Masa Depan Infrastruktur ZK

zkWASM, PetraVM, dan pembuktian umum

Gelombang pengembangan berikutnya dalam infrastruktur ZK berfokus pada membuat komputasi zero-knowledge lebih mudah diakses dan fleksibel. Salah satu kemajuan utama adalah zkWASM, yang membawa kompatibilitas WebAssembly (WASM) ke sirkuit ZK. WebAssembly adalah runtime tingkat rendah yang banyak diadopsi dan digunakan oleh banyak aplikasi web dan blockchain modern. Mengizinkan program WASM dieksekusi di dalam zkVM memungkinkan pengembang untuk menggunakan alat yang ada dan menulis logika zero-knowledge dalam bahasa yang sudah dikenal seperti Rust, C, atau TypeScript.

Proyek-proyek seperti zkWASM dan PetraVM sedang menciptakan zkVM yang berkinerja tinggi dan ramah pengembang. PetraVM, misalnya, dirancang untuk mengoptimalkan bukti rekursif, di mana satu bukti memverifikasi yang lain. Ini memiliki aplikasi dalam agregasi bukti dan rollup rekursif, di mana banyak komputasi kecil digabungkan menjadi satu bukti yang efisien. Kemajuan ini mengurangi kompleksitas pembangunan di zero-knowledge dan membuka pintu untuk berbagai kasus penggunaan yang lebih luas, termasuk dApps multi-lapisan dan pasar komputasi yang dapat diverifikasi.

Peralihan menuju lingkungan pembuktian yang serba guna berarti pengembang tidak lagi perlu menulis sistem batasan atau sirkuit secara manual. Sebagai gantinya, mereka akan menulis logika aplikasi seperti kode biasa, dan infrastruktur akan menangani pembuatan dan verifikasi bukti di latar belakang. Ini akan secara signifikan mengurangi hambatan untuk menggunakan teknologi ZK.

Lapisan bukti yang dapat disusun dan pemeriksa universal

Seiring dengan proliferasinya aplikasi ZK, kebutuhan akan komposabilitas menjadi semakin mendesak. Saat ini, sebagian besar sistem zero-knowledge terpisah: setiap sirkuit, aplikasi, atau rollup memiliki verifikator dan format bukti sendiri. Fragmentasi ini meningkatkan biaya dan menyulitkan untuk membangun aplikasi kompleks yang bergantung pada berbagai jenis data terverifikasi.

Verifikator universal bertujuan untuk menyelesaikan ini dengan memungkinkan satu kontrak pintar untuk memverifikasi bukti dari berbagai sumber atau sistem. Verifikator ini bergantung pada kunci verifikasi rekursif atau yang dapat diprogram yang dapat beradaptasi dengan berbagai struktur bukti. Dengan verifikator universal yang ada, pengembang dapat membangun kontrak yang menerima input dari berbagai jaringan bukti, koprosesor ZK, dan zkVM tanpa perlu menyebarkan logika kustom untuk masing-masing.

Komposabilitas ini juga meluas ke lapisan bukti. Lapisan bukti modular memungkinkan beberapa aplikasi untuk berbagi infrastruktur pembuktian yang sama. Misalnya, jaringan rollup mungkin menggunakan jaringan bukti yang sama untuk memverifikasi validitas transaksi, respons oracle, atau interaksi lintas rantai. Ini mengurangi duplikasi dan memungkinkan pembaruan keamanan, optimasi, atau sistem pembuktian baru untuk memberikan manfaat bagi banyak aplikasi sekaligus.

Kemampuan untuk menyusun bukti dari berbagai sumber menjadi alur logika yang terpadu sangat penting untuk membangun sistem canggih seperti AI terdesentralisasi, DAO on-chain, dan protokol reputasi antar rantai.

Pasar dan lelang pembuktian terdesentralisasi

Salah satu arah yang paling menjanjikan untuk meningkatkan infrastruktur ZK adalah munculnya pasar pembuktian terdesentralisasi. Saat ini, sebagian besar infrastruktur pembuktian adalah terpusat atau semi-terpercaya. Seiring dengan meningkatnya permintaan untuk komputasi ZK, pasar tanpa izin untuk pembuatan bukti akan diperlukan untuk mencocokkan sumber daya komputasi dengan kebutuhan aplikasi.

