Перевершення апаратних обмежень: Віталік виступає за оцінку справжньої продуктивності ZK та FHE за допомогою "коефіцієнта ефективності"

Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно висловив нові пропозиції щодо методів оцінки продуктивності в галузі нульових доказів (ZK) та повної гомоморфної криптографії (FHE) і відповів на запитання громади щодо того, як забезпечити апаратну незалежність. Він виступив за використання показників, що краще відображають втрати ефективності самої криптографічної технології, і запропонував використовувати комплексний показник, який поєднує відкрито доступне апаратне забезпечення з економічними та енергетичними витратами для оцінки.

1. 🚀 Обмеження традиційних показників продуктивності
Віталік зазначив, що багато розробників ZK та FHE звикли використовувати "кількість виконань на секунду" (або подібні швидкісні показники) для представлення продуктивності. Обмеження цього показника полягає в тому, що він сильно залежить від конкретної апаратної конфігурації, на якій він виконується. Кількість операцій на секунду, виміряна на високопродуктивному сервері, суттєво відрізняється від результатів, отриманих на звичайному персональному комп'ютері, що ускладнює справедливе та значуще порівняння між різними технологічними рішеннями. Ця залежність від апаратного забезпечення приховує ефективність самих криптографічних алгоритмів, не дозволяючи чітко відповісти на основне питання, яке є критично важливим для розробників: "Яку кількість первісної ефективності я жертвую для досягнення криптографічної безпеки?"

2. 💡 Новий оцінювальний показник: "Коефіцієнт ефективності"
Щоб вирішити наведену проблему, Віталік наполегливо рекомендує використовувати "відношення зашифрованого часу до оригінального часу обчислень" як основний показник оцінки. Це відношення можна інтуїтивно зрозуміти як "фактор накладних витрат" (overhead factor), який вимірює, в скільки разів час, необхідний для виконання зашифрованих обчислень, перевищує час, необхідний для виконання тих же оригінальних (незашифрованих) обчислень. Основна перевага цього відношення полягає в його апаратній незалежності. Незалежно від використовуваного апаратного забезпечення, це відношення може відносно стабільно відображати втрати продуктивності, пов'язані з впровадженням криптографічних технологій, що дозволяє розробникам більше зосередитися на оптимізації та порівнянні ефективності алгоритмів. Віталік також визнає, що через різну ефективність виконання різних обчислювальних операцій на апаратному забезпеченні (гетерогенність операцій) це відношення все ж буде під впливом апаратного забезпечення, але він вважає, що воно все ще є значно більш інформативним показником порівняно з традиційними показниками.

3. ⚙️ Забезпечте незалежність та здійсненність оцінюваного апаратного забезпечення
У відповідь на запитання громади щодо "як забезпечити апаратну незалежність" та "чи потрібне дороге спеціалізоване обладнання", Віталік дав чітку та практичну відповідь. Він запропонував, щоб оцінка базувалася на "публічно доступному обладнанні" (publicly available hardware), а не на дорогому чи спеціалізованому обладнанні, що забезпечує універсальність та доступність оцінювальних стандартів. Що ще важливіше, він далі запропонував більш комплексний "розумний первинний показник" (reasonable first-pass metric): обчислення геометричного середнього значення витрат капіталу за "долари на секунду операцій" та "джоулі на операцію" між зашифрованими та оригінальними операціями. Цей комплексний показник розширює оцінку продуктивності з простого виміру швидкості до вимірів економічних витрат (капітальних витрат) та енергетичної ефективності (споживання енергії), надаючи приймаючим рішенням більш комплексний погляд на ефективність компромісів.

4. 🌐 Значення нових показників для розвитку галузі
Методологічна зміна, яку пропагує Віталік, має важливе значення для здорового розвитку технологій ZK та FHE. Вона заохочує розробників більше зосереджуватися на основній ефективності самих криптографічних технологій, просуваючи оптимізацію на алгоритмічному рівні, а не лише покладаючись на потужніше обладнання для підвищення продуктивності. Уніфіковані, більш порівнянні оціночні стандарти допоможуть сприяти справедливій конкуренції та технологічному прогресу між різними проектами. В кінцевому підсумку це допоможе всій галузі більш науково знайти оптимальний баланс між безпекою та ефективністю в процесі переходу від моделі "залежності від довіри" до моделі "криптографічної безпеки", закладаючи міцний фундамент для створення наступного покоління безпечних, ефективних блокчейн- і приватних обчислювальних додатків.