Expansão de Mercado & Evolução Técnica

O setor de coprocessadores tem experimentado um crescimento notável desde 2024, com vários desenvolvimentos-chave reformulando o cenário:

• Adoção de Coprocessador ZK: A integração empresarial de coprocessadores ZK aumentou em 215% desde o final de 2024, com instituições financeiras liderando a implementação para verificação histórica de transações
• Funcionalidade de interligação entre cadeias: As principais plataformas expandiram para além da funcionalidade exclusiva do Ethereum, com 73% agora suportando verificação de dados em várias cadeias
• APIs padronizadas: A Aliança Padrão de Coprocessador formada no T1 de 2025 estabeleceu interfaces unificadas, reduzindo a complexidade de integração para os desenvolvedores em aproximadamente 60%

Avanços Técnicos

Significant advancements have emerged in the core technologies powering coprocessors:

Evolução do Projeto & Paisagem Competitiva

Axioma

A Axiom manteve a liderança de mercado ao introduzir AxiomOS, um sistema operacional para disponibilidade de dados que se integra às principais soluções L2. Sua suíte de coprocessamento de nível empresarial agora suporta streaming de dados em tempo real com provas de validade ZK.

Brevis

Após sua bem-sucedida integração com EigenLayer, Brevis implantouBrevis Nexus, conectando funcionalidades de coprocessador em 9 grandes redes blockchain. Sua arquitetura de processamento paralelo agora pode lidar com mais de 5.000 solicitações de verificação simultâneas.

Heródoto

Herodotus aproveitou sua integração com Starknet para criar Pontes Temporais, permitindo que contratos inteligentes acessem dados históricos entre cadeias com 97% menos taxas do que métodos tradicionais. Seu programa de parcerias agora inclui mais de 40 protocolos DeFi principais.

Jogadores Emergentes

Novos entrantes têm focado em aplicações verticais especializadas:

• Sistemas de Dados Quânticos: Otimizado para verificação de dados de negociação de alta frequência
• ChronosLabs: Especializada em conformidade regulatória e trilhas de auditoria históricas
• ZKHistory: Visando a análise de dados históricos de nível institucional com recursos de confidencialidade integrados

Integração com Infraestrutura Web3

Coprocessors estão se tornando cada vez mais uma camada fundamental da infraestrutura da Web3:

• A integração com sistemas de abstração de contas permite autenticação avançada com base no comportamento histórico do usuário
• Os protocolos DeFi utilizam coprocessadores para avaliação dinâmica de riscos com base na atividade histórica on-chain
• Sistemas de governança implementam mecanismos de votação responsáveis através da verificação do histórico de participação

Resumo

O panorama dos coprocessadores amadureceu significativamente até 2025, transformando-se de uma tecnologia experimental em infraestrutura essencial da Web3. As melhorias técnicas reduziram drasticamente os custos e expandiram as capacidades, tornando o acesso a dados históricos prático para aplicações mainstream. À medida que os esforços de padronização continuam e a funcionalidade entre cadeias se expande, os coprocessadores estão se estabelecendo como o elo crítico entre o estado presente do blockchain e seu registro histórico, possibilitando uma nova geração de aplicativos descentralizados inteligentes e contextualmente conscientes.

Análise de Rastreamento do Coprocessador 2024

Este artigo fornece uma revisão abrangente do desenvolvimento e das origens dos coprocessadores, analisa as pilhas técnicas e as vantagens competitivas de vários concorrentes na faixa atual e explica como os coprocessadores funcionam usando o Axiom como exemplo.

O que é um coprocessor?

Mo Dong, o co-fundador da Celer Network e Brevis, acredita que, em termos simples, um coprocessador é uma ferramenta que "dá aos contratos inteligentes a habilidade do Dune Analytics."

