Що таке довгоочікуваний ZK-ролап？
Вас також може зацікавити
Ролап є найпоширенішим рішенням масштабованості рівня 2 на поточному ринку. Існує два види ролап-рішень: оптимістичний ролап (Optimistic Rollup) і ZK-ролап (ZK Rollup). Ця стаття ознайомить вас із ZK-ролапами.
Що таке ZK-ролап
ZK означає Zero Knowledge, що походить від технології Zero-Knowledge Proof або доказ з нульовим розголошенням. Докази з нульовим розголошенням дозволяють користувачам підтверджувати свої знання щодо важливих даних або права власності, не розкриваючи конфіденційну інформацію, як-от особисті ключі до свого гаманця.
Ролап — це рішення рівня 2, яке підвищує ефективність шляхом об’єднання кількох транзакцій разом. Після завершення транзакцій дані транзакцій надсилаються назад до основної мережі. Ролап зосереджується на масштабуванні та покращенні продуктивності транзакцій, покладаючись на основну мережу для гарантування безпеки.
ZK-ролап — це рішення, яке використовує докази дійсності для масштабування обчислень. Ролап виконує обчислення офчейн і надсилає докази дійсності назад до основного блокчейну.
Характеристики ZK
Основний принцип ZK (Zero Knowledge) — це залучення двох сторін: перевіряльника та верифікатора. Перевіряльник генерує доказ, а верифікатор перевіряє цей доказ, не отримуючи доступу до самої інформації. Ключові характеристики включають:
1. Вичерпність: якщо перевіряльник має правильну відповідь, він може знайти спосіб довести її правдивість верифікатору. Іншими словами, щось істинне не може бути доведено хибним.
2. Правильність: якщо перевіряльник не має відповіді, він не може довести її правдивість верифікатору. Іншими словами, щось неправдиве не може бути доведено істинним.
3. Нульове розголошення: під час процесу перевірки верифікатор отримує знання лише про сам доказ і не отримує жодної додаткової пов'язаної інформації.
У випадку із ZK-ролапом зазвичай застосовуються лише перші дві характеристики ZK задля досягнення стисненого обчислення та зменшення витрат. У результаті інформація про транзакції користувача залишається запитуваною.
Переваги та недоліки рішення ZK-ролап
1. Швидкий переказ активів: порівняно з оптимістичними ролапами, яким потрібно приблизно 7 днів для перевірки, ZK-ролапи пропонують набагато швидший переказ активів. Це пов’язано з тим, що процеси перевірки двох ролап-рішень відрізняються.
Після обробки даних транзакції в мережі рівня 2:
ZK-ролап генерує підтвердження з нульовим розголошенням під час надсилання блоку до основної мережі Ethereum. Ноди основної мережі перевіряють це підтвердження, і транзакції користувачів зазвичай обробляються без помітної затримки.
Оптимістичний ролап має 7-денний період очікування, протягом якого ноди основної мережі Ethereum можуть оскаржити та довести транзакцію як помилкову.
2. Низькі комісії за транзакції: ZK-ролап виконує обчислення офчейн і надсилає докази дійсності до основного блокчейну, уникаючи необхідності надсилати всі дані транзакцій назад до основної мережі. Це зменшує комісії за транзакції. Крім того, файл доказів невеликий, а час перевірки залишається однаковим, тому сам доказ не збільшується в розмірі зі збільшенням кількості транзакцій.
3. Висока технічна складність: ZK-ролап використовує складні алгоритми з нульовим розголошенням, які несумісні з віртуальною машиною Ethereum (EVM). Таким чином, розробники, які хочуть розгорнути застосунки Ethereum у мережах рівня 2 за допомогою технологій ZK-ролап, повинні не лише перебудувати свої застосунки, але й вивчити мови розробки, характерні для мереж рівня 2.
Чому комісії за gas ZK такі високі
Комісії за gas, які сплачують користувачі, в основному складаються із винагород для нодів перевірки, комісій за gas за надсилання до основної мережі та комісій за зберігання.
Ноди перевірки підтверджують і транслюють транзакції від імені користувачів, але їм потрібна винагорода для виконання цих дій. Комісія за gas для надсилання в основну мережу зростає, оскільки основна мережа стає більш перевантаженою.
Комісії за зберігання є відносно постійними. Чим більше людей використовують наявні ресурси, тим нижча середня вартість. Технологія ZK-ролап ще не набула широкого поширення, тому комісія за gas значно вища порівняно з оптимістичним ролапом, який використовується частіше.
Рішення ZK-ролап, які наразі існують:
Серед наявних EVM-сумісних рішень особливо виділяються StarkNet, zkSync, Polygon і Scroll.
StarkNet
StarkNet розроблено командою StarkWare. На відміну від інших рішень ZK, StarkNet використовує докази STARK, тоді як інші рішення використовують докази SNARK. Простіше кажучи, ці дві системи доказів відрізняються наступним:
- STARK зменшує залежність від централізації та пропонує підвищену безпеку.
- SNARK забезпечує швидшу перевірку та нижчі комісії за транзакції.
zkSync
zkSync розроблено командою Matter Labs. Наразі ця технологія працює в мережі zkSync Era. Поточні переваги мережі zkSync включають:
- Стиснення даних: zkSync покращує доступність даних і знижує вартість транзакцій з великою кількістю вхідних даних.
- Абстракція акаунту: нещодавно представлена функція, спрямована на функціональності для користувачів і розробників. Перше призначення цієї функції полягає в оплаті комісії за gas будь-якою валютою.
Polygon
На додаток до впровадження методів сумісності EVM на рівні байт-коду, платформа Polygon також реалізувала новий консенсусний механізм під назвою Proof of Efficiency (POE), який покращує децентралізацію та підвищує безпеку мережі.
Scroll
Блокчейн Scroll було запущено в лютому цього року і зараз він знаходиться на етапі тестування Pre-Alpha (початкова стадія). Scroll прагне бути повністю сумісним з віртуальною машиною Ethereum (EVM) на рівні байт-коду. Іншими словами, розробники можуть використовувати будь-яку EVM-сумісну мову для створення смартконтрактів і розгортання їх на платформі Scroll.
Порівняльна таблиця чотирьох рішень:
Стадія розробки | Мова програмування | Сумісність з EVM | SNARK або STARK | Комісії | |
Polygon | Відкрите бета-тестування | Solidity | Повністю сумісний з EVM | SNARK+STARK | ETH |
Scroll | Пре-альфа | Solidity | Повністю сумісний з EVM | SNARK | ETH |
zkSync Era | Відкрите бета-тестування | Solidity、Vyper、LLVM | Сумісний лише мовою | SNARK | Всі токени ERC-20 |
StarkNet | Альфа в основній мережі | Cairo, Solidity (за допомогою кампілятора) | Сумісний лише мовою | STARK | STRK або ETH |
Потенціал у майбутньому
Рішення ZK-ролап досягли балансу між ефективністю та конфіденційністю, пропонуючи вищу кількість транзакцій за секунду (TPS) і нижчі комісії. Основне обмеження для розвитку цієї технології на цьому етапі пов'язане насамперед з технічними факторами, зокрема сумісністю з EVM. Різні технологічні команди запропонували власні рішення та зараз знаходяться на етапі тестування. Коли ці проєкти будуть запущені в основній мережі, це може прокласти шлях для широкого впровадження ZK-ролапів.