専用vs一般ZK：未来はどれですか？

著者：MOソース：X、 @no89thkey翻訳：シャンオッパ、ビッチンビジョン

この質問に数字で答えてみましょう。

トレードオフプレーンの1つの魔法の最高のポイントに収束できる可能性はありますか？いいえ、オフチェーン検証可能なコンピューティングの未来は、専用のZKと汎用ZKの境界を曖昧にする連続曲線です。これらの用語が歴史的にどのように進化したか、そしてそれらが将来どのように融合するかを説明させてください。

2年前、「プロフェッショナル」ZKインフラストラクチャは、Circcom、Halo2、Arkworksなどの低レベルの回路フレームワークを意味していました。これらで構築されたZKアプリケーションは、基本的に手書きのZK回路です。非常に具体的なタスクに対して高速で安価ですが、開発と維持が困難な場合があります。これらは、NANDチップスやコントローラーチップなど、今日のIC業界のさまざまなアプリケーション固有の統合回路チップ（物理シリコン）に似ています。

しかし、過去2年間で、「専門化された」ZKインフラストラクチャは、より「一般的な」インフラストラクチャに進化しました。
現在、ZKML、ZKコポロセッサー、およびZKSQLフレームワークがあり、ZK回路コードの単一行を記述せずに異なるカテゴリのZKアプリケーションを構築できる、使いやすく高度にプログラム可能なSDKを提供しています。たとえば、ZKコプロセッサを使用すると、スマートコントラクトは、信頼せずに履歴ブロックチェーンの状態/イベント/トランザクションにアクセスし、このデータで任意の計算を実行できます。ZKMLは、スマートコントラクトがAI推論結果を確実に活用して、幅広い機械学習モデルを有効にすることを可能にします。

これらの進化したフレームワークは、ターゲットドメイン内のプログラマ性を大幅に向上させ、抽象化層（SDK/API）が薄く、裸の金属回路に近いため、高性能と低コストを維持します。これらは、IC市場のGPU、TPU、FPGAに似ています。プログラマ性の分野の専門家です。

ZKVMも過去2年間で大きな進歩を遂げました。すべての汎用ZKVMが低レベルの専用ZKフレームワークに基づいて構築されていることは注目に値します。アイデアは、ZKアプリケーションを高レベルの言語（SDK/APIよりもユーザーフレンドリー）で記述できるということです。これは、命令セット（RISC-VまたはWASMクラス）用の専用サーキットの組み合わせにコンパイルできます。IC業界との類似性において、それらはCPUチップのようなものです。
ZKVMは、ZKコプロセッサなどと同じように、低レベルのZKフレームワークの上の抽象的な層ですが、厚い層です。

かつて賢い人が言ったように、抽象化の層はすべてのコンピューターサイエンスの問題を解決することができますが、同時に別の問題を引き起こすことができます。私の友人、トレードオフはここのゲームの名前です。基本的に、ZKVMの場合、パフォーマンスと汎用性のトレードオフを行います。

2年前、ZKVMの「ベアメタル」のパフォーマンスは本当に悪かった。ただし、わずか2年で、ZKVMのパフォーマンスは大幅に向上しました。なぜ？
これらの「普遍的な」ZKVMはより「プロフェッショナル」になったからです！パフォーマンスの改善の重要な領域は、「プリコンパイル」から来ています。これらのプリコンパイラは、SHA2やさまざまな署名の検証などの一般的に使用される高度なプログラムを計算する専門のZK回路であり、それらを命令回路に分解する通常のプロセスよりもはるかに高速です。

したがって、現在、この傾向はすでに非常に明白です。
専門のZKインフラストラクチャはますます一般的になりつつあり、一般化されたZKVMはより専門化されています！

過去数年間の両方のソリューションについて、最適化は以前よりも優れたトレードオフを達成することです。他の人を犠牲にすることなく、ある時点でより良く行うことです。それが、双方が「私たちは間違いなく未来だ」と感じている理由です。

ただし、コンピューターサイエンスの知恵では、ある時点で「パレート最適壁」（緑色の点線）に遭遇することがわかります。この場合、別の機能を犠牲にせずに機能を改善することはできません。
それで、100万ドルの疑問が生じます。一方は、やがて他方を完全に置き換えますか？

IC業界の類推が役立つ場合：CPU市場規模は1,260億ドルであり、IC業界全体に加えてすべての「専用」ICSは5150億ドルです。私は、ミクロレベルでは、歴史がここで韻を踏んでおり、お互いに取って代わるものではないと信じています。

そうは言っても、今日、誰も「汎用CPUによって完全に駆動されているコンピューターを使用している」と言った。
はい、私たちは実際にマクロの観点からこれを見るべきです。

将来、ドメインの専門家ZKインフラストラクチャと汎用ZKVMは、協力することができます。これは多くの形で発生する可能性があります。
今日、最も簡単な方法が可能です。たとえば、ZKコプロセッサを使用してブロックチェーントランザクションの長い履歴でいくつかの計算結果を生成することもできますが、このデータに上のコンピューティングビジネスロジックは非常に複雑であるため、SDK/APIで簡単に表現できません。

できることは、データと中間計算の高性能および低コストのZKプルーフを取得し、再帰的に証明により一般化されたVMにプールすることだけです。