Em termos simples, os contratos inteligentes gerais atuais não podem acessar dados históricos. Por exemplo, ao trabalhar em um Protocolo de Gerenciamento de Liquidez, eu precisava de dados de preços históricos para calcular com que frequência e a que custo os provedores de liquidez excediam o intervalo de preços em um AMM. Tivemos que depender de um serviço de índice hospedado em uma cadeia, como a API GraphQL do The Graph, porque tarefas de agregação, pesquisa e filtragem não podem ser realizadas apenas por interação de contrato. De fato, até indexar dados de transações padrão de blockchain é desafiador, quanto mais ler dados mais complexos do que informações básicas.

Em relação aos protocolos de gestão de liquidez, avaliar o desempenho histórico dos pools de teste existentes ou dos pools de usuários ainda requer o uso da API de um serviço de índice hospedado em cadeia. Esses dados são então calculados manualmente no Excel. Existe um serviço capaz de simplificar esse processo, fornecendo contratos inteligentes de dapps com a capacidade de aggreGate.io, filtrar e analisar esses dados diretamente? Os coprocessadores são projetados para resolver o problema.

Por que é chamado de coprocessor?

Nos primeiros sistemas de computador, o processador da CPU frequentemente só podia realizar operações básicas. Precisava ser associado a um “coprocessador” dedicado para realizar tipos específicos de tarefas de computação, como operações de ponto flutuante, para melhorar o desempenho.

Agora, podemos pensar no Ethereum como um supercomputador gigante. Os contratos inteligentes em todo o mundo só podem acessar dados na cadeia do bloco atual, não dados históricos, incluindo registros de transações e alterações de saldo da conta. Isso ocorre porque o design do Ethereum não oferece um meio para os contratos inteligentes acessarem esses dados históricos.

O acesso a dados históricos para garantir sua confiabilidade requer um método criptográfico que vincula registros históricos ao bloco atual. No entanto, calcular e verificar essa prova em um contrato inteligente diretamente pode ser demorado e custoso. Alternativamente, consultas através de nós de armazenamento podem ser feitas, mas os contratos inteligentes não podem interagir diretamente com eles, e há um problema de confiança. Então, como podemos resolver esse problema de confiança e permitir a computação verificável? Em outras palavras, como podemos permitir que uma terceira parte verifique diretamente os resultados da computação quanto à correção, sem precisar reexecutar a computação em si? A solução pode estar nos coprocessadores, que são semelhantes aos primeiros sistemas de computador. Eles podem estender a potência de computação dos contratos inteligentes no Ethereum, dando-lhes a nova capacidade de acessar dados históricos e realizar cálculos complexos.

Como um coprocessor geralmente funciona?

Em geral, o fluxo de trabalho principal de um coprocessador que verifica os dados do Ethereum é o seguinte:

1. Consulte dados históricos e faça cálculos relevantes em um ambiente off-chain por meio de um serviço;
2. O serviço gerará algum tipo de comprovação para provar que sua operação é confiável;
3. O dapp do desenvolvedor interagirá com o contrato do coprocessador implantado no Ethereum para verificar a prova;
4. Após interagir com o contrato do coprocessador e verificar o resultado, o dapp pode acessar diretamente os dados históricos de que precisa sem confiar.

Projetos no Espaço de Coprocessador ou Computação Verificável Larga

Esta seção analisa principalmente as principais pilhas técnicas e vantagens competitivas dos principais players no espaço de coprocessadores.

Axioma

Um pioneiro no espaço de coprocessadores, Axiom está construindo infraestrutura de dados on-chain para simplificar a interação de contratos inteligentes com dados on-chain. Axiom também é creditado por introduzir o conceito de coprocessadores. Vamos aprofundar mais sobre como o seu coprocessador funciona mais tarde neste artigo usando Axiom como exemplo.

Lagrange

A Lagrange se concentra em provas de estado entre cadeias e técnicas de processamento paralelo. Suas provas podem alcançar verificação entre cadeias sem depender de protocolos de mensagens entre cadeias como zkBridge ou IBC. O Provador Paralelo da Lagrange é adequado para produtos que envolvem re-staking, solidificando sua posição no ecossistema de RaaS (Rollup as a Service).

