ZK-сопроцессоры: инфраструктура, преодолевающая вычислительный барьер блокчейна

Когда Ethereum обрабатывает транзакции, каждое вычисление происходит ончейн — проверяемо, безопасно и мучительно дорого. Это фундаментальное ограничение годами сдерживало возможности разработчиков. Однако новый класс инфраструктуры переписывает правила: ZK-копроцессоры открывают доступ к неограниченным вычислениям для блокчейнов с ограниченными ресурсами, не жертвуя при этом принципом отсутствия необходимости в доверии (trustlessness).

К октябрю 2025 года ZK-копроцессор Brevis Network уже сгенерировал 125 миллионов доказательств с нулевым разглашением, обеспечил поддержку более $2,8 миллиарда общей заблокированной стоимости (TVL) и верифицировал объем транзакций на сумму более $1 миллиарда. Это больше не экспериментальная технология — это продакшн-инфраструктура, позволяющая создавать приложения, которые раньше были невозможны в ончейне.

Узкое место вычислений, определившее блокчейн

Блокчейны сталкиваются с неизбежной трилеммой: они могут быть децентрализованными, безопасными или масштабируемыми — но достижение всех трех качеств одновременно оказалось трудновыполнимой задачей. Смарт-контракты на Ethereum оплачивают газ за каждый вычислительный шаг, что делает сложные операции непомерно дорогими. Хотите проанализировать полную историю транзакций пользователя, чтобы определить его уровень лояльности? Рассчитать персональные игровые награды на основе сотен ончейн-действий? Запустить инференс машинного обучения для моделей оценки рисков в DeFi?

Традиционные смарт-контракты не могут делать это экономически эффективно. Чтение исторических данных блокчейна, обработка сложных алгоритмов и доступ к кроссчейн-информации требуют вычислений, которые обанкротили бы большинство приложений при выполнении на уровне 1 (Layer 1). Именно поэтому протоколы DeFi используют упрощенную логику, игры полагаются на оффчейн-серверы, а интеграция ИИ остается в основном концептуальной.

Обходной путь всегда был одним и тем же: перенести вычисления в оффчейн и доверять централизованной стороне их корректное выполнение. Но это сводит на нет саму суть архитектуры блокчейна, не требующей доверия.

Появление ZK-копроцессора: оффчейн-выполнение, ончейн-верификация

Копроцессоры с нулевым разглашением решают эту проблему, внедряя новую вычислительную парадигму: «оффчейн-вычисления + ончейн-верификация». Они позволяют смарт-контрактам делегировать тяжелую обработку специализированной оффчейн-инфраструктуре, а затем проверять результаты ончейн с помощью доказательств с нулевым разглашением — без необходимости доверять какому-либо посреднику.

Вот как это работает на практике:

1. Доступ к данным: Копроцессор считывает исторические данные блокчейна, состояние кроссчейн-сетей или внешнюю информацию, доступ к которой в ончейне был бы слишком дорогим из-за затрат на газ.
2. Оффчейн-вычисления: Сложные алгоритмы запускаются в специализированных средах, оптимизированных для производительности и не ограниченных лимитами газа.
3. Генерация доказательств: Создается доказательство с нулевым разглашением, подтверждающее, что вычисления были выполнены корректно на основе конкретных входных данных.
4. Ончейн-верификация: Смарт-контракт проверяет доказательство за миллисекунды без повторного выполнения вычислений и без доступа к исходным необработанным данным.

Эта архитектура экономически жизнеспособна, поскольку генерация доказательств оффчейн и их верификация ончейн стоят гораздо дешевле, чем прямое выполнение вычислений на Layer 1. Результат: смарт-контракты получают доступ к неограниченным вычислительным мощностям, сохраняя при этом гарантии безопасности блокчейна.

