Nền tảng và Công cụ

Space & Time: Proof‑of‑SQL

Space & Time là một trong những dạng thức triển khai dễ thấy nhất của Bộ đồng xử lý không kiến thức. Nó tập trung vào việc cho phép truy vấn có thể xác minh trên các tập dữ liệu lớn thông qua hệ thống Proof-of-SQL độc quyền. Ý tưởng cốt lõi là cho phép các nhà phát triển chạy truy vấn SQL trên dữ liệu blockchain được lập chỉ mục hoặc các nguồn dữ liệu bên ngoài và nhận được bằng chứng không cần kiến thức cho thấy kết quả truy vấn là chính xác. Bằng chứng này sau đó có thể được gửi đến blockchain, nơi hợp đồng xác minh nhẹ sẽ kiểm tra tính hợp lệ của nó.

Kiến trúc của Space & Time tách biệt lưu trữ dữ liệu, thực hiện truy vấn và tạo bằng chứng. Dữ liệu blockchain được lập chỉ mục được lưu trữ ngoài chuỗi trong cơ sở dữ liệu hiệu suất cao. Các truy vấn được thực hiện bằng SQL chuẩn, tạo điều kiện truy cập cho nhà phát triển quen thuộc với cơ sở dữ liệu quan hệ hơn là mật mã chuyên biệt. Kết quả của các truy vấn này được chuyển đổi thành các mạch số học đưa vào hệ thống chứng minh không cần kiến thức, đảm bảo rằng dữ liệu trả về không thể bị giả mạo.

Cách tiếp cận này có sức hấp dẫn lớn đối với các ứng dụng yêu cầu phân tích không cần độ tin cậy. Ví dụ, các giao thức tài chính phi tập trung có thể chứng minh các số liệu như tổng giá trị bị khóa, số dư người dùng hoặc biến động giá lịch sử mà không buộc mọi nút trên chuỗi phải tính toán lại dữ liệu. Space & Time cũng tự định vị là cầu nối giữa các hệ thống dữ liệu doanh nghiệp và blockchain, cung cấp các lộ trình tuân thủ thân thiện cho các tổ chức tài chính đang khám phá phép tính có thể xác minh.

RISC Zero zkVM

RISC Zero là một công ty lớn khác đang phát triển công nghệ Bộ đồng xử lý không kiến thức. ZkVM của công ty này là máy ảo không kiến thức có mục đích chung mô phỏng bộ hướng dẫn RISC-V. Điều này cho phép các nhà phát triển viết chương trình bằng Rust hoặc C++ và biên dịch chúng để chạy trong zkVM, tạo ra bằng chứng không kiến thức về phép tính tùy ý.

Tầm quan trọng của cách tiếp cận này nằm ở tính tổng quát của nó. Không giống như các giải pháp dành riêng cho từng miền được thiết kế riêng cho SQL hoặc các tác vụ chuyên biệt khác, RISC Zero có thể chứng minh các phép tính trong nhiều trường hợp sử dụng khác nhau, từ thuật toán mã hóa đến logic trò chơi. Phiên bản 2.0 gần đây của RISC Zero zkVM đã mang đến những cải tiến đáng kể về hiệu suất, bao gồm giảm chi phí bằng chứng xuống năm lần và hỗ trợ dung lượng bộ nhớ lớn hơn, cho phép thực hiện các ứng dụng mà trước đây không thực tế.

RISC Zero cũng cung cấp Bonsai, một dịch vụ chứng minh dựa trên nền tảng đám mây giúp loại bỏ sự phức tạp của việc quản lý phần cứng. Các nhà phát triển có thể chuyển việc tạo bằng chứng sang Bonsai trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của mật mã, điều này đặc biệt có giá trị đối với các dự án có nguồn lực hạn chế. Phương pháp kết hợp này, trong đó hệ thống bằng chứng là mã nguồn mở nhưng cơ sở hạ tầng bằng chứng tùy chọn được cung cấp dưới dạng dịch vụ, phản ánh sự đánh đổi thực tế mà nhiều đội ngũ phải đối mặt khi áp dụng công nghệ ZK.

