuật toán nén có thể được xem xét để giảm kích thước và thời gian truyền tin nhắn. Đặc biệt đối với các dự án Layer 2 như Aztec, Cross-Chain Interaction yêu cầu chuyển thông điệp và dữ liệu giữa các mạng Blockchain khác nhau. Cung cấp thông điệp liên quan đến giao tiếp và tương tác mạng, dẫn đến một chi phí truyền thông nhất định. Đặc biệt đối với xây dựng DApp full-chain quy mô lớn, lượng tin nhắn được gửi đi sẽ lớn hơn, làm tăng áp lực lên chi phí truyền thông.

Zero-Knowledge Proof đòi hỏi rất nhiều tính toán để tạo ra bằng chứng và xác minh tính đúng đắn của bằng chứng. Để giảm chi phí điện toán, hãy tối ưu hóa Thuật toán và cấu trúc dữ liệu để giảm các bước điện toán và chi phí lưu trữ không cần thiết. Ngoài ra, các công nghệ điện toán song song và điện toán phân tán có thể được sử dụng để phân phối các tác vụ tính toán đến nhiều nút để cải thiện hiệu quả tính toán. ZKP tương đối rẻ để xác minh trên chuỗi đích, nhưng quá trình tạo bằng chứng trên chuỗi nguồn rất tốn kém về mặt tính toán. Đặc biệt là khi sử dụng các phương pháp truyền thống để xác thực, chi phí xác minh cao và không thể chi trả được cho người dùng.

Chiến lược kiểm soát chi phí hiệu quả hơn

Tác giả tin rằng với sự phát triển của công nghệ, chi phí truyền thông có thể không còn là yếu tố hạn chế lớn. Sự tiến bộ liên tục của công nghệ truyền thông hiện đại có nghĩa là chi phí truyền thông đang giảm trên quy mô lớn. Do đó, có thể có ý nghĩa hơn khi chúng ta tập trung nhiều hơn vào việc tối ưu hóa chi phí tính toán. Tuy nhiên, khi việc áp dụng các giao thức như vậy mở rộng, chi phí truyền thông có thể vẫn là một cân nhắc quan trọng, đòi hỏi phải tiếp tục chú ý đến các kịch bản cụ thể của chúng để sử dụng linh hoạt.

Đồng thời, chúng ta cần hiểu rằng cách tiếp cận để tối ưu hóa chi phí tính toán không giới hạn trong việc tối ưu hóa thuật toán. Ngoài việc cải thiện Thuật toán của giao thức, hãy xem xét giảm chi phí tính toán thông qua đổi mới công nghệ trong các lĩnh vực như phần cứng chuyên dụng, điện toán phân tán hoặc học sâu. Những phương pháp này đòi hỏi nhiều nghiên cứu dài hạn hơn và bằng chứng thực nghiệm, nhưng chúng chắc chắn sẽ dẫn đến tăng hiệu suất đột phá và lợi thế chi phí. Chúng tôi tin rằng các hướng sau đây đáng chú ý hơn trong cuộc thi ZKP trong tương lai:

• Hiệu suất cao và chi phí tính toán thấp: Một dự án ZKP với hiệu suất cao và chi phí tính toán thấp sẽ được chú ý. Điều này có nghĩa là dự án có thể tạo và xác minh bằng chứng một cách hiệu quả trong khi vẫn duy trì bảo mật và quyền riêng tư. Một dự án như vậy sẽ có nhiều tiềm năng ứng dụng và có thể đáp ứng nhu cầu thực tế trên quy mô lớn. Một loạt các hệ thống chứng thực ZKP khác nhau hiện đang tồn tại, mỗi hệ thống đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Chúng tôi ưu tiên các dự án hoạt động để cải thiện và đổi mới hệ thống bằng chứng để tăng hiệu quả, giảm chi phí tính toán và tăng cường bảo mật. Các nhà phát triển cần khám phá các cấu trúc Bằng chứng không có kiến thức hiệu quả hơn và các Thuật toán xác minh Bằng chứng không có kiến thức được tối ưu hóa hơn để có quy trình tạo và xác minh bằng chứng nhanh hơn và đáng tin cậy hơn.
• Một dự án ZKP thành công nên được triển khai trong thế giới thực. Điều này có nghĩa là nó cần phải tính đến những hạn chế của môi trường thế giới thực và cung cấp các giải pháp thiết thực. Ví dụ, các cân nhắc như khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng và hệ thống hiện có, dễ tích hợp và khả năng sử dụng là rất quan trọng. Việc sử dụng phần cứng chuyên dụng để tăng tốc tính toán ZKP là một hướng nghiên cứu quan trọng. Nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào những đổi mới trong công nghệ tăng tốc phần cứng, chẳng hạn như sử dụng phần cứng tùy chỉnh như FPGA (Mảng cổng lập trình trường) hoặc ASIC (Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng). Với sự trợ giúp của tăng tốc phần cứng, hiệu suất và hiệu quả của các hệ thống ZKP có thể được cải thiện, cung cấp hỗ trợ tốt hơn cho các ứng dụng quy mô lớn và các kịch bản thời gian thực.

• Giải quyết vấn đề bảo mật: Trong hệ thống ZKP, bảo mật là điều tối quan trọng. Các vấn đề bảo mật trong hệ thống ZKP là chi phí ẩn lớn nhất, chẳng hạn như bảo vệ chống lại các cuộc tấn công và lỗ hổng, bảo mật cài đặt tham số và đảm bảo tính ngẫu nhiên. Chỉ bằng cách liên tục cải thiện tính bảo mật của hệ thống ZKP, các dự án như vậy mới có thể đảm bảo độ tin cậy và độ tin cậy của nó trong các ứng dụng trong thế giới thực, cung cấp cho người dùng mức độ bảo vệ và quyền riêng tư cao hơn, sẽ tiếp tục trong suốt quá trình thiết kế chi phí và hiệu suất.

Tóm lại, một dự án ZKP đầy hứa hẹn nên có các đặc điểm về hiệu suất cao và chi phí tính toán thấp, hướng đến các ứng dụng thực tế, an toàn và đáng tin cậy, có thể triển khai trong thế giới thực và an toàn trong toàn bộ quá trình. Chúng ta có thể thấy trước rằng sự phát triển liên tục của công nghệ ZKP sẽ cung cấp triển vọng ứng dụng rộng hơn cho hiệu suất xác minh và bảo vệ quyền riêng tư. Chúng ta cũng cần xem xét một số yếu tố khi đánh giá hiệu quả chi phí của dự án ZKP, bao gồm tài nguyên tính toán, yêu cầu bảo mật, nhu cầu hiệu suất và độ phức tạp của việc thực hiện và bảo trì. Trong một số trường hợp, ZKP có thể cung cấp các lợi ích bảo vệ quyền riêng tư và bảo mật đáng kể, bù đắp chi phí gia tăng. Tuy nhiên, trong các trường hợp khác, chi phí có thể vượt quá giá trị thực tế có thể được cung cấp.