ZKP（Zero-Knowledge Proof，零知识证明）技术虽然被广泛认为是解决区块链主要问题的关键方案，但却长期受制于其本身的高计算密集性导致的计算效率问题。正是基于这种背景，「ZKP 硬件加速」成为了解决 ZKP 效率问题的一个重要创新方向。这一利基赛道的兴起，主要是为了通过硬件层面的优化和创新，来提高 ZKP 证明的计算速度和整体性能。具体来说，ZKP 硬件加速涉及到在专用硬件（如 GPU、 FPGA 和 ASIC）上实现 ZKP 算法的优化，使其能够更快地处理复杂计算，从而大幅提高 ZKP 的生成和验证速度。总结来说，「ZKP 硬件加速」不仅是解决 ZKP 效率问题的有效途径，更是推动 ZKP 技术应用和发展的关键驱动力。通过硬件层面的创新和优化，ZKP 技术的实际应用潜力得以释放，这对于整个区块链行业而言无疑是一次重大的进步。
本份研究报告将以效率需求（Why）、硬件加速（What）、市场现状（How）为主要脉络，全面解构「ZKP 硬件加速」赛道。更为重要的是，本份研报将深入 ZKP 效率问题的核心，以找出其对应的解决方案，并进一步对比不同项目方的进展。同时，笔者还会参照过往非 ZKP 的硬件加速领域，来描摹出这个赛道的发展路径、结构性机会和未来潜力。
作者：K，Web3Caff Research 研究员
封面：Photo by Resource Database on Unsplash
字数：本份研报超 20000 字，预计阅读时长 41 分钟
目录
- ZKP 为何需要硬件加速
- ZKP 是以太坊的「圣杯」：扩容、隐私
- 阻碍 ZKP 的瓶颈：后端高算力需求导致的昂贵与低效
- 硬件加速：刮一张 ZKP 发展的「硬件彩票」
- ZKP 硬件加速如何实现
- 框架：建立 ZKP 硬件加速的评估标准
- 对象：面向算法的硬件加速，与面向硬件的算法优化
- 工具：GPU、FPGA 和 ASIC
- GPU：当前行业的最优选择
- FPGA：下个阶段的热门猜想
- ASIC：能否成为硬件加速的终局？
- GPU，FPGA，ASIC 对比
- ZKP 硬件加速市场图景
- 应用研究
- Ingonyama：零知识证明处理单位（ZPU）
- Cysic：一体化的全套加速方案（SolarZKP）
- Supranational：基于 SNARK 的可验证延迟函数（VDF）
- Ulvetanna：企业级 ZKP 证明加速解决方案
- 未来机遇
- 「证明网络」的去中心化诉求
- ZKP 挖矿的市场潜在规模与机会
- Aleo：ZKP 挖矿市场的先行者
- 应用研究
- 总结与展望
- 参考文献
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