Bộ đồng xử lý ZK Lagrange

Lagrange ra mắt bộ đồng xử lý tập trung vào bằng chứng dữ liệu chuỗi chéo. Nó cho phép các hợp đồng thông minh trên một blockchain xác minh dữ liệu có nguồn gốc từ một chuỗi khác mà không cần dựa vào các cơ chế cầu nối truyền thống. Hệ thống này hoạt động bằng cách tạo ra bằng chứng không kiến thức về việc một trạng thái hoặc giao dịch cụ thể đã xảy ra trên chuỗi nguồn và trình bày bằng chứng đó cho chuỗi đích để xác minh.

Mô hình xác minh chuỗi chéo này có ý nghĩa đối với khả năng tương tác. Thay vì tin tưởng vào các cầu nối đa chữ ký hoặc các rơle tập trung, các nhà phát triển có thể sử dụng bằng chứng mật mã để xác nhận tính toàn vẹn của dữ liệu trên các hệ sinh thái. Ví dụ, giao thức DeFi trên Ethereum có thể sử dụng Lagrange để xác minh số dư tài sản thế chấp trên Solana mà không cần dựa vào bên trung gian đáng tin cậy. Điều này làm giảm bề mặt tấn công và cho phép các mô hình khả năng kết hợp mới giữa các blockchain bị cô lập trước đây.

Bằng cách tập trung vào đồng bộ hóa trạng thái có thể xác minh, Lagrange giải quyết một trong những thách thức dai dẳng nhất trong kiến trúc đa chuỗi. Thiết kế của nó chứng minh rằng Bộ đồng xử lý ZK không chỉ có thể đóng vai trò là công cụ tăng tốc tính toán mà còn là lớp giảm thiểu độ tin cậy cho giao tiếp xuyên mạng.

Các giải pháp mới nổi khác

Ngoài các dự án chủ chốt này, một số nỗ lực thử nghiệm đang khám phá các phương pháp tiếp cận thay thế cho Bộ đồng xử lý ZK. Ví dụ, ORA đang xây dựng zkWASM, áp dụng bằng chứng không kiến thức vào thời gian chạy WebAssembly. Điều này cho phép các nhà phát triển biên dịch chương trình từ nhiều ngôn ngữ sang WASM và chạy chúng trong môi trường có thể xác minh, mở rộng phạm vi ứng dụng tiềm năng.

Các rollup dành riêng cho ứng dụng cũng bắt đầu tích hợp các mô-đun giống như bộ đồng xử lý để xử lý các tác vụ dành riêng cho miền. Ví dụ, trong trò chơi phi tập trung, một số dự án sử dụng zkVM tùy chỉnh để chứng minh tính công bằng của logic trò chơi ngoài chuỗi. Trong các ứng dụng chuỗi cung ứng, ZK Coprocessors có thể xác minh dữ liệu riêng tư về lô hàng hoặc hàng tồn kho trong khi chỉ cung cấp những bằng chứng cần thiết cho các chuỗi công khai.

Các nền tảng mới nổi này phản ánh sự đổi mới nhanh chóng diễn ra tại giao điểm của mã hóa không kiến thức và thiết kế blockchain mô-đun. Mặc dù chưa được chuẩn hóa, nhưng chúng nhấn mạnh sự đa dạng trong các phương pháp mà các nhà phát triển có thể mong đợi trong những năm tới.

Tăng tốc phần cứng

Bộ đồng xử lý không kiến thức có khối lượng tính toán lớn và khả năng tăng tốc phần cứng đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. Các công ty như Cysic và Polyhedra đang phát triển các chip chuyên dụng và triển khai FPGA được thiết kế để tăng tốc quá trình tạo bằng chứng theo cấp số nhân. Các công cụ tăng tốc này tối ưu hóa các hoạt động như phép nhân đa thức và đánh giá đa thức, vốn là những trở ngại trong hầu hết các giao thức không kiến thức.

Tính khả dụng của phần cứng chuyên dụng có thể chuyển đổi hoạt động kinh tế của phép tính có thể xác minh. Với độ trễ và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn, các ứng dụng thời gian thực như chơi game, giao dịch tần suất cao hoặc suy luận AI bảo vệ quyền riêng tư trở nên khả thi. Khi ngày càng nhiều nền tảng tích hợp công nghệ chứng minh hỗ trợ phần cứng, rất có thể Bộ đồng xử lý ZK sẽ chuyển từ triển khai thử nghiệm sang hệ thống sản xuất có khả năng hỗ trợ các ứng dụng thị trường đại chúng.