零知识证明（zero-knowledge proof，简称 ZKP）自提出至今已有近 40 年，在区块链开发领域广泛应用于数据隐私保护、二层网络扩容等场景。然而，ZKP 的算法计算资源消耗巨大，验证计算速度较慢，限制了用户规模的进一步增长。为了解决这项挑战，硬件加速便成为提升 ZKP 计算速度的直接解决方案。

2022 年，知名风投机构 Paradigm 的合伙人兼 CTO Georgios Konstantopoulos 发布了 《零知识证明的硬件加速》一文，掀起了对 ZKP 硬件加速 “最佳实践” 的热议。近年来，FPGA、ASIC 和 GPU 等硬件加速方案在零知识证明社区中频繁出现，那么究竟哪种硬件方案能成为推动 ZKP 走向亿级用户的 “杠杆”？目前，FPGA 和 GPU 加速已在 ZKP 领域落地多项产品，而在 2024 年 5 月，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 在演讲 《Reaching the Limits of Protocol Design》中对 ASIC 加速 SNARKs 的展望，进一步引发了行业对 ZKP ASIC 的关注。与 FPGA 和 GPU 相比，ASIC 具有绝对领导力，但其高昂的设计和生产成本，以及市场不确定性，使其成为 ZKP 行业的 “珠穆朗玛峰”。

目前，Cysic 是业内首要专注于开发 ZKP ASIC 的团队。本报告将深入解读 Cysic 项目，探索其如何在 ZKP 加速领域迈出创新性一步。

作者：Bob，外捕研究（Web3Caff Research）研究员

封面：Logo and Photo by Cysic，Typography by 外捕研究（Web3Caff Research）

字数：全文共计 12500+ 字

目录

  • ZKP 在 Web3 行业发展的起源
  • 为什么 ZKP 的硬件加速很重要？
    • ZKP 对链上扩容的重要影响
  • ZKP 硬件加速的现状
    • 硬件加速的瓶颈：MSM 与 FFT (NTT) 算法
    • FPGA、GPU 与 ASIC 方案对比
  • 市场主流的解决方案
    • Ingonyama
    • Irreducible
    • Cysic
  • Cysic 技术原理
    • Cysic Network 技术概述
    • 共识机制 CometBFT
    • Cysic 硬件加速
    • 小结
  • Cysic Testnet 测试网报告
  • Cysic 的业务场景
  • 创始人与团队
  • Cysic 利弊分析
    • Cysic 的优势
    • Cysic 面临的挑战
  • 总结
  • 要点结构图
  • 参考文献

ZKP 在 Web3 行业发展的起源

ZKP（零知识证明）这一学术概念有近 40 年的历史，是由 Shafi Goldwasser、Silvio Micali 和 Charles Rackoff 三位科学家在其论文《交互式证明系统的知识复杂性》提出。其中作为这一论文的作者 Silvio Micali，同时也是 2012 年的图灵奖获得者，Silvio 在 2017 年创立了 PoS 区块链 Algorand [1]，也被称为 ZKP 之父。

ZKP 作为一种密码学概念，用于证明某个主体拥有特定信息，而不泄漏这段信息的任何内容。在 ZKP 中，证明者可以向验证者证明自己知道某个信息，但是并不需要透露这个信息的内容。这个概念在密码学、安全和隐私保护方面具有重要意义，可以应用于多种场景，尤其在 Web3 区块链开发领域。

但是，在 ZKP 的过程中，验证者永远不会 100% 确定事实的真实性。这个问题可以通过多次重复实验来降低误差的概率。ZKP 是概率 “证明”，而不是确定性证明。由于存在误差的概率，所以 ZKP 不是数学意义上的证明。

那么，如何设计一个简单的 ZKP “协议” 呢？

本文共计 11831 字，订阅会员后继续查阅

ZKP 硬件加速项目 Cysic 万字研报： ASIC 芯片能否撬动其百亿规模市场？全景式拆解其发展背景、市场现状、技术原理、生态规模与竞争态势-外捕研究 Web3Caff Research ZKP 硬件加速项目 Cysic 万字研报： ASIC 芯片能否撬动其百亿规模市场？全景式拆解其发展背景、市场现状、技术原理、生态规模与竞争态势-外捕研究 Web3Caff Research
订阅版

年度机构 PRO 订阅会员

适合专业个人、从业者、投资者和机构单人使用，全量获取研究内容与数据服务
¥33800
¥ 26800
  • 企业单账号（1 席位）
  • 研究报告栏目内容 (所有项目、叙事与赛道系列研报全量解锁且每周上新，研究版图贯通链上经济、智能体经济与新兴支付三大维度，一体化追踪新一代金融科技赛道，用户评价“相见恨晚”)
  • 研究简报栏目内容（全量内容解锁且持续更新，内容依托于研报，每期约 5 分钟阅读时间，快速获取核心判断与结构框架）
  • 市场脉搏分析栏目内容（全量内容解锁且持续更新，高效捕获市场风向异动）
  • 融资项目解密栏目内容（全量内容解锁且持续更新，结构化视角拆解新发热门融资项目）
  • 会员周报（一周精华高效吸收）
  • 解锁查阅本会员权限的栏目历史内容
  • 项目融资数据库
  • 事件追踪数据库
  • 优先获取重点研究方向预告说明​
  • 机构专属社群（与业内高管、机构、基金等共研精进）
  • 词库（支持报告内术语悬浮释义）
  • 每日内参消息推送（省心获取每日融资与市场热点事件）
  • 图解推送（热门数据、精华图）
  • 免费获赠《Web3 认知破冰课》
立即开通

年度机构 PRO+ 订阅会员

适合机构团队基础使用配置（2 席位），低成本拥有 “专业级 FinTech 研究团队”
¥39800
¥ 32800
  • 企业 2 席位，可付费增加
  • 研究报告栏目内容 (所有项目、叙事与赛道系列研报全量解锁且每周上新，研究版图贯通链上经济、智能体经济与新兴支付三大维度，一体化追踪新一代金融科技赛道，用户评价“相见恨晚”)
  • 研究简报栏目内容（全量内容解锁且持续更新，内容依托于研报，每期约 5 分钟阅读时间，快速获取核心判断与结构框架）
  • 市场脉搏分析栏目内容（全量内容解锁且持续更新，高效捕获市场风向异动）
  • 融资项目解密栏目内容（全量内容解锁且持续更新，结构化视角拆解新发热门融资项目）
  • 会员周报（一周精华高效吸收）
  • 解锁查阅本会员权限的栏目历史内容
  • 项目融资数据库
  • 事件追踪数据库
  • 优先获取重点研究方向预告说明​
  • 机构专属社群（与业内高管、机构、基金等共研精进）
  • 词库（支持报告内术语悬浮释义）
  • 每日内参消息推送（省心获取每日融资与市场热点事件）
  • 图解推送（热门数据、精华图）
  • 免费获赠《Web3 认知破冰课》
立即开通