Благодаря своей распределенной структуре блокчейны, как правило, работают медленно. Если одна транзакция должна быть проверена на тысячах узлов Ethereum, это также удорожает использование сети. Системы уровня 2 являются потенциальным ответом на эту проблему, а накопительные пакеты являются наиболее популярным методом масштабирования.
Свертки с нулевым разглашением (ZK) используют минимум данных, необходимых для проверки транзакций, освобождая Ethereum от избыточной нагрузки на сеть. Это делает Ethereum быстрее и дешевле.
Роллапы: масштабирование уровня 2, чтобы сделать Ethereum быстрым и дешевым
Есть несколько способов улучшить производительность Ethereum. Эти методы масштабирования варьируются от свертываний до сайдчейнов и каналов состояний. Судя по заблокированной общей стоимости (TVL) в этих сетях уровня 2, накопительные пакеты, безусловно, являются самой популярной технологией масштабирования.
Как видите, роллапы делятся на два типа: Оптимистичные и с нулевым разглашением (ZK). Оба типа выполняют одну задачу — накопительные пакеты снижают нагрузку на сеть уровня 1 (Ethereum), собирая или объединяя сотни входящих транзакций в виде одной транзакции.
Затем эта объединенная отдельная транзакция проверяется и добавляется обратно в Ethereum в качестве еще одного блока данных в его публичной книге. Из-за этой непрерывной выгрузки транзакций из Ethereum сеть уровня 1 остается незагруженной. И когда Ethereum не перегружен, его использование намного дешевле, потому что плата за газ ETH резко падает.
Это связано с тем, что общедоступные децентрализованные блокчейны имеют ограниченное пространство блоков для хранения транзакций. Соответственно, когда сетевой трафик выше, потребность в блочном пространстве увеличивается, что приводит к тому, что валидаторы взимают больше за каждую проверяемую транзакцию.
В конце концов, каждая компьютерная сеть требует использования некоторой полосы пропускания/вычислительных ресурсов. В случае с децентрализованными блокчейн-сетями эти расходы ложатся на самих пользователей.
Вот почему сети уровня 2 так важны. Роллапы, в частности, имеют двойное влияние — обеспечивают быстрое и доступное взаимодействие с пользователем в экосистеме Ethereum.
Что такое ZK-роллапы?
Rollups — это смарт-контракты, которые снижают требования Ethereum к вычислительным ресурсам и хранилищу для проверки блока транзакций. Как отмечалось ранее, они делают это, объединяя сотни транзакций в одну.
Задача сводного смарт-контракта состоит в том, чтобы затем разобрать и проверить все эти передачи, содержащиеся в одной транзакции, прежде чем они будут отправлены в виде нового блока в Ethereum. Доказательство с нулевым разглашением — один из способов добиться этого.
[Встраиваемое содержимое]
Доказательство с нулевым разглашением выполняет этот накопительный пакет в сети уровня 2, такой как ZK-Sync, путем отправки подтверждения достоверности. Это доказательство действует как квитанция о том, что свернутые транзакции действительно являются подлинными и, таким образом, добавляются в Ethereum. Здесь вступает в игру криптография с нулевым разглашением, потому что она использует только минимальные данные для обеспечения доказательства подлинности.
Другими словами, ZK-свертывание представляет общедоступную действительность блока, не раскрывая его деталей. Снижая нагрузку данных транзакций, ZK-свертки улучшают конфиденциальность и обеспечивают дешевые и быстрые транзакции.
Как работают ZK-роллапы?
ZK-свертки опираются на два смарт-контракта: основной контракт и контракт верификатора. Оба работают на Ethereum и работают в тандеме, чтобы связать сети уровня 1 и уровня 2:
- Основной смарт-контракт хранит свернутые транзакции или блоки. Он также сравнивает состояние блокчейна, чтобы определить состояние снятия средств и новых депозитов пользователей.
- Смарт-контракт верификатора аутентифицирует эти транзакции в блоке с доказательством с нулевым разглашением.
Работая вне сети (не на Ethereum), виртуальная машина запускает ZK-накопитель. Это часть разгрузки, когда ZK-свертки выполняют транзакции, чтобы Ethereum оставался незагруженным. Как и виртуальная машина Ethereum (EVM), виртуальная машина ZK — это программное обеспечение, которое запускает смарт-контракты, так же как движок видеоигры управляет всеми активами игры, чтобы сделать ее играбельной.
С помощью этой виртуальной машины ZK-свертки объединяют транзакции Ethereum вне сети в одну пакетную транзакцию. Тем не менее, они по-прежнему полагаются на сам Ethereum, поскольку отправляют транзакцию в качестве доказательства достоверности обратно в сеть уровня 1.
Смысл этого процесса в том, что свертки ZK так же безопасны, как и сам Ethereum, потому что все обновления данных, полученных из ZK, подтверждаются Ethereum — его EVM — на предмет правильности.
Наконец, поскольку пакетная транзакция ZK предоставляется в качестве доказательства достоверности, она также известна как краткий неинтерактивный аргумент знания (SNARK) или краткий, прозрачный аргумент знания (STARK).
Плюсы и минусы ZK-роллапов
В отличие от накопительных пакетов Optimistic, