zkVM：以太坊扩容的未来

随着FPGA和ASIC等专用硬件的普及，生成零知识证明（ZKP）的速度和成本问题有望得到显著改善。隐私计算需求的不断增长，推动了ZKP语句复杂性的增加，这使得使用专门硬件来提升证明生成速度变得更加必要。未来，这将催生一个完整的ZK和证明行业，普通用户可以在自己的CPU上生成证明，或者选择使用GPU和FPGA来加速这个过程。

要提升ZKP的生成速度，可以考虑以下几点策略：

1、优化数字向量的乘积计算：通过采用更高效的算法和并行计算，可以显著加速向量乘积的计算过程，从而缩短生成证明的时间。同时，选择更小的域来减少数字向量的大小，也能进一步减少计算时间。

2、优化证明系统的实现：利用更高效的编译器和优化器，可以生成更优化的代码，从而减少生成证明所需的时间。这就像在编程中寻找更简洁有效的解决方案一样重要。

在以太坊合并之前，网络上约有2700万张显卡在运作，算力在5月中达到1.13P的高峰。随着以太坊的合并，这些算力将转向ETC等分叉链。除了市场上存量庞大的Filecoin（FIL）、AR等算力设备，ZK证明计算可能会为矿机硬件找到新的应用场景。

影响ZKP证明速度的主要有三个方面：证明系统、待证明电路的规模以及算法和硬件的优化。证明系统是基础，而待证明电路的规模则是硬件优化的核心需求之一。例如，zkEVM因与原生以太坊的兼容性不同，其电路复杂程度也各有不同。Zksync和Starkware通过构建与原生以太坊不同的虚拟机，避免了某些不适合用zk处理的代码，从而简化了电路复杂度；而Scroll和Hermez等项目则以与底层zkevm兼容为目标，导致其电路设计更为复杂。对于这些复杂电路，硬件加速的需求更为迫切，但这也是一个不断变化的问题，对ZK-EVM同样适用。

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