Расширение рынка & Техническая эволюция

Сектор копроцессора испытал заметный рост с 2024 года, и несколько ключевых событий изменили его облик:

• Принятие копроцессора ZK: Интеграция корпроцессоров ZK в предприятиях выросла на 215% с конца 2024 года, причем финансовые учреждения лидируют в реализации исторической верификации транзакций
• Функциональность кросс-цепочки: Крупные платформы расширили функциональность за пределы только Ethereum, 73% из них теперь поддерживают верификацию данных на нескольких цепях
• Стандартизированные API: Альянс стандарта копроцессоров, созданный в 1 квартале 2025 года, установил унифицированные интерфейсы, снизив сложность интеграции для разработчиков примерно на 60%

Технические Прорывы

Значительные достижения произошли в основных технологиях, обеспечивающих работу сопроцессоров:

Проект Эволюция & Конкурентная Среда

Аксиома

Axiom has maintained market leadership by introducing AxiomOS, операционная система для доступности данных, которая интегрируется с основными решениями уровня L2. Их комплексный набор совместной обработки корпоративного уровня теперь поддерживает потоковую передачу данных в реальном времени с доказательствами корректности ZK.

Brevis

После успешной интеграции с EigenLayer, Brevis развернулBrevis Nexus, соединяя функциональность сопроцессора через 9 основных блокчейн-сетей. Их архитектура параллельной обработки теперь может обрабатывать 5 000+ одновременных запросов на подтверждение.

Геродот

Herodotus использовал свою интеграцию с Starknet для создания Временные мосты, позволяя смарт-контрактам получать доступ к историческим данным межцепочно с комиссией, которая на 97% ниже, чем у традиционных методов. Их партнерская программа теперь включает в себя более 40 крупных протоколов DeFi.

Новые игроки

Новые участники сосредоточились на специализированных вертикальных приложениях:

• Квантовые системы данных: Оптимизировано для верификации данных высокочастотной торговли
• ChronosLabs: Специализируется на соблюдении регулирования и исторических аудиторских трассах
• ZKHistory: Направлено на анализ исторических данных институционального уровня с встроенными функциями конфиденциальности

Интеграция с инфраструктурой Web3

Копроцессоры все чаще становятся фундаментальным уровнем инфраструктуры Web3:

• Интеграция с системами абстракции учетной записи позволяет осуществлять продвинутую аутентификацию на основе исторического поведения пользователя
• Протоколы DeFi используют сопроцессоры для динамической оценки рисков на основе исторической активности on-chain
• Системы управления реализуют ответственные механизмы голосования через проверку исторического участия

Краткое изложение

Ландшафт копроцессоров значительно созрел к 2025 году, преобразуясь из экспериментальной технологии в важную инфраструктуру Web3. Технические улучшения существенно снизили затраты, расширив возможности, сделав доступ к историческим данным практичным для массовых приложений. По мере продолжения усилий по стандартизации и расширения функциональности межцепочечной связи копроцессоры утверждают себя как критическая связь между текущим состоянием блокчейна и его исторической записью, обеспечивая новое поколение интеллектуальных, контекстно-ориентированных децентрализованных приложений.

Анализ трека сопроцессора 2024

Эта статья предоставляет всесторонний обзор развития и происхождения сопроцессоров, анализирует технические стеки и конкурентные преимущества различных конкурентов на текущем этапе и объясняет, как работают сопроцессоры на примере Axiom.

Что такое сопроцессор?

Мо Донг, сооснователь Celer Network и Brevis, считает, что в простых терминах копроцессор - это инструмент, который "дает смарт-контрактам возможность использовать Dune Analytics".

В общем, текущие общие умные контракты не могут получить доступ к историческим данным. Например, при работе над Протоколом управления ликвидностью мне понадобились исторические данные о ценах, чтобы рассчитать, как часто и по какой цене поставщики ликвидности превышали ценовой диапазон в AMM. Нам пришлось полагаться на индексный сервис, размещенный на цепи, такой как GraphQL API The Graph, потому что агрегирование, поиск и фильтрация задач не могут выполняться только через взаимодействие с контрактом. Действительно, даже индексация стандартных данных транзакций блокчейна представляет собой сложную задачу, не говоря уже о чтении более сложной информации, чем базовая информация.

Что касается протоколов управления ликвидностью, оценка исторической производительности существующих тестовых пулов или пользовательских пулов все еще требует использования API сервиса индексов, хостящего цепочку. Эти данные затем рассчитываются вручную в Excel. Существует ли сервис, способный упростить этот процесс, предоставляя dapp смарт-контрактам возможность агрегировать, фильтровать и анализировать эти данные напрямую? Копроцессоры разработаны для решения проблемы.

Почему его называют копроцессором?

