O baixo custo do ZKP é uma proposta falsa da Aztec?

Introdução:

Partindo da base da tecnologia e dos dados, este artigo tenta responder se o baixo custo do ZKP é uma proposição falsa.

Introdução: Com o progresso contínuo da tecnologia ZKP (Zero-Knowledge Proof), as pessoas tornaram-se profundamente interessadas na sua relação entre custo e desempenho. Extensos recursos de computação e otimização de algoritmos são indispensáveis para implementar e manter sistemas à prova de conhecimento zero. Esses cálculos podem resultar em custos elevados, especialmente quando se trata de dados enormes e cálculos complexos. Portanto, o ZKP não tem absolutamente uma vantagem de custo que dependa do cenário específico da aplicação.

Tendo como pano de fundo a notícia de que o Aztec Connect foi forçado a encerrar, é essencial para nós reavaliarmos as alegadas vantagens de custo da tecnologia ZKP. Embora o ZKP seja anunciado como uma solução que pode fornecer um elevado grau de privacidade, a falha temporária do Aztec Connect prova pelo menos que esta tecnologia enfrenta enormes desafios em termos de custos nesta fase.

Se a tecnologia ZKP é verdadeiramente rentável, porque é que a Aztec Connect não consegue alcançar a sustentabilidade nas suas operações? O que é mais intrigante é que a Aztec também incentiva a comunidade a bifurcar, implantar e operar novas versões do Aztec Connect. Isso indica os enormes recursos necessários para executar o Aztec Connect de forma independente. Isto também agrava ainda mais as nossas dúvidas sobre a relação custo-eficácia do ZKP. Se o ZKP realmente tem a vantagem de custo, então por que a comunidade precisa de um investimento tão grande para manter o projeto em funcionamento?

Portanto, precisamos analisar seriamente as alegadas vantagens de custo da tecnologia ZKP. Talvez a vantagem de custo do ZKP seja apenas uma ilusão exagerada e a situação real possa ser mais complicada. Ao buscar vantagens de custo, é necessário pensar não apenas na otimização de um único aspecto, mas também no desempenho e no equilíbrio de custos de todo o sistema de forma abrangente. Por exemplo, a redução dos custos computacionais pode aumentar os custos de comunicação, ou a utilização de algoritmos mais eficientes pode exigir um suporte de hardware mais complexo. Portanto, precisamos realizar uma análise abrangente de custo-benefício para um projeto específico, pesar estratégias de otimização em todos os aspectos e encontrar o melhor ponto de equilíbrio.

Fonte: Bing Ventures

O mito do custo quebrado

Primeiro, precisamos definir a estrutura de custos do ZKP. Atualmente, vários métodos de definição são complexos e possuem padrões diferentes, que incluem pelo menos custo de hardware, custo de computação, custo de verificação, custo de armazenamento, etc. Mas neste artigo, seguindo os princípios nativos do ZKP, a definição da estrutura de custos concentra-se nos dois custos principais de comunicação e custo de computação. O custo de comunicação refere-se ao custo de troca de informações entre o provador e o validador, enquanto o custo computacional refere-se ao custo do provador e do validador para realizar cálculos. Esses dois custos principais desempenham um papel competitivo fundamental no ZKP porque afetam diretamente a eficiência e a segurança da prova e da verificação. Se os custos de comunicação e de computação forem muito elevados, a eficiência da prova e verificação será reduzida, afetando assim o desempenho de todo o sistema.

Agora, voltando à arquitetura de privacidade da Aztec, precisamos perceber que existem diferenças significativas entre a abordagem Rollup da Aztec e outras soluções de Camada 2 da série ZK. Em comparação com a agregação e empacotamento de múltiplas transações para gerar provas, a Aztec precisa gerar provas para cada transação separadamente e depois empacotá-las. Esta abordagem resulta na necessidade de gerar uma prova independente para cada transação, o que aumenta o custo de cálculo e a taxa de gás, tornando a taxa de gás da Aztec mais elevada do que outros esquemas de Rollup.

Além disso, apenas a prova de privacidade gerada nativamente pelo usuário é uma prova de conhecimento zero que não vaza informações, e as provas Rollup internas e externas sobre ela não são necessariamente de conhecimento zero. Isto obscurece as vantagens de privacidade do ZKP e questiona ainda mais a viabilidade da vantagem de custo do ZKP. O método de gateway do Aztec Connect é relativamente inchado. Ele agrega transações à Camada 1 e implementa agregação de fundos e chamadas de função Defi por meio do Contrato Bridge Aztec. No entanto, esta abordagem de gateway só pode ser adequada para certos tipos de transações em termos de partilha de taxas e pode tornar a implementação do projeto menos flexível.

Fonte: Sin7Y

Difícil medir a relação custo-benefício

A relação entre custo e desempenho é complexa e dinâmica. Normalmente, um custo mais baixo melhora o desempenho porque reduz a sobrecarga computacional e de comunicação, tornando assim o sistema geral mais eficiente. No entanto, a busca excessiva por baixo custo levará à degradação do desempenho porque sacrifica determinados recursos de computação e comunicação. Portanto, é necessário encontrar um equilíbrio adequado entre custo e desempenho em sistemas ZKP para atender às necessidades dos diferentes campos de aplicação.

