TL；速度三角形定位法(dead reckoning)
由Opside提出的ZK-PoW算法具有以下优点:
一个ZK计算能力的市场化定价机制，不仅可以用于ZK-Rollup，未来还可以用于AI(ZKML)，为即将到来的ZK-roll(尤其是zkEVM)大规模爆发提供海量计算平台。同时，还为大量闲置矿工提供了全新的采矿场景ZKP两步提交算法，并为ZK-Rollup提供了分散证明者机制优化的标准ZKP计算和提交机制，提高了80%的ZKP生成效率。为什么我们需要ZK的幂算法？目前以太坊主网上运行的有几款ZK-roll up，包括Polygon zkEVM和zkSync era。然而，事实上，大多数ZK汇总项目并没有实现分散证明人。比如Polygon zkEVM的beta mainnet中，ZKP是可信聚合器提交的，zkSync时代也差不多。
当ZK-罗勃数量较少时，集中式证明者是可行的。但随着ZK扩容技术的成熟，尤其是未来一到两年内zkEVM技术的逐步落地，ZK-Rollup的数量将迎来非常可观的增长。在大规模ZK累积的情况下，集中式证明者也会引起许多问题:
首先，prover价格昂贵，需要专业设备和机房。不是每个ZK-罗博运营商都有能力维护一个集中的证明人集群。因此，我们需要专业的矿工来承担未来ZK-Rollup的海量计算能力需求。第二，如果只有一个证明者，单个节点的中断将导致整个ZK汇总交易不被确认。我们需要一个分散的证明者机制来鼓励多个矿工同时参与一个ZKP计算，并获得相应的奖励。最后，我们需要一个标准化的ZKP优化算法来提高整体硬件效率。作为一个高度去中心化的公链，Opside的ZK-PoW算法在以太坊已经是人满为患，燃气费极其昂贵。许多Web3应用，尤其是金融衍生品、游戏、社交网络等。，需要迁移到第2层或其他公共链。事实上，简单地提供一个高性能低气体的执行环境并不难，一些集中式的解决方案很容易做到这一点。困难的是如何在保证高性能和低气体的同时保持高度的分散性
在Opside的设计中，每个Web3应用都可以有自己的ZK-Rollup，并且可以自由选择基链。目前Opside支持四种基链，分别是以太坊、Opside、BNB链和多边形。换句话说，开发者可以选择在这四个公共链上部署他们自己的ZK汇总。为了支持大量ZK卷带来的海量硬件资源需求，Opside还提供了统一的ZKP计算市场，并鼓励Miner为这些ZK卷生成zkp。
Opside，PoW的奖励分配机制，采用的是PoS和PoW的混合共识。PoS部分是基于ETH2.0的共识改进的，因此，Opside将拥有10w以上的验证器，提供海量数据可用性和高度的去中心化。
在Pre-Alpha测试网络阶段，根据PoW算法，每个Rollup会按照一定的规则在一个Opside块中提交一个序列。所有序列根据当前注册的累计槽数和包含的批次号来划分当前块的PoW奖励。当然，有可能在某些块中某些汇总没有提交序列，因此实际的功率膨胀将低于预期。
矿工可以自由参与一个或多个累计的ZKP计算。未来，将根据相应的ZK-Rollup类型、涉及的Rollup交易数量以及用气量来估计每个序列的工作量，以便不同的序列会有不同的定价。
为了避免与Miner相关的恶意行为，Miner需要在一个特殊的系统契约中注册并质押令牌。在提交ZKP用于汇总之前，Miner需要为系统合同中的汇总抵押相应的令牌。Miner提交ZKP的奖励也会按照质押比例进行分配，从而避免Miner多次提交ZKP的恶意行为。可以找到更多细节。
ZKP两步提交算法:标准的分散证明者机制为了鼓励多个矿工同时参与一个ZKP计算任务，Opside提出了两步提交ZKP验证机制。一个ZKP对应的PoW奖励份额会按照一定的规则分配给有效ZKP的提交者，也就是矿工。
提交证明(Submit proofhash):在一个时间窗口内，允许多个矿工参与某个序列的零知识证明的计算。每个矿工在计算证明后，并不直接提交原始证明，而是计算(证明/地址)的proofhash，并将proofhash提交给合同。提交ZKP:在时间窗口之后，矿工提交原始证明，并用先前提交的证明进行验证。所有通过验证的矿工都可以获得PoW奖励，奖励金额按照矿工认捐比例进行分配。更多细节请参考优化后的ZKP生成算法:矿工效率提升80%的智能契约卷起验证ZKP时，如果提交原始证明数据，可能会导致连锁攻击。为了防止恶意攻击，ZK汇总经常需要额外的工作来隐藏原始证明数据。一种解决方案是矿工提交的ZKP包含矿工地址的汇总结果。Opside提出的ZKP两步提交算法巧妙地采用了先提交后验证的模式，不再需要为了证明和地址做类似不必要的聚合计算。
另外，在一些开源的zkEVM中，ZKP的计算和提交都是串行的。当ZK-罗博提交大量序列时，矿工们无法同时计算多个ZKP。在Opside中，ZKP的两步提交算法实现了ZKP的并行计算和串行提交，允许矿机同时执行多个ZKP生成任务，大大加快了ZKP的生成效率。
Opside团队还对ZKP递归聚合算法进行了一系列优化，充分提高了集群中机器资源的利用率，进一步提高了ZKP的计算速度。
在实际压力测量环境下，矿工有20个由128核CPU和1 TB RAM组成的机器集群，测试事务稳定在27.8TPS，持续约40分钟。在同等条件下，Opside将交易的平均确认时间从约5-6分钟减少到约3分钟，ZKP生成效率提升约80%。未来，随着更多ZK-Rollup和矿工的加入，ZK计算力市场的需求侧和供给侧规模将进一步扩大，Opside的PoW算法带来的效率提升将更加明显。
总结了Opside提出的ZK-PoW算法，创造性地定义了市场化的ZK计算能力定价机制。这个计算市场为即将大规模爆发的ZK-Rollup(尤其是zkEVM)提供了海量计算平台；同时也为大量闲置矿工提供了新的采矿场景。
ZKP的两步提交算法为ZKP汇总提供了一个标准的分散证明者机制，鼓励更多的矿工提供稳定和持续的ZKP计算能力。同时，ZKP优化的计算和提交机制将生成ZKP的效率提高了80%。
在未来，Opside的PoW机制的应用场景可以很容易地扩展，不仅可以用于ZK-Rollup，还可以用于未来的AI(ZKML)。
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原文地址"一文读懂 Opside 的 ZK-PoW 算法"：http://www.ljycsb.cn/qukuailian/211942.html。
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