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以太坊合并之后,GPU 矿工们将面临的 5 种选择

据以太坊核心开发者 Tim Beiko 表示,以太坊合并不会在 6 月份发生,而是可能会再延迟几个月的时间,尽管合并的最终日期还没有一个准确答案,但能够确定的是,以太坊最终还是会结束其 PoW 工作量证明的旅程。

而对于以太坊 PoW 矿工们而言,接下来他们将会面临一个非常重要的问题,即未来可选择的路有哪些?

在本文当中,笔者试图简单地盘点 5 种可能的选择(注:包括现有替代 PoW 链以及 ZKP 挖矿市场)。

选择一、继续看好矿业,然后切换到现有竞争 PoW 链

除了以太坊之外,目前市场上还有一些替代的 PoW 链可供矿工们选择,例如 Dogecoin 和 Litecoin(两者属于联合挖矿)、Ethereum Classic (ETC)、Monero(XMR)以及 ZCash(注:ZCash 也有转向 PoS 共识机制的计划,因此这里不太推荐)。

对于矿工们来说,以上这些 PoW 竞争链是相对较稳定的选择,但它们本身的体量以及提供的功能其实是非常有限的,因此能够容纳的算力值也会存在限制。

注意,选择这条路线的前提是:你认为接下来 GPU 加密挖矿还有未来,并且对一些新的 ZKP 公链和 ZKP 新服务没有太多的信心,那么选择现有的替代 PoW 链会是好的一种选择。

选择二、对 GPU 挖矿的未来信心不足,选择关机,然后转卖掉显卡

如果你认为以太坊转 PoS 之后,没有任何一个 PoW 链能够承载如此庞大的显卡挖矿算力,并且对 GPU 挖矿的未来没有太多的信心,那么你可能会选择提前停止挖矿,并通过二级市场将挖矿显卡转卖出去。

但根据 etherscan.io 的数据显示,目前以太坊的全网算力并没有出现下降的趋势,这意味着矿工们似乎不太愿意选择这条道路。

(注:数据来自 https://etherscan.io/chart/hashrate)

以上两个选择是目前矿工们最容易想到的,因此并不是本文要讨论的重点。

而接下里的选择,则充满了很大的不确定性,但它们的潜在回报可能会是更多的。

早在 2020 年,以太坊联合创始人 Vitalik 曾在回答以太坊矿工转型的问题时给出了一个答案‌:

“以太坊即将淘汰的挖矿硬件可以直接用于零知识证明。”

而近期 Paradigm 的最新研究‌,也为我们展示了零知识证明挖矿的巨大潜力。

这也是为什么笔者更看好以下这三种替代选择的原因。

选择三、参与新的零知识证明(ZKP)PoW 公链挖矿,例如 Aleo

Aleo 是获得 A16 z、Coinbase Ventures、SoftBank、Tiger Global、Samsung Ventures 等知名 VC 投资的零知识证明 L1 公链,其最近完成的 B 轮融资金额达到了 2 亿美元,项目整体估值为 14.5 亿美元。

作为零知识证明领域的超新星,Aleo 所采用的简洁工作量证明(Proof of Succinct Work,或简称 PoSW)是一种基于 SNARK 的工作量证明算法,它会生成系统有效性证明,作为执行工作量证明的有用副过程(相比之下,比特币和以太坊等传统 PoW 链的计算工作没有附加用途)。

PoSW 是基于比特币 SHA 难度调整算法的变体,关键区别在于,它的底层计算不是任意的哈希函数,而是知识证明。这使得 PoSW 解决方案不仅可以作为 PoW 来确保系统共识安全,还可以验证给定区块中的 tx 包含情况。

(图:Aleo 代币排放计划)

以下是 Aleo 官方关于 PoSW 算法‌的一些解释:

给定关系 R 的非交互式零知识证明元组 (G, P, V),PoSW 算法由以下部分组成:
1、给定一组(有效)交易 T_i = { t_1, ..., t_n } 和当前 state_i,
计算:
NewState (state_i, T_i) <- (state_{i+1}, w_{i+1})
其中:
state_i 是第 i 个区块的状态,并且
w_i 是证明 state_{i+1} 有效性的辅助信息。
2、随机抽取一个 nonce n 并计算:
P (CRS, [n, state_{i+1}], w_{i+1}) <- π_n.
3、如果 PRF (π_n) <= d,设置 n_{i+1} = nπ_{i+1} = π_n。否则返回第 2 步。
函数 PRF 是用于评估难度条件的伪随机函数,而 CRS 是 G 的公共输出。

在 Aleo 上挖矿,矿工通过处理待处理的交易并计算有效的随机数来解决简洁工作量证明难题来产生区块,成功找到有效区块后,矿工将获得 Aleo 的区块奖励。

而在 Aleo 的前两次测试挖矿中,采用的是 CPU 挖矿方式。

但笔者认为,在短期内,GPU 有可能是参与 Aleo 挖矿的一种可行选择,但正如 Paradigm 的研究表明,从长期来看,FPGA 和 ASIC 矿机依旧将占据巨大的优势。

选择四、Layer-2 证明外包,例如 Scroll

Scroll 除了正在努力实现一种通用的 EVM 兼容解决方案——zkEVM,他们还计划启用和标准化 Layer-2 证明外包服务‌。

Scroll 设计了一个外包机制,可以激励 roller(笔者理解为 ZK 矿工)使用 GPU 算力为他们生成零知识证明,此外,他们还计划对该方案进行标准化,以适应更广泛的通用链下计算,而这将打开一个新的证明市场。

尽管关于 Scroll 的 Layer-2 证明外包,目前公布出来的资料还非常有限,但其联合创始人 Ye Zhang 撰写的《PipeZK: Accelerating Zero-Knowledge Proof with a Pipelined Architecture‌》论文是非常值得关注的,在 Paradigm 的 CTO Georgios Konstantopoulos 看来,这篇论文是当下关于 ZKP 挖矿最有希望的研究工作。

总的来说,无论是 zkEVM 还是 Layer-2 证明外包服务,两者都是当下最前沿的零知识证明领域,在这方面,Scroll 已经具备了研究方面的一些优势,但市场最终还需要考验开发及运营能力,并且未来还可能会出现更多的 Layer-2 证明外包市场,这需要我们进行更多的观察。

而除了 Aleo 以及 Scroll 之外,笔者预计还会出现更多的 ZKP 挖矿市场。

选择五:将算力租赁给第三方 ZKP 挖矿市场

随着用户寻求更具表现力、更高性能和更隐私的计算,很多零知识证明项目方,例如 StarkNet、Aztec、Mina、Filecoin、Celo、zkSync 等知名 L1、L2 项目,都会对零知识证明计算产生巨大的需求。

除了建立自己的 ZKP 设备集群之外,这些零知识证明项目方还可能向第三方市场寻求租赁挖矿算力。

就短期来看,GPU 可能会是这些第三方算力租赁市场的主力军,但随着 FPGA,甚至是 ASIC 挖矿技术的成熟,GPU ZKP 矿工可能依旧会被市场逐渐淘汰。

但目前来看,笔者尚未观察到有此类第三方市场的出现,这可能与市场需求还没有爆发有较大的关系。

你还知道哪些替代选择呢,欢迎评论补充。

相关资料:

1、https://twitter.com/TimBeiko/status/1514010098145759232

2、https://www.defidaonews.com/article/6743150

3、https://developer.aleo.org/advanced/posw/posw

4、https://scroll.io/blog/Scroll-Overview

5、https://www.microsoft.com/en-us/research/uploads/prod/2021/05/isca21_pizk-60a269dbb1310.pdf

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