As provas de conhecimento zero envolvem a verificação da exatidão de uma afirmação entre diferentes participantes por meio da passagem de mensagens, portanto o custo de comunicação é um fator chave. Para reduzir os custos de comunicação, podemos considerar o uso de protocolos de comunicação e algoritmos de compressão eficientes para reduzir o tamanho da mensagem e o tempo de transmissão. Especialmente para projetos da Camada 2 como o Aztec, a comunicação entre cadeias requer a passagem de mensagens e dados entre diferentes redes blockchain. A entrega de mensagens envolve comunicação e interação em rede, o que resulta em certos custos de comunicação. Especialmente para a construção de DApps de cadeia completa em grande escala, o volume de transmissão de mensagens será maior, aumentando a pressão sobre os custos de comunicação.

As provas de conhecimento zero requerem computação extensiva para gerar provas e verificar sua correção. Para reduzir os custos de computação, podemos reduzir etapas de computação desnecessárias e sobrecarga de armazenamento, otimizando algoritmos e estruturas de dados. Além disso, a computação paralela e as tecnologias de computação distribuída também podem ser usadas para distribuir tarefas de computação a vários nós para melhorar a eficiência da computação. A verificação ZKP na cadeia alvo é relativamente barata, mas o processo de geração de provas na cadeia fonte requer grandes custos computacionais. Especialmente ao usar métodos tradicionais de verificação, o custo da verificação é alto e os usuários não podem arcar com isso.

Fonte: Bing Ventures

Estratégias de controle de custos mais eficazes

O autor acredita que com o crescimento da tecnologia o custo da comunicação pode deixar de ser a principal restrição. O avanço contínuo da moderna tecnologia de comunicação significa que os custos de comunicação estão diminuindo em grande escala. Portanto, precisamos nos concentrar mais na otimização dos custos computacionais, o que pode ser mais significativo. No entanto, à medida que o âmbito de aplicação de tais protocolos se expande, o custo da comunicação pode ainda ser uma consideração importante, e deve ser dada atenção contínua aos seus cenários específicos, de modo a utilizá-los de forma flexível.

Ao mesmo tempo, devemos saber que a otimização de algoritmos não é a única forma de reduzir custos de computação. Além de melhorar o algoritmo do protocolo, você também pode considerar a redução de custos de computação por meio de inovações tecnológicas em áreas como hardware dedicado, computação distribuída ou aprendizado profundo. Esses métodos exigem mais pesquisas e demonstrações de longo prazo, mas certamente trarão avanços em melhorias de desempenho e vantagens de custo. Acreditamos que as seguintes direções merecem mais atenção na futura competição ZKP:

1. Alto desempenho e baixo custo computacional: Um projeto ZKP com alto desempenho e baixo custo computacional será de grande interesse. Isso significa que o projeto é capaz de gerar e verificar provas de forma eficiente, mantendo a segurança e a privacidade. Tal projecto teria um amplo potencial de aplicação e seria capaz de satisfazer necessidades práticas em grande escala. Existem atualmente vários sistemas de prova ZKP diferentes, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens. Estamos mais otimistas em relação a projetos dedicados a melhorar e inovar sistemas de prova para melhorar a eficiência, reduzir custos computacionais e aumentar a segurança. Os desenvolvedores precisam explorar uma construção de prova de conhecimento zero mais eficiente e algoritmos de verificação de prova de conhecimento zero mais otimizados para obter processos de geração e verificação de provas mais rápidos e confiáveis.
2. Um projeto ZKP bem-sucedido deve ter recursos que possam ser implantados no mundo real. Isto significa que é necessário ter em conta as restrições existentes nas situações do mundo real e fornecer soluções práticas. Por exemplo, considerações como compatibilidade com infraestruturas e sistemas existentes, facilidade de integração e usabilidade são importantes. A utilização de hardware dedicado para acelerar os cálculos do ZKP é uma importante direção de pesquisa. Pesquisas futuras podem se concentrar na inovação da tecnologia de aceleração de hardware, como o uso de hardware customizado, incluindo FPGA (Field Programmable Gate Array) ou ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Ao utilizar a aceleração de hardware, o desempenho e a eficiência do sistema ZKP podem ser melhorados, proporcionando melhor suporte para aplicações de grande escala e cenários em tempo real.

Fonte: Bing Ventures

Solução para problemas de segurança: No sistema ZKP, a segurança é crucial. As questões de segurança no sistema ZKP são os maiores custos ocultos, como defesa contra ataques e vulnerabilidades, segurança de configurações de parâmetros e garantia de aleatoriedade, etc. Somente melhorando continuamente a segurança do sistema ZKP esses projetos poderão garantir sua confiabilidade e credibilidade em aplicações práticas e fornecer aos usuários um nível mais alto de proteção e garantias de privacidade, que percorrerá todo o processo de design de custo e desempenho.

Resumindo, um projeto ZKP promissor deve apresentar alto desempenho e baixo custo computacional. Também deve ser orientado para aplicações práticas, seguras e confiáveis, implantáveis no mundo real e seguras durante todo o processo. Podemos prever que o desenvolvimento contínuo da tecnologia ZKP proporcionará perspectivas de aplicação mais amplas para proteção de privacidade e desempenho de verificação. Também precisamos considerar vários fatores ao avaliar a relação custo-benefício de um projeto ZKP, incluindo recursos computacionais, requisitos de segurança, requisitos de desempenho e complexidade de implementação e manutenção. Em alguns casos, o ZKP pode proporcionar benefícios significativos de privacidade e segurança que compensam o aumento do custo. Porém, em outros casos, o custo pode exceder o valor real fornecido.

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