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ZKP(零知識證明)硬體加速賽道 2 萬字研究報告:ZK Rollup 的速度密碼? 全景式拆解其發展背景、算力需求、硬體策略、市場現狀與未來潛力

2023/12/18 预计补能(阅读)42 分钟

ZKP(Zero-Knowledge Proof,零知識證明)技術雖然被廣泛認為是解決區塊鏈主要問題的關鍵方案,但卻長期受制於其本身的高計算密集性導致的計算效率問題。 正是基於這種背景,「ZKP 硬體加速」成為了解決 ZKP 效率問題的一個重要創新方向。 這一利基賽道的興起,主要是為了通過硬體層面的優化和創新,來提高 ZKP 證明的計算速度和整體性能。 具體來說,ZKP 硬體加速涉及到在專用硬體(如 GPU、 FPGA 和 ASIC)上實現 ZKP 演演算法的優化,使其能夠更快地處理複雜計算,從而大幅提高 ZKP 的生成和驗證速度。 總結來說,「ZKP 硬體加速」不僅是解決 ZKP 效率問題的有效途徑,更是推動 ZKP 技術應用和發展的關鍵驅動力。 通過硬體層面的創新和優化,ZKP 技術的實際應用潛力得以釋放,這對於整個區塊鏈行業而言無疑是一次重大的進步。

本份研究報告將以效率需求(Why)、硬體加速(What)、市場現狀(How)為主要脈絡,全面解構「ZKP 硬體加速」賽道。 更為重要的是,本份研報將深入 ZKP 效率問題的核心,以找出其對應的解決方案,並進一步對比不同專案方的進展。 同時,筆者還會參照過往非 ZKP 的硬體加速領域,來描摹出這個賽道的發展路徑、結構性機會和未來潛力。

作者:K,Web3Caff Research 研究員

封面:Photo by Resource Database on Unsplash

字數:本份研報超 20000 字,預計閱讀時長 41 分鐘

目錄

  • ZKP 為何需要硬體加速
    • ZKP 是以太坊的「聖杯」:擴容、隱私
    • 阻礙 ZKP 的瓶頸:後端高算力需求導致的昂貴與低效
    • 硬體加速:刮一張 ZKP 發展的「硬體彩票」
  • ZKP 硬體加速如何實現
    • 框架:建立 ZKP 硬體加速的評估標準
    • 物件:面向演算法的硬體加速,與面向硬體的演算法優化
    • 工具:GPU、FPGA 和 ASIC
      • GPU:當前行業的最優選擇
      • FPGA:下個階段的熱門猜想
      • ASIC:能否成為硬體加速的終局?
      • GPU,FPGA,ASIC 對比
  • ZKP 硬體加速市場圖景
    • 應用研究
      • Ingonyama:零知識證明處理單位(ZPU)
      • Cysic:一體化的全套加速方案(SolarZKP)
      • Supranational:基於 SNARK 的可驗證延遲函數(VDF)
      • Ulvetanna:企業級 ZKP 證明加速解決方案
    • 未來機遇
      • 「證明網路」的去中心化訴求
      • ZKP 挖礦的市場潛在規模與機會
      • Aleo:ZKP 挖礦市場的先行者
  • 總結與展望
  • 參考文獻

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