ZK挖矿系列一 - 以太坊合并后 - 未来潜在的 Ethash PoW 挖矿衍生品/替代分支

2022年9月14日，在全球矿工的关注下，以太坊完成了其历史上最重要的PoS共识机制合并升级，结束了ETH PoW挖矿时代，迈向节能的基于权益的区块链网络服务体系。 这是一个谈了8年的话题，现在版本更新终于实施完成，作为矿工，我们不得不接受。 但是，合并对采矿业的影响也是巨大的。 我们可以看到，就在一天之后，各大平台的营收计算，以前都是比较好的正数，现在几乎都变成了负数，就连目前市面上最先进的RTX 3090TI显卡设备也少之又少收入。 根据2miners ETC的全球算力统计，合并后算力直接增长了4倍，使得大量ETC矿工在加密货币市场价格没有及时反应之前就进入了负挖矿收益阶段。 那么未来显卡挖矿的方向是什么，GPU挖矿有没有可行的替代方案呢？

2miners ETC 算力增长率

Asicminervalue 合并后的利润

ZK挖矿

目前市面上这么多显卡，终究会流到哪里去。 这也是由市场和加密货币市场价格决定的方向。 在短期内，可能只能在主要山寨币或 ETH 分叉币之间来回切换。 但基于Minernav对市场及相关技术领域的一些深入了解，显示显卡的算力并没有完全放弃，或者说没有未来可以使用的领域。 在未来一个合适的时间——ZK挖矿可能会是一个新的Ethash POW挖矿衍生分支，取代之前显卡的PoW挖矿方式，但其操作会略有不同。

ZK挖矿主要是指利用计算设备和计算能力生成零知识证明，提供验证。 这里需要简单谈谈什么是零知识证明（ZKP）以及它的重要性。 零知识证明是近50年来密码学领域的重要成果和创新之一。 区块链中的 ZKP 主要是指 zkSNARKs（Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge）等算法，虽然它不是第一个使用目的。 它用于区块链领域（见底部参考），但由于其独特的技术，它已成为区块链各种Layer 2扩展解决方案和隐私计算的重要组成部分。 对于矿工来说，零知识证明的可验证外包计算带来了未来ZK挖矿发展的可能，因为ZKP的证明生成过程涉及大量数学计算，生成速度慢，计算设备太贵了。 不可能在每个节点上都配备ASIC、FPGA等这些特殊硬件来达到其生产证明的目的。 尽管 Paradigm 声称 FPGA 将成为未来 ZKP 计算的主流，但由于显卡具有高效的通用计算能力，而当前的 ZKP 算法仍在不断发展，Minernav 认为基于 GPU 的 ZKP 加速算力市场较早采用应该还是主流。 后期算法落地后，将发展成为以FPGA甚至ASIC为主流的算力趋势。

为什么ZK挖矿相对可行

虽然消耗纯电（如BTC）的挖矿有其必要性，见（比特币挖矿过程的必要性），但区块链公司仍在努力寻求更有意义的挖矿方式，比如保护用户的交易隐私和地址。 对比我们现在在以太坊上的地址，任何一笔交易的内容和交互地址都是可见的。 未来，我们需要一个区块链网络，可以在不泄露全部内容的情况下验证交易的正确性。

以目前流行的 ZK-Rollup 为例，目前的设计是中心化的，其架构包含两个主要角色

Sequencer（执行交易） Prover（生成 ZK 证明）

Zkrollup 图参考

Sequencer 主要用作排序角色，对 L2 上的事务和时间进行排序和打包，然后分发打包好的 Batch。 等待 Prover 读取后，生成 ZPK 并提交给 L1 链上的智能合约进行验证。 但是，基于目前的技术方案，Sequencer 和 Prover 的执行速度有很大的不同。 由于生成 ZKP 的工作非常耗时，Sequencer 的工作效率比 Prover 快了近 5000 倍。 在这种情况下，将严重影响 ETH2.0 后期的 L2 交易执行效率。 虽然有研究表明可以定制高性能的 ZK-Rollup 加速芯片以实现更高的执行效率，但与开放 Prover 算力市场相比，每个人都可以自由运行 Prover 节点并通过生成 Proof 获得奖励。 这个过程其实就是一个挖矿操作，也会让L2网络更加去中心化。 同时，zkSync 和 StarkNet 这些领先的公司在未来的项目开发过程中也有明确的去中心化计划。

zkSync 去中心化计划

StarkNet 去中心化计划

那么以上内容只是一个非常早期的探索过程。 尽管 ZKP 概念证明似乎可行，但实际实施仍需要漫长的过程。 不过作为显卡矿工，我们也不必过于悲观，合并后的时间可能不一定是显卡挖矿的终结，等以太坊网络上的大规模L2网络未来得到ZK rollup的支持，GPU挖矿机会可能会慢慢回来。

同时，市场上已经有一些基于 ZKP 挖矿的早期 L1 和 L2 公链项目。 其中一些可能比以太坊上的大规模 L2 ZK 挖矿更早实施。 我们将在后面的系列中讨论它们。

（注：本文仅代表Minernav自己的言论和观点，仅供参考，不构成任何投资建议。）

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