以太坊的未来：PoS与ZK挖矿的融合

以太坊正在经历一场重大变革，零知识证明（ZK）技术正逐步融入其核心架构。这一转变不仅涉及技术层面，还可能对以太坊的经济模型产生深远影响。

以太坊的ZK化进程

以太坊正在多个层面引入ZK技术：

1. 执行层：多个ZK Rollup项目如zkSync和Starknet等正在开发中。
2. 共识层：提案如Beam Chain旨在通过ZK技术简化和加速共识过程。
3. 数据层：通过仅存储证明而非全部交易数据，显著减少链上存储需求。

这些举措旨在提升网络性能，包括交易处理速度、成本效率和隐私保护。

ZK技术与硬件加速

尽管ZK技术前景广阔，但目前面临的主要挑战是生成零知识证明（ZKP）的性能问题。由于涉及复杂的数学运算，证明生成过程耗时较长。为克服这一瓶颈，需要引入专用硬件加速，有望将证明生成时间从小时级缩短到秒级。

PoS与ZK挖矿的结合

随着ZK硬件加速的发展，可能会出现一种新的经济模型——ZK挖矿。这种模式下，参与者竞争生成ZKP的速度和效率，首个生成有效证明的参与者获得奖励。

这一模式可以与现有的PoS机制结合：

• 验证者在执行PoS职责的同时，生成ZKP作为额外证明。
• 成功提交有效ZKP的验证者可获得额外奖励。
• 主网区块奖励可分为两部分：传统PoS验证奖励和ZK证明生成贡献奖励。

这种结合可能形成一种新的"混合共识"模式，ZK挖矿成为PoS质押的扩展。

ZK挖矿的正外部性

与纯PoS相比，ZK挖矿可能为以太坊带来新的正外部性：

• 需要专用硬件，类似PoW挖矿，但能耗效率更高。
• 促进硬件产业发展，扩大区块链对实体经济的影响。
• 生成有效证明用于验证交易，避免无效计算资源浪费。

AI与ZK算力共享

未来可能出现综合性计算服务平台，支持AI和ZK任务的计算需求：

• 用户可在同一平台处理AI和ZK相关任务。
• 智能合约可整合AI算力提供者与ZK证明生成。
• 算力资源可根据需求动态分配给AI或ZK任务。

ZK硬件加速的领先项目

1. Cysic：专注于设计和生产ASIC、FPGA和GPU加速解决方案。

   • ZK Air：轻便设备，性能约等于10张RTX 4090 GPU。
   • ZK Pro：大型设备，性能约等于50张RTX 4090 GPU。
   • 提供CUDA库，支持多种ZKP系统，性能提升至少50%。
   • Cysic Network：ZK矿池与SaaS平台。

2. Scroll：作为ZK Rollup项目，独特之处在于自主开发ZK加速硬件GUP。

展望

随着以太坊进一步ZK化，ZK硬件加速技术将变得愈发重要。这不仅可能提升网络性能，还可能反向影响以太坊的经济模型，形成PoS和新型PoW并存的局面。这一领域的发展值得持续关注，可能为以太坊带来新的发展机遇和挑战。