В ранних компьютерных системах процессор ЦПУ часто мог выполнять только базовые операции. Ему нужно было сопрягать с дополнительным «сопроцессором», чтобы выполнять конкретные типы вычислений, такие как операции с плавающей запятой, для улучшения производительности.

Теперь мы можем рассматривать Ethereum как гигантский суперкомпьютер. Смарт-контракты со всего мира могут получать доступ только к on-chain данным из текущего блока, а не к историческим данным, включая записи транзакций и изменения баланса счета. Это происходит потому, что дизайн Ethereum не предоставляет способа для смарт-контрактов получать доступ к этим историческим данным.

Доступ к историческим данным для обеспечения их надежности требует криптографического метода, который связывает исторические записи с текущим блоком. Однако расчет и проверка этого доказательства непосредственно в смарт-контракте могут быть затратными и затратными. В качестве альтернативы можно использовать запросы через узлы хранения, но смарт-контракты не могут взаимодействовать с ними непосредственно, и возникает проблема доверия. Так как мы можем решить эту проблему доверия и обеспечить проверяемое вычисление? Иными словами, как мы можем позволить третьей стороне непосредственно проверить результаты вычислений на правильность, не выполняя повторно сами вычисления? Решение может заключаться в сопроцессорах, аналогичных ранним компьютерным системам. Они могут расширить вычислительную мощность смарт-контрактов на Ethereum, предоставив им новую возможность доступа к историческим данным и выполнения сложных вычислений.

Как обычно работает сопроцессор?

В общем, основной рабочий процесс копроцессора, который проверяет данные Ethereum, следующий:

1. Запросите исторические данные и выполняйте соответствующие вычисления внецепочной среде через сервис;
2. Сервис сгенерирует некий вид доказательства, чтобы подтвердить, что его работа надежна;
3. Dapp разработчика будет взаимодействовать с контрактом копроцессора, развернутым на Ethereum, чтобы проверить доказательство;
4. После взаимодействия с контрактом копроцессора и проверки результата dapp может напрямую получить доступ к необходимым историческим данным без доверия.

Проекты в области копроцессора или широкого пространства верифицируемых вычислений

Этот раздел в основном анализирует ключевые технические стеки и конкурентные преимущества ведущих игроков в области копроцессоров.

Аксиома

Пионер в области сопроцессоров, Axiom строит инфраструктуру данных on-chain для упрощения взаимодействия смарт-контрактов с on-chain данными. Axiom также заслуживает признание введения концепции сопроцессоров. Позже в этой статье мы более подробно рассмотрим, как работает их сопроцессор, используя Axiom в качестве примера.

Лагранж

Lagrange фокусируется на доказательствах состояния межцепочечной и параллельных техниках обработки. Их доказательства могут достигать межцепочечной верификации без использования протоколов обмена сообщениями межцепочечной, таких как zkBridge или IBC. Параллельный доказатель Lagrange прекрасно подходит для продуктов, включающих перекладку, укрепляя свою позицию в экосистеме RaaS (Rollup as a Service).

В отличие от последовательных доказательств, параллельные доказательства могут распределять свою нагрузку по тысячам потоков одновременно. Кроме того, повторное ставкирование на EigenLayer позволяет им обеспечить безопасность. Другими словами, этот подход параллельных вычислений и параллельного доказательства позволяет добиться лучшей горизонтальной масштабируемости.

Один реальный пример использования - это применение Лагранжа на AltLayer. AltLayer предлагает активные службы проверки для Restaked Rollup, помогая разработчикам реализовать децентрализованную последовательность и проверить правильность состояния Rollup эффективно. В марте 2024 года Лагранж заключил партнерство с AltLayer для использования параллельных доказателей для совместной обработки Rollup. Это обеспечивает верифицируемые и доверительные данные и результаты вычислений на цепи для клиентов RaaS AltLayer.

Геродот

Тесно связанный с экосистемой Starkware/Starknet, Herodotus партнерит с проектами, такими как Snapshot. Они называют свою систему сопроцессора «Storage Proof», которая может быть объединена с ZK-доказательствами для обеспечения доступа к данным между различными уровнями Ethereum.

Источник: веб-сайт Геродота

Система доказательства хранения состоит из трех компонентов:

1. Доказательства включения: Подтвердите, что данные действительно существуют в структуре данных Ethereum.
2. Доказательства вычислений: Проверьте действительность многоэтапных рабочих процессов, особенно тех, которые включают преобразование данных или другие операции.
3. ZK доказательства: Разрешить смарт-контрактам подтверждать действительность доказательств без обработки всех базовых данных.

Любые данные on-chain в узле архива Ethereum могут быть доказаны с использованием системы доказательств хранения.