Pasar pembuktian terdesentralisasi berfungsi sebagai platform terbuka di mana siapa pun dapat menawarkan layanan pembuktian — biasanya dengan menjalankan zkVM atau akselerator perangkat keras — dan mendapatkan kompensasi untuk pengajuan yang valid. Pasar ini dapat menggunakan mekanisme staking dan slashing untuk memastikan integritas dan dapat menggabungkan sistem reputasi untuk menghargai kinerja yang konsisten.

Lelang juga dapat digunakan untuk mencocokkan penyedia dengan permintaan bukti. Aplikasi dapat mengajukan pekerjaan dengan parameter yang ditentukan dan menerima bukti valid dengan biaya terendah. Ini menciptakan ekonomi terbuka untuk komputasi ZK, memungkinkan penawaran dan permintaan menemukan keseimbangan tanpa memerlukan koordinasi terpusat.

Jaringan bukti seperti ZeroGravity dan Succinct sudah mulai bereksperimen dengan model-model ini. Seiring semakin banyak aplikasi yang mengadopsi logika zero-knowledge, kemampuan untuk mengalihkan pekerjaan pembuktian ke jaringan peserta terdesentralisasi akan menjadi penting untuk efisiensi biaya dan ketahanan terhadap sensor.

Alat pengembang, latensi, dan tantangan UX

Meskipun kemajuan telah dibuat dalam infrastruktur zero-knowledge, masih ada beberapa tantangan yang tersisa. Alat pengembang masih dalam tahap awal. Menulis, debugging, dan menguji sirkuit ZK memerlukan pengetahuan yang belum merata. zkVM membantu menjembatani kesenjangan ini, tetapi ekosistem masih kekurangan pustaka standar, pengelola paket, dan alat verifikasi formal yang umum di bidang pengembangan perangkat lunak lainnya.

Latency adalah batasan lain. Menghasilkan bukti ZK, terutama untuk komputasi besar atau program kompleks, dapat memakan waktu beberapa detik atau bahkan menit. Meskipun ini dapat diterima untuk alur kerja asinkron seperti kueri status atau pembaruan batch, ini bisa menjadi hambatan untuk aplikasi waktu nyata seperti permainan atau perdagangan latensi rendah. Akselerasi perangkat keras dan agregasi bukti sedang dieksplorasi untuk mengurangi penundaan ini.

Dari perspektif pengalaman pengguna, berinteraksi dengan sistem ZK sering kali tidak intuitif. Pengguna mungkin perlu menyetujui langkah tambahan, menunggu bukti off-chain dihasilkan, atau berinteraksi dengan dompet dan antarmuka yang tidak familiar. Mempercepat interaksi ini sangat penting untuk adopsi secara luas. Integrasi dompet, sistem notifikasi, dan mekanisme pengiriman bukti yang terabstraksi akan memainkan peran kunci dalam meningkatkan kegunaan.

Visi: Komputasi tanpa kepercayaan pada skala web

Visi jangka panjang untuk koprosesor ZK dan jaringan bukti adalah untuk memungkinkan komputasi tanpa kepercayaan pada skala internet. Sama seperti komputasi awan yang memungkinkan menjalankan aplikasi besar tanpa memiliki perangkat keras, infrastruktur ZK akan memungkinkan pengembang untuk menjalankan komputasi pribadi yang dapat diverifikasi di mana saja, dan memberikan hasil tanpa kepercayaan kepada blockchain, aplikasi, atau pengguna mana pun.

Dalam model ini, komputasi menjadi lapisan modular. Aplikasi mendefinisikan logika, pengguna mengirimkan input, dan jaringan terdesentralisasi dari penyedia menangani eksekusi. Hasilnya adalah sebuah bukti, yang dapat divalidasi oleh siapa saja. Ini membalikkan model kepercayaan: alih-alih memverifikasi komputasi dengan mengulanginya, kita memverifikasi bahwa itu dilakukan dengan benar menggunakan kriptografi.

Arsitektur ini tidak terbatas pada aplikasi keuangan. Ini berlaku untuk pembelajaran mesin, grafik sosial, penelitian ilmiah, identitas digital, dan bahkan sistem koordinasi seperti DAO. Di mana pun ketepatan, privasi, atau auditabilitas penting, infrastruktur zero-knowledge dapat menambah nilai.

Seiring dengan matangnya standar dan peningkatan kinerja, koprosesor ZK dan jaringan bukti diposisikan untuk menjadi lapisan dasar dari tumpukan web3. Mereka akan memungkinkan aplikasi yang kuat dan berprinsip, dapat diskalakan tanpa sentralisasi, pribadi tanpa isolasi, dan dapat berinteroperasi tanpa kompromi.