ZK 硬件加速：潜力与挑战，如何破解 ZK-rollup 难题？

ETH 正面临 Gas 高昂、拥堵等问题，而 ZK 硬体加速则能在外设条件中，协助 ZKP 证明实现即时证明，即满足了 ZKRollup 的需求。本文源自「雨中狂睡」所著文章，由 PANews 整理、编译及撰稿。

区块链中的机会往往来源于「解决市场需求」，怎么理解这个事情呢？举个例子大家就能理解。在上轮周期中，ETH 上的 DeFi Summer 火热，但也导致 ETH Gas 高昂、拥堵等问题，BSC 就是在那个时期出现的，相应地也出现了许多财富机会。

除了 BSC 外，为我们熟知的机会还有 Solana、Avalanche 等 Alt-Layer1。

同样的，NFT Summer 也是如此。随著 ETH 价格的上涨，市场亟需生态中新的财富机会来赚取 ETH 和积累 ETH，或者说是给 ETH 加杠杆，所以 NFT 就成了风口上的猪。

ZK 硬体加速是什么？

ZK 硬体加速同样如此。ZK 硬体加速要解决的是「ZK-SNARK 证明生成效率低下」的问题。

在之前的大会上，V 神提到，ZK-SNARK 证明时间太长（约 20 分钟），效率过低。理想状态下，最好是能够即时证明。因此为了解决这一个问题，V 神给出了三种方案：「并行化与聚合树」、「使用 SNARK algos 与hash提升效率」、「使用 ASIC 进行 ZK 硬体加速」。

我的理解是，前两个方案是从技术升级的角度来提升 ZKP 的效率，需要时间来进行提升（说实话我也不太懂，只能粗浅地理解），而使用「ASIC 进行 ZK 硬体加速」就像是游戏世界中某些人通过给滑鼠里安装器灵一样，用外设的方式来解决 ZKP 效率低下的问题。

ZK 硬体加速可以分为 GPU、FPGA 和 ASIC。为什么 V 神单独提到了 ASIC 呢？是因为从灵活性的角度来看，GPU>FPGA>ASIC，而从效能的角度来看，ASIC>FPGA>GPU。

简单理解，GPU 是通用型，ASIC 是订制性，专款专用的感觉。通用型就是大家都可以用，但是效能优势没有那么明显，而 ASIC 晶片只能适配单一的解决方案，FPGA 居于 ASIC 和 GPU 的中间，有一定的灵活性，效能强于 GPU 弱于 ASIC。

整体来看，ASIC 能够为 ZKP 提供更高的计算效能，因为现在的 ZKP 证明技术相对已经固定。当下 ZKRollup 寻求 ZK 硬体加速的话，GPU 是通用解，在未来订制化高效能 ASIC 晶片显然是最优解。

目前 ZK 硬体加速专案的龙头是由 Polychain 领投的 Cysic 协议。

关于 Cysic 其实很多人都有了很详细的介绍，我非技术出身，只能和大家分享一下我的理解。对技术本身感兴趣的朋友可以去官方页面/媒体报导检视。

Cysic 的硬体加速方案由 ZKVM+ 硬体设计（GPU+ASIC）两部分组成。目前 Cysic 为 Scroll 等 ZKRollup 提供的都是 GPU 加速方案（Cysic 已经储备了近 10 万张 GPU 装置，目前 Cysic 的优势就是 GPU 算力管够，未来重心将会向 ASIC 晶片转移）。

ZKVM 就是支援 ZK 电路的虚拟机器环境，主要优势是 ZKVM 的延续性和并行性。白话来说就是，原来我们在处理一大块蛋糕的时候，对计算装置、频宽和记忆体的要求高，而 ZKVM 允许我们把大块的蛋糕切割成一小块一小块的蛋糕，这样我们吃起来就会很方便，可控性/相容性也更高。而并行性又能支援我们同时切割和吃掉蛋糕，提高了效率。

在硬体设计方面，Cysic 是透过将执行器，也就是用来计算的东西，和一定数量的 ZKVM 晶片以及其他必要硬体打包到一个机箱中。这样处理下来，提升了装置在计算中的灵活性和在物理世界的便携性。

简而言之，Cysic 如此设计是基于价效比和能耗比的考量。

最后说一下我的思路。

为什么关注 ZK 硬体加速赛道呢？是基于对 ZKRollup 未来发展的看好。而 ZK 硬体加速则能够在外设条件中，帮助 ZKP 证明实现即时证明，即满足了 ZKRollup 的需求。

因此，当 ZKRollup 叙事火热时，我们完全可以去看一下 ZK 硬体相关的专案，届时可能也会有炒作机会，我个人觉得，等 ZK 叙事开始炒作（估计今年有点难）再去投机炒作也不迟。