Как и другие копроцессоры, система доказательства хранения генерируется вне цепи и проверяется в цепи, минимизируя потребление ресурсов в цепи. Она также сокращает передачу данных между слоями Ethereum, отправляя только хэш блока или корень аккумулятора для проверки.

Brevis

Разработанный Celer Network, Brevis представляет собой инфраструктуру для создания различных сервисов обработки данных on-chain, включая ZK coprocessors. Celer Network, протокол интероперабельности, основанный Мо Донгом и Цинкай Лианом, привлек $4 миллиона в рамках IEO (Initial Exchange Offering) в 2019 году.

Celer Network развернул контракт Brevis on-chain. Этот контракт проверяет доказательства от запросов копроцессора и передает результаты обратно в контракт dapp через функцию обратного вызова. Разработчики могут использовать Brevis SDK, чтобы обеспечить доступ dapp к историческим данным on-chain с легкостью. SDK абстрагирует сложные цепи, устраняя необходимость для разработчиков иметь предварительные знания о ZK proofs. SDK Brevis построен на основе фреймворка gnark, разработанного командой Consensys Linea. Кроме того, Brevis поддерживает ZK light client Ethereum, позволяя ему работать с on-chain данными с любого совместимого с Ethereum EVM блокчейна.

Источник: Документация Brevis

Celer Network в настоящее время разрабатывает coChain, блокчейн, сфокусированный на экосистеме RaaS, используя Brevis в качестве основы. coChain - это блокчейн, основанный на алгоритме консенсуса Proof-of-Stake (PoS) и может предоставлять услуги стейкинга и снижения Ethereum.

Слэшинг относится к процессу наказания валидаторов, нарушающих правила в экосистеме Ethereum PoS, включая штрафы и изменение состояния. Исторически уровень слэшинга в экосистеме стейкинга Ethereum был очень низким, данные показывают, что только около 0,04% валидаторов были оштрафованы.

Уникальной особенностью coChain является связь между генерацией результатов копроцессора и вознаграждениями и наказаниями за стейкинг Ethereum. Вот процесс:

1. Смарт-контракт отправляет запрос сопроцессора, а механизм консенсуса PoS генерирует результат сопроцессора;
2. Результат, сгенерированный PoS, отправляется в блокчейн в виде «предложения», которое может быть «оспорено» доказательством нулевого знания (ZK);
3. Если вызов доказательства ZK успешен и указывает на недобросовестное поведение валидатора во время ставки, ставка соответствующего валидатора немедленно урезается на Ethereum. Напротив, если результат, сгенерированный PoS, остается без оспаривания, dapp может непосредственно использовать результат копроцессора без дополнительных затрат на доказательства ZK. Этот «оптимистичный» подход к вызовам доказательств, аналогичный Optimism, помогает снизить затраты.

В целом подход coChain сочетает стимулы к доверию/проверке копроцессоров с экосистемой стейкинга Ethereum. В будущем он будет интегрироваться с EigenLayer для снижения затрат на доказательство ZK копроцессоров.

Нексус

Nexus zkVM позволяет проверять любой результат вычислений on-chain. Его уникальной особенностью является возможность проверки ZK-доказательств на основе техник складывания. Основанный в 2022 году, Nexus - еще один участник в пространстве zkVM. Хотя детали пока не были широко раскрыты, основатель Даниэль Марин (выпускник Стэнфорда с опытом работы в Google) опубликовал ранние исследовательские статьи через Stanford Blockchain Club.

ZK-технология складывания считается многообещающим направлением в рамках решений zkVM. Nexus zkVM поддерживает верификацию как складывающихся доказательств, так и схем накопления. Он нацелен на то, чтобы быть масштабируемым, модульным и открытым zkVM. Их технический стек включает механизмы агрегации доказательств крупномасштабной параллельной обработки на основе приращаемых верифицируемых вычислений (IVC) и различные схемы складывания, такие как Nova, CycleFold, SuperNova и HyperNova. Они также разрабатывают сеть Nexus Network, крупномасштабную параллельную сеть добычи доказательств, построенную на Nexus zkVM.

Источник: Документация Nexus, Архитектура Nexus zkVM

Таблица сравнения технических подходов и конкурентных преимуществ в треке копроцессора

Как видите, различные проекты выбрали различные технические стеки на основе различных экосистем (Ethereum EVM, RaaS, межцепочные, Ethereum межслоевые), различные методы доказательств (Rollup против ZK) или различные решения в рамках ZK-доказательств (zk-SNARK, складывание доказательств, схемы накопления и т. д.). У каждого из них есть свои преимущества и недостатки в отношении конкурентных преимуществ и, в конечном итоге, представляют различные формы продуктов: интерактивные онлайн-контракты, SDK и сети, разработанные для различных целей, таких как сети проверки стейкинга и сети масштабной верификации.