Ao contrário das provas sequenciais, as provas paralelas podem distribuir sua carga de trabalho por milhares de threads simultaneamente. Além disso, o re-staking no EigenLayer pode garantir sua segurança. Em outras palavras, essa abordagem de computação paralela e provas paralelas permite uma melhor escalabilidade horizontal.

Um caso de uso do mundo real é a aplicação de Lagrange na AltLayer. AltLayer oferece serviços de verificação ativa para Restaked Rollup, ajudando os desenvolvedores a implementar a sequenciação descentralizada e verificar a correção do estado do Rollup de forma eficiente. Em março de 2024, Lagrange se associou à AltLayer para utilizar provadores paralelos para co-processamento de Rollup. Isso garante dados verificáveis e sem confiança na cadeia e resultados de computação para os clientes de RaaS da AltLayer.

Heródoto

Estreitamente ligado ao ecossistema Starkware/Starknet, Heródoto se associa a projetos como o Snapshot. Eles chamam seu sistema de coprocessador de 'Storage Proof', que pode ser combinado com provas de ZK para permitir o acesso de dados entre camadas diferentes do Ethereum.

Fonte: Site de Heródoto

O sistema de prova de armazenamento é composto por três componentes:

1. Provas de Inclusão: Confirmar que os dados realmente existem dentro da estrutura de dados do Ethereum.
2. Provas de Computação: Verifique a validade de fluxos de trabalho de várias etapas, especialmente aqueles que envolvem conversão de dados ou outras operações.
3. ZK Proofs: Permitir que contratos inteligentes confirmem a validade das provas sem processar todos os dados subjacentes.

Qualquer dado on-chain em um nó de arquivo Ethereum pode ser comprovado usando o sistema de prova de armazenamento.

Como outros coprocessadores, o sistema de prova de armazenamento é gerado off-chain e verificado on-chain, minimizando o consumo de recursos on-chain. Ele também reduz a transferência de dados entre as camadas do Ethereum, enviando apenas o hash do bloco ou a raiz do acumulador para verificação.

Brevis

Desenvolvido pela Celer Network, o Brevis é uma infraestrutura para construir vários serviços de dados on-chain, incluindo coprocessadores ZK. A Celer Network, um protocolo de interoperabilidade fundado por Mo Dong e Qingkai Liang, levantou $4 milhões em um IEO (Oferta Inicial de Exchange) em 2019.

A Celer Network implantou um contrato Brevis on-chain. Este contrato verifica provas de solicitações de coprocessador e retransmite os resultados de volta ao contrato da dapp por meio de uma função de retorno de chamada. Os desenvolvedores podem aproveitar o SDK Brevis para permitir que as dapps acessem dados históricos on-chain com facilidade. O SDK abstrai circuitos complexos, eliminando a necessidade de os desenvolvedores terem conhecimento prévio de provas ZK. O SDK Brevis é construído sobre o framework gnark desenvolvido pela equipe da Consensys Linea. Além disso, o Brevis suporta o cliente leve ZK do Ethereum, permitindo que ele funcione com dados on-chain de qualquer blockchain compatível com o EVM do Ethereum.

Fonte: Documentação Brevis

A Celer Network está atualmente desenvolvendo o coChain, uma blockchain focada no ecossistema RaaS, usando Brevis como base. O coChain é uma blockchain baseada no algoritmo de consenso Proof-of-Stake (PoS) e pode fornecer serviços de participação e corte de Ethereum.

O slashing refere-se ao processo de penalizar os validadores que violam as regras no ecossistema PoS do Ethereum, incluindo multas e alterações de estado. Historicamente, a taxa de slashing no ecossistema de staking do Ethereum tem sido muito baixa, com dados sugerindo que apenas cerca de 0,04% dos validadores foram penalizados.

