慢慢地，然后突然地。
变革性突破的历程通常遵循这种熟悉的模式，而这个月可能会被铭记为加速区块链实时证明交易有效性的转折点。
首先， Polygon Labs 上周公开宣布购买了 Fabric Cryptography 的专用芯片——可验证处理单元 (VPU)，宣称其在零知识 (ZK) 证明能力方面取得了重大飞跃。
本周，我们收到了来自 RiscZero 的消息，其计划成为所有区块链的分布式可验证计算层。
总的来说，这一系列公告表明 ZK 领域正在加速实现真正的可扩展性，并具有更好的证明速度和成本。
Fabric 的 VPU 有望实现显著提升，这要归功于其定制架构和加密计算能力。作为 Fabric 的研究人员、建设者和战略投资者，我非常兴奋，也非常渴望在实际中测试这些芯片。但作为一个行业，我们需要关注更大的目标。硬件加速只是克服更广泛、更复杂挑战的一个组成部分：实现区块链的实时证明，即证明奇点。
证明奇点是区块链技术发展过程中的一个重要里程碑，因为它有望消除阻碍区块链网络可扩展性、隐私性和互操作性的瓶颈。通过实现实时证明，应用程序可以安全地执行复杂的计算而不会暴露敏感数据，从而为私人交易、机密智能合约和高效汇总等用例打开大门。这种转变不仅会通过显著减少延迟来增强用户体验，还会通过使零知识技术适用于从去中心化金融到企业区块链解决方案的实际应用来推动更广泛的采用。
证明奇点的广泛影响超越了单个区块链网络，因为它为更加互联互通和可扩展的 Web3 生态系统铺平了道路。随着 ZK 证明变得更快、更高效，跨链通信和互操作性可以得到极大改善，从而实现各种区块链协议之间的无缝、安全交互。这可能导致范式转变，数据隐私和安全固有地内置于基础设施中，从而促进需要严格数据保护标准的行业（例如医疗保健、金融和供应链管理）的信任和合规性。
最终，证明奇点有可能重新定义区块链技术的基本原则，以前所未有的方式融合性能、安全性和隐私，从而推动下一波区块链创新浪潮。
硬件加速：必要但非充分
在这个雄心勃勃的背景下，与传统 GPU 相比，Fabric 的 VPU 可将大整数运算性能提高 900%。Polygon 的投资彰显了其对优化证明生成的承诺，押注 VPU 来增强Polygon zkEVM（以太坊虚拟机的零知识版本）等应用程序。然而，虽然这些数字很棒，但端到端实时证明仍然存在许多技术障碍，因为大整数运算只是端到端证明时间的一部分。
我们从经验中知道，真正的实时 ZK 证明不能仅通过硬件实现。行业的方法必须超越原始的计算能力，而应专注于硬件和软件的全栈集成，以解决阻碍无缝实时 ZK 应用的一系列挑战。
完全垂直整合的方法
- 更好的 zkVM 架构：让我们从头开始重新思考 zkVM 架构：当前一代 zkVM 受到许多顺序组件的限制。我们需要重新架构 zkVM，以便 zkVM 执行和证明可以从头到尾并行完成。
- 实时证明聚合：通过整合此功能，行业可以解决经常被忽视的关键瓶颈——验证成本和延迟。实时证明聚合允许以最低的延迟在链上以低成本验证证明。
- 硬件/软件协同设计：实时验证需要利用不同类型的硬件，例如 CPU、GPU、VPU 和现场可编程门阵列 (FPGA)，因为每种硬件在性能和能效之间都有不同的权衡。为了充分发挥硬件的强大功能，我们需要将硬件与软件协同设计，以确保性能不会泄漏，也不会在堆栈的不同层之间泄漏。
结论
Polygon 对 VPU 的投资标志着向前迈出了令人兴奋的一步，但证明奇点的旅程需要的不仅仅是硬件创新。ZK 技术的真正潜力将通过先进电路、优化加密和系统级突破的平衡组合来释放。让我们继续突破 ZK 技术的界限，努力实现实时 ZK 证明不仅是一种可能性，而且是一种现实的未来。
竞赛已经开始，而这不仅仅关乎更快的芯片，还关乎重新构想整个 ZK 堆栈。
Shumo Chu 是 NEBRA 的首席执行官，NEBRA 是一个研究和开发机构，致力于构建技术、基础设施和产品，以促进零知识证明的大规模采用。
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由 Marc Hochstein 编辑。