Источник: От автора

Конкретная операция сопроцессоров: случай Axiom

Почему выбрать Аксиому?

Axiom — это сопроцессор ZK proof, созданный для Ethereum. Он позволяет смарт-контрактам получать доступ к историческим данным в цепочке и обеспечивает отсутствие доверия к вычислениям вне сети с помощью технологии ZK proof. Компания Axiom была основана Джонатаном Вангом и Йи Саном в 2022 году. 25 января 2024 года Axiom объявила в Твиттере, что привлекла 20 миллионов долларов в рамках финансирования серии А под руководством Paradigm и Standard Crypto. Это первый проект, в котором предлагается концепция «сопроцессора», а также один из самых венчурных проектов в этой области.

Источник: Официальный аккаунт Axiom

История Axiom

В 2017 году И Сун получил степень доктора математики в Массачусетском технологическом институте (MIT) и также работал в компании по высокочастотной торговле в течение некоторого времени. Он начал погружаться в область криптовалют и понял, что доказательство ZK является ключом к масштабируемости блокчейна. Однако тогда он считал, что технология ZK все еще находится в начальной стадии, поэтому решил продолжать наблюдение за пространством. Это произошло только в конце 2021 года, когда технология ZK начала набирать обороты, с постепенным совершенствованием инфраструктуры и инструментов разработки. Кроме того, И Сун столкнулся с проблемами доступа к историческим данным в смарт-контрактах, которые он написал при создании протоколов DeFi. Все эти факторы привели к появлению Axiom.

Какую технологию ZK Proof использует Аксиома?

Axiom в настоящее время использует систему доказательства SNARK на основе фронтендов Halo2 и KZG, а также инструменты ZK proof, такие как таблицы поиска (LUTs). Ранее ZK-доказательства были сложными и трудными для проверки. Таблицы поиска представляют собой набор предварительно вычисленных значений, которые позволяют доказывающему лицу более эффективно доказать верификатору, что значение существует.

Как работает Axiom V2

В январе 2024 года Axiom V2 был запущен на основной сети Ethereum, обеспечивая доступ к транзакциям, квитанциям, хранению контрактов, заголовкам блоков и другим данным из смарт-контрактов. Это означает, что теперь он поддерживает доступ ко всем историческим данным на основной сети Ethereum.

Используя инструменты SDK, разработанные Axiom, разработчики могут писать цепи Axiom на TypeScript для выдачи запросов на данные и настройки вычислений. Axiom опережает своих конкурентов, потому что делает очень простым доступ к онлайн-данным для смарт-контрактов:

1. Разработчики используют Axiom Typescript SDK для написания цепей Axiom и выдачи ZK вычислительных запросов на верификацию исторических данных Ethereum;
2. Axiom выполняет запрошенное вычисление и генерирует доказательство ZK, доказывающее правильность данных и результатов вычислений;
3. Разработчики реализуют функцию обратного вызова в смарт-контракте для проверки и выполнения данных, отправленных из Аксиомы с результатом доказательства ZK;
4. Axiom запросы, отправляя транзакцию on-chain, и возвращаемый результат зашифрован ZK proof для обеспечения его достоверности.

Однако, в отличие от Геродота, Axiom в настоящее время не поддерживает запросы исторических данных из других сетей Ethereum EVM или L2 и сосредотачивается только на основной сети Ethereum. Возможная поддержка связанных функций не исключается.

Применение Axiom V2

На уровне приложений Axiom может помочь dapps в реализации следующих функций:

• Предоставление вознаграждений и программ лояльности на основе записей пользовательской активности на цепочке
• Внедрить ответственность на основе поведения пользователей на цепи
• Установите оракулы, которые могут быть настроены в соответствии с потребностями идентификации, управления и урегулирования

Заключение

Лидер на сегодняшний день в области сопроцессоров, Axiom, имеет взаимосвязь с проектами легкого узла, такими как Succinct. Succinct пытается доказать сам консенсус Ethereum, в то время как Axiom доказывает любые данные истории цепочки на основе консенсуса, предполагая, что результат консенсуса принят.

Область доказательства ZK стремительно развивается с инновационными изобретениями, такими как складывающиеся доказательства, схемы накопления и большие таблицы поиска. Этот рост привлек внимание к проектам, таким как Nexus, которые поддерживают последние достижения в технологии доказательства ZK. В то время как ZK-доказательства становятся массовыми, другие проекты, такие как Lagrange, также привлекают внимание за предоставление доказательств для Rollup через параллельных провайдеров, тем самым заполняя рыночный разрыв.

Непрерывное развитие технологий улучшило производительность различных доказательств знаний, уменьшив их размер и затраты на верификацию. Это расширяет потенциальное использование. В этом контексте гибкость, обеспечиваемая модульностью, приобретает признание, особенно в пространстве сопроцессоров.