A característica única da coChain é vincular a geração de resultados do coprocessador às recompensas e punições do staking do Ethereum. Aqui está o processo:

1. O contrato inteligente envia uma solicitação de coprocessador e o mecanismo de consenso PoS gera o resultado do coprocessador;
2. O resultado gerado pelo PoS é submetido ao blockchain como uma “proposta” que pode ser “contestada” por uma prova de conhecimento zero (ZK);
3. Se o desafio da prova ZK for bem-sucedido, indicando má conduta do validador durante o staking, a participação correspondente do validador é reduzida diretamente no Ethereum. Por outro lado, se o resultado gerado pelo PoS não for contestado, o dapp pode utilizar diretamente o resultado do coprocessador sem incorrer no custo das provas ZK. Essa abordagem 'otimista' para desafios de provas, semelhante ao Optimism, mantém os custos mais baixos.

No geral, a abordagem da coChain combina os incentivos de confiança/verificação dos coprocessadores com o ecossistema de participação do Ethereum. No futuro, ela se integrará ao EigenLayer para reduzir o custo de prova dos coprocessadores ZK.

Nexus

O Nexus zkVM permite a verificação de qualquer resultado de computação on-chain. Sua característica única é a capacidade de verificar provas de conhecimento zero com base em técnicas de dobramento. Fundada em 2022, a Nexus é mais um jogador no espaço zkVM. Embora os detalhes ainda não tenham sido amplamente divulgados, o fundador, Daniel Marin (formado em Stanford com experiência anterior no Google), publicou trabalhos de pesquisa iniciais através do Stanford Blockchain Club.

A tecnologia de dobramento ZK é considerada um ramo promissor dentro das soluções zkVM. O Nexus zkVM suporta a verificação de ambas as provas de dobramento e esquemas de acumulação. Seu objetivo é ser um zkVM escalável, modular e de código aberto. Sua pilha técnica inclui mecanismos de agregação de prova paralelizados em grande escala com base em Computação Verificável Incremental (IVC) e vários esquemas de dobramento como Nova, CycleFold, SuperNova e HyperNova. Eles também estão desenvolvendo a Nexus Network, uma rede de mineração de provas paralelizadas em grande escala construída no Nexus zkVM.

Origem: Documentação do Nexus, Arquitetura do Nexus zkVM

Tabela de Comparação de Abordagens Técnicas e Vantagens Competitivas na Pista de Coprocessador

Como você pode ver, diferentes projetos escolheram pilhas técnicas diferentes com base em ecossistemas diferentes (Ethereum EVM, RaaS, intercadeia, Ethereum intercamada), métodos de prova diferentes (Rollup vs ZK) ou soluções diferentes dentro de provas ZK (zk-SNARK, provas de dobramento, esquemas de acumulação, etc.). Cada um tem seus pontos fortes e fracos em relação às vantagens competitivas e, em última análise, apresentam diferentes formas de produto: contratos interativos on-chain, SDKs e redes projetadas para diversos fins, como redes de verificação de staking e redes de verificação em grande escala.

Fonte: Pelo Autor

Operação específica dos coprocessadores: O caso do Axiom

Por que escolher Axiom?

Axiom é um coprocessor de prova ZK construído para Ethereum. Permite que contratos inteligentes acessem dados históricos on-chain e garante a confiabilidade da computação off-chain por meio da tecnologia de prova ZK. Axiom foi fundada por Jonathan Wang e Yi Sun em 2022. Em 25 de janeiro de 2024, a Axiom anunciou no Twitter que levantou $20 milhões em financiamento da Série A liderado pela Paradigm e Standard Crypto. É o primeiro projeto a propor o conceito de "coprocessor" e também um dos projetos com maior apoio de capital de risco no espaço.