Эволюция: от zkRollups до ZK-копроцессоров

Технология появилась не в одночасье. Системы доказательств с нулевым разглашением прошли через несколько этапов эволюции:

L2 zkRollups стали пионерами модели «вычисления оффчейн, верификация ончейн» для масштабирования пропускной способности транзакций. Проекты вроде zkSync и StarkNet объединяют тысячи транзакций, выполняют их оффчейн и отправляют в Ethereum единое доказательство валидности, значительно увеличивая мощность сети и наследуя безопасность Ethereum.

zkVM (виртуальные машины с нулевым разглашением) обобщили эту концепцию, позволив доказывать корректность произвольных вычислений. Вместо того чтобы ограничиваться обработкой транзакций, разработчики смогли писать любые программы и генерировать проверяемые доказательства их выполнения. zkVM Pico / Prism от Brevis достигает среднего времени генерации доказательства в 6,9 секунды на кластерах из 64 видеокарт RTX 5090, что делает верификацию в реальном времени практичной.

ZK-копроцессоры представляют собой следующий этап: специализированную инфраструктуру, сочетающую zkVM с копроцессорами данных для обработки исторических и кроссчейн-данных. Они созданы специально для уникальных нужд блокчейн-приложений — чтения истории ончейн, объединения нескольких сетей и предоставления смарт-контрактам возможностей, которые ранее были доступны только через централизованные API.

Lagrange запустила первый ZK-копроцессор на базе SQL в 2025 году, позволив разработчикам подтверждать пользовательские SQL-запросы к огромным объемам ончейн-данных прямо из смарт-контрактов. Brevis последовала за ней с мультичейн-архитектурой, поддерживающей верифицируемые вычисления в Ethereum, Arbitrum, Optimism, Base и других сетях. Axiom сосредоточилась на верифицируемых запросах к истории с использованием обратных вызовов схем (circuit callbacks) для программируемой логики верификации.

Сравнение ZK-копроцессоров с альтернативами

Чтобы понять место ZK-копроцессоров в экосистеме, необходимо сравнить их со смежными технологиями:

ZK-сопроцессоры против zkML

Машинное обучение с нулевым разглашением (zkML) использует аналогичные системы доказательств, но нацелено на другую задачу: доказательство того, что модель ИИ выдала конкретный результат без раскрытия весов модели или входных данных. zkML в первую очередь фокусируется на верификации инференса — подтверждении того, что нейронная сеть была вычислена честно.

Ключевое отличие заключается в рабочем процессе. С ZK-сопроцессорами разработчики пишут явную логику реализации, обеспечивают корректность схем и генерируют доказательства для детерминированных вычислений. В случае с zkML процесс начинается с исследования данных и обучения модели перед созданием схем для проверки инференса. ZK-сопроцессоры обрабатывают логику общего назначения; zkML специализируется на том, чтобы сделать ИИ верифицируемым ончейн.

Обе технологии разделяют одну и ту же парадигму верификации: вычисления выполняются вне блокчейна, создавая доказательство с нулевым разглашением вместе с результатами. Блокчейн проверяет доказательство за миллисекунды, не видя исходных данных и не выполняя вычисления повторно. Но схемы zkML оптимизированы для тензорных операций и архитектур нейронных сетей, в то время как схемы сопроцессоров обрабатывают запросы к базам данных, переходы состояний и агрегацию данных между блокчейнами.

ZK-сопроцессоры против оптимистичных роллапов

Оптимистичные роллапы и ZK-роллапы масштабируют блокчейны путем выноса исполнения вне сети, но их модели доверия фундаментально различаются.

Оптимистичные роллапы по умолчанию предполагают, что транзакции валидны. Валидаторы отправляют пакеты транзакций без доказательств, и любой может оспорить невалидные пакеты в течение периода оспаривания (обычно 7 дней). Эта отложенная финальность означает, что вывод средств из Optimism или Arbitrum требует ожидания в течение недели — это приемлемо для масштабирования, но проблематично для многих приложений.

ZK-сопроцессоры немедленно доказывают корректность. Каждый пакет включает доказательство валидности, проверяемое в блокчейне перед принятием. Здесь нет периода оспаривания, нет предположений о мошенничестве и нет недельных задержек на вывод средств. Транзакции достигают мгновенной финальности.

Исторически компромиссом были сложность и стоимость. Генерация доказательств с нулевым разглашением требует специализированного оборудования и сложной криптографии, что делает ZK-инфраструктуру более дорогой в эксплуатации. Но аппаратное ускорение меняет экономику. Pico Prism от Brevis достигает 96.8 % охвата доказательствами в реальном времени, что означает, что доказательства генерируются достаточно быстро, чтобы не отставать от потока транзакций — устраняя разрыв в производительности, который ранее давал преимущество оптимистичным подходам.

На текущем рынке оптимистичные роллапы, такие как Arbitrum и Optimism, по-прежнему доминируют по общему объему заблокированных средств (TVL). Их EVM-совместимость и более простая архитектура облегчили их масштабное развертывание. Но по мере созревания ZK-технологий мгновенная финальность и более сильные гарантии безопасности доказательств валидности смещают акцент. Масштабирование второго уровня (Layer 2) — это лишь один из вариантов использования; ZK-сопроцессоры открывают более широкую категорию — верифицируемые вычисления для любого ончейн-приложения.

Реальные сценарии использования: от DeFi до гейминга

Инфраструктура позволяет реализовать сценарии, которые ранее были невозможны или требовали централизованного доверия:

DeFi: Динамические структуры комиссий и программы лояльности

Децентрализованные биржи сталкиваются с трудностями при внедрении сложных программ лояльности, так как расчет исторического объема торгов пользователя ончейн обходится непомерно дорого. С помощью ZK-сопроцессоров DEX могут отслеживать пожизненный объем операций в нескольких сетях, рассчитывать VIP-уровни и динамически корректировать торговые комиссии — и все это с верификацией в блокчейне.

Incentra, построенная на базе Brevis zkCoprocessor, распределяет вознаграждения на основе подтвержденной ончейн-активности без раскрытия конфиденциальных данных пользователей. Протоколы теперь могут внедрять кредитные линии на основе прошлого поведения по возврату средств, активное управление ликвидностью с предопределенными алгоритмами и динамические предпочтения при ликвидации — и все это подкреплено криптографическими доказательствами вместо доверенных посредников.

Гейминг: Персонализированный опыт без централизованных серверов

Блокчейн-игры сталкиваются с дилеммой UX: записывать каждое действие игрока ончейн слишком дорого, но перенос игровой логики вне блокчейна требует доверия к централизованным серверам. ZK-сопроцессоры предлагают третий путь.

Смарт-контракты теперь могут отвечать на сложные запросы, такие как: «Какие кошельки выиграли в этой игре за последнюю неделю, сминтили NFT из моей коллекции и провели в игре не менее двух часов?». Это позволяет реализовать персонализированный LiveOps — динамическое предложение внутриигровых покупок, подбор противников, запуск бонусных событий — на основе подтвержденной ончейн-истории, а не централизованной аналитики.

Игроки получают персонализированный опыт. Разработчики сохраняют инфраструктуру без необходимости доверия. Состояние игры остается верифицируемым.

Кроссчейн-приложения: Единое состояние без мостов

Чтение данных из другого блокчейна традиционно требует мостов — доверенных посредников, которые блокируют активы в одной сети и выпускают их представления в другой. ZK-сопроцессоры проверяют кроссчейн-состояние напрямую с помощью криптографических доказательств.

Смарт-контракт на Ethereum может запросить информацию о владении NFT пользователем на Polygon, его позиции в DeFi на Arbitrum и его голоса в управлении на Optimism — и все это без доверия операторам мостов. Это открывает возможности для кроссчейн кредитного скоринга, унифицированных систем идентификации и протоколов многоцепочечной репутации.

Конкурентная среда: кто и что создает

Сегмент ZK-сопроцессоров консолидировался вокруг нескольких ключевых игроков, каждый из которых использует свои архитектурные подходы:

Brevis Network лидирует в объединении «ZK-сопроцессор данных + универсальная zkVM». Их zkCoprocessor обрабатывает чтение исторических данных и кроссчейн-запросы, в то время как Pico/Prism zkVM обеспечивает программируемые вычисления для произвольной логики. Brevis привлекла $ 7,5 миллиона в ходе посевного раунда токенов и развернута в сетях Ethereum, Arbitrum, Base, Optimism, BSC и других. Их токен BREV набирает обороты на биржах в преддверии 2026 года.

Lagrange стала пионером SQL-запросов с ZK Coprocessor 1.0, сделав ончейн-данные доступными через привычные интерфейсы баз данных. Разработчики могут подтверждать кастомные SQL-запросы напрямую из смарт-контрактов, что значительно снижает технический барьер для создания приложений с интенсивным использованием данных. Azuki, Gearbox и другие протоколы используют Lagrange для верифицируемой исторической аналитики.

Axiom фокусируется на верифицируемых запросах с обратными вызовами схем (circuit callbacks), позволяя смарт-контрактам запрашивать конкретные исторические точки данных и получать криптографические доказательства корректности. Их архитектура оптимизирована для сценариев, где приложениям нужны точные срезы истории блокчейна, а не общие вычисления.

Space and Time сочетает верифицируемую базу данных с SQL-запросами, ориентируясь на корпоративные сценарии использования, требующие как ончейн-верификации, так и функциональности традиционных баз данных. Их подход привлекает институциональных игроков, мигрирующих существующие системы на блокчейн-инфраструктуру.

Рынок стремительно развивается, и 2026 год повсеместно считается «годом ZK-инфраструктуры». По мере ускорения генерации доказательств, улучшения аппаратного ускорения и созревания инструментов для разработчиков, ZK-сопроцессоры превращаются из экспериментальной технологии в критически важную производственную инфраструктуру.

Технические сложности: почему это трудно

Несмотря на прогресс, сохраняются значительные препятствия.

Скорость генерации доказательств ограничивает многие приложения. Даже с использованием GPU-кластеров вычисление сложных доказательств может занимать секунды или минуты — это приемлемо для одних сценариев, но проблематично для высокочастотной торговли или игр в реальном времени. Средний показатель Brevis в 6,9 секунды представляет собой передовую производительность, но достижение генерации доказательств менее чем за секунду для всех типов нагрузок требует дальнейших аппаратных инноваций.

Сложность разработки схем создает трудности для разработчиков. Написание схем с нулевым разглашением требует специализированных знаний в области криптографии, которыми не обладает большинство блокчейн-разработчиков. Хотя zkVM абстрагируют часть сложности, позволяя писать код на привычных языках, оптимизация схем для обеспечения производительности все равно требует экспертных знаний. Улучшение инструментов сокращает этот разрыв, но он остается барьером для массового внедрения.

Доступность данных создает проблемы координации. Сопроцессоры должны поддерживать синхронизированное представление состояния блокчейна в нескольких сетях, обрабатывая реорганизации, финальность и различия в консенсусе. Обеспечение того, чтобы доказательства ссылались на каноническое состояние сети, требует сложной инфраструктуры — особенно для кроссчейн-приложений, где разные сети имеют разные гарантии финальности.

Экономическая устойчивость остается неопределенной. Эксплуатация инфраструктуры для генерации доказательств капиталоемка, требует специализированных GPU и постоянных операционных расходов. Сети сопроцессоров должны балансировать стоимость доказательств, пользовательские комиссии и стимулы в токенах для создания устойчивых бизнес-моделей. Ранние проекты субсидируют расходы для стимулирования внедрения, но долгосрочная жизнеспособность зависит от доказательства юнит-экономики в масштабе.

Тезис об инфраструктуре: вычисления как уровень верифицируемых сервисов

ZK-сопроцессоры становятся «уровнями верифицируемых сервисов» — нативными для блокчейна API, которые обеспечивают функциональность без необходимости доверия. Это повторяет эволюцию облачных вычислений: разработчики не строят собственные серверы, они используют API AWS. Аналогично, разработчикам смарт-контрактов не нужно заново реализовывать запросы исторических данных или верификацию кроссчейн-состояний — они должны обращаться к проверенной инфраструктуре.

Смена парадигмы едва уловима, но глубока. Вместо вопроса «что может этот блокчейн?» возникает вопрос «к каким верифицируемым сервисам может получить доступ этот смарт-контракт?». Блокчейн обеспечивает расчеты и верификацию, а сопроцессоры — неограниченные вычисления. Вместе они открывают путь для приложений, требующих одновременно децентрализации и сложности.

Это выходит за рамки DeFi и игр. Токенизация реальных активов (RWA) требует верифицированных офчейн-данных о праве собственности на недвижимость, ценах на сырьевые товары и соблюдении нормативных требований. Децентрализованная идентификация требует агрегации учетных данных из нескольких блокчейнов и проверки статуса их отзыва. AI-агентам необходимо доказывать процессы принятия решений, не раскрывая проприетарные модели. Все это требует верифицируемых вычислений — именно той возможности, которую предоставляют ZK-сопроцессоры.

Инфраструктура также меняет подход разработчиков к ограничениям блокчейна. В течение многих лет мантрой была «оптимизация эффективности газа». С сопроцессорами разработчики могут писать логику так, будто лимитов газа не существует, а затем переносить дорогостоящие операции на верифицируемую инфраструктуру. Этот ментальный сдвиг — от ограниченных смарт-контрактов к смарт-контрактам с бесконечными вычислениями — изменит облик того, что создается ончейн.

Что готовит 2026 год: от исследований к производству

Множество трендов сходятся воедино, чтобы сделать 2026 год переломным моментом для внедрения ZK-сопроцессоров.

Аппаратное ускорение кардинально повышает производительность генерации доказательств. Компании, такие как Cysic, создают специализированные ASIC для доказательств с нулевым разглашением, подобно тому как майнинг биткоина эволюционировал от CPU к GPU и затем к ASIC. Когда генерация доказательств станет в 10–100 раз быстрее и дешевле, экономические барьеры рухнут.

Инструментарий для разработчиков абстрагирует сложность. Ранняя разработка zkVM требовала экспертных знаний в проектировании схем; современные фреймворки позволяют разработчикам писать на Rust или Solidity и автоматически компилировать код в доказуемые схемы. По мере созревания этих инструментов опыт разработчиков приближается к написанию стандартных смарт-контрактов — верифицируемые вычисления становятся стандартом, а не исключением.

Институциональное внедрение стимулирует спрос на верифицируемую инфраструктуру. Поскольку BlackRock токенизирует активы, а традиционные банки запускают системы расчетов в стейблкоинах, им требуются верифицируемые внесетевые (off-chain) вычисления для соблюдения комплаенса, аудита и регуляторной отчетности. ZK-сопроцессоры обеспечивают инфраструктуру, делающую этот процесс бездоверительным (trustless).

Кроссчейн-фрагментация создает острую необходимость в унифицированной верификации состояния. В условиях, когда сотни сетей второго уровня (Layer 2) фрагментируют ликвидность и пользовательский опыт, приложениям нужны способы агрегации состояния между чейнами без зависимости от мостовых посредников. Сопроцессоры предлагают единственное trustless-решение.

Проекты, которые выживут, скорее всего, консолидируются вокруг конкретных вертикалей: Brevis — для универсальной кроссчейн-инфраструктуры, Lagrange — для приложений с интенсивным использованием данных, Axiom — для оптимизации исторических запросов. Как и в случае с облачными провайдерами, большинство разработчиков не будут запускать собственную инфраструктуру доказательств — они будут использовать API сопроцессоров и оплачивать верификацию как услугу.

Глобальная картина: бесконечные вычисления встречаются с безопасностью блокчейна

ZK-сопроцессоры решают одно из самых фундаментальных ограничений блокчейна: вы можете получить либо бездоверительную безопасность, ЛИБО сложные вычисления, но не то и другое одновременно. Благодаря отделению исполнения от верификации, они делают этот компромисс неактуальным.

Это открывает путь для следующей волны блокчейн-приложений — тех, которые не могли существовать в условиях прежних ограничений. DeFi-протоколы с риск-менеджментом уровня традиционных финансов. Игры класса AAA, работающие на верифицируемой инфраструктуре. ИИ-агенты, действующие автономно с криптографическим подтверждением процесса принятия решений. Кроссчейн-приложения, которые ощущаются как единые унифицированные платформы.

Инфраструктура уже здесь. Доказательства создаются достаточно быстро. Инструменты для разработчиков развиваются. Осталось только создать приложения, которые раньше были невозможны, и наблюдать за тем, как индустрия осознает: вычислительные ограничения блокчейна никогда не были постоянными — они просто ждали подходящей инфраструктуры для прорыва.

BlockEden.xyz предоставляет RPC-инфраструктуру корпоративного уровня для блокчейнов, на которых строятся приложения с ZK-сопроцессорами — от Ethereum и Arbitrum до Base, Optimism и других. Изучите наш маркетплейс API, чтобы получить доступ к той же надежной инфраструктуре узлов, которая обеспечивает работу следующего поколения верифицируемых вычислений.