Fonte: Conta Oficial da Axiom

História do Axiom

Em 2017, Yi Sun recebeu um PhD em matemática pelo MIT e também trabalhou por um período em uma empresa de negociação de alta frequência. Ele começou a se aprofundar no campo das criptomoedas e percebeu que a prova ZK é a chave para a escalabilidade do blockchain. No entanto, na época, ele acreditava que a tecnologia ZK ainda estava em seus estágios iniciais, então optou por continuar observando o espaço. Foi só no final de 2021 que a tecnologia ZK começou a decolar, com a infraestrutura e as ferramentas de desenvolvimento amadurecendo gradualmente. Além disso, Yi Sun encontrou problemas ao acessar dados históricos em contratos inteligentes que escreveu ao construir protocolos DeFi. Todos esses fatores levaram ao nascimento da Axiom.

Que tecnologia de prova ZK a Axiom utiliza?

Axiom currently uses the SNARK proof system based on Halo2 and KZG backends and ZK proof tools such as lookup tables (LUTs). In the past, ZK proofs were complex and difficult to audit. Lookup tables are a set of pre-computed values that allow the prover to more efficiently prove to the verifier that the value exists.

Como Axiom V2 Funciona

Em janeiro de 2024, Axiom V2 entrou em funcionamento na mainnet do Ethereum, suportando acesso a transações, recibos, armazenamento de contratos, cabeçalhos de blocos e outros dados de contratos inteligentes. Isso significa que agora suporta acesso a todos os dados históricos na mainnet do Ethereum.

Usando as ferramentas SDK desenvolvidas pela Axiom, os desenvolvedores podem escrever circuitos Axiom em Typescript para enviar solicitações de dados e personalizar cálculos. Axiom está à frente da curva, pois torna muito fácil para contratos inteligentes acessar dados on-chain:

1. Os desenvolvedores usam o Axiom Typescript SDK para escrever circuitos Axiom e emitir solicitações de computação de verificação ZK para dados históricos do Ethereum;
2. A Axiom realiza o cálculo solicitado e gera uma prova de conhecimento zero, comprovando a correção dos dados e dos resultados do cálculo;
3. Os desenvolvedores implementam uma função de retorno no contrato inteligente para verificar e executar os dados enviados pela Axiom com o resultado da prova ZK;
4. As consultas do Axiom são feitas enviando uma transação on-chain, e o resultado retornado é criptografado por prova de conhecimento zero para garantir sua credibilidade.

No entanto, ao contrário de Heródoto, Axiom atualmente não suporta a consulta de dados históricos de outras redes Ethereum EVM ou redes L2 e apenas se concentra na rede principal Ethereum. O suporte futuro para recursos relacionados não está descartado.

Aplicações do Axiom V2

Na camada de aplicação, Axiom pode ajudar os dapps a implementar as seguintes funções:

• Fornecer recompensas e programas de fidelidade com base nos registros de atividade on-chain dos usuários
• Implementar responsabilidade com base no comportamento dos usuários na cadeia
• Estabeleça oráculos que podem ser personalizados de acordo com as necessidades de identidade, governança e liquidação

Conclusão

O líder atual no espaço de coprocessadores, Axiom, tem uma relação complementar com projetos de nó leve, como o Succinct. O Succinct tenta provar o próprio consenso do Ethereum, enquanto o Axiom prova qualquer dado histórico on-chain com base no consenso, assumindo que o resultado do consenso é aceito.

O campo da prova de ZK está se desenvolvendo rapidamente com inovações como provas dobráveis, esquemas de acumulação e grandes tabelas de pesquisa. Esse crescimento tem chamado a atenção para projetos como Nexus, que apoiam os avanços mais recentes na tecnologia de prova de ZK. Enquanto as provas de ZK estão se tornando comuns, outros projetos como Lagrange também estão ganhando destaque por fornecer provas para Rollup através de provadores paralelos, preenchendo assim uma lacuna de mercado.

Os avanços tecnológicos em andamento impulsionaram o desempenho de várias provas de conhecimento, reduzindo seu tamanho e custos de verificação. E isso amplia seu uso potencial. Nesse contexto, a flexibilidade proporcionada pela modularização está ganhando reconhecimento, especialmente no espaço de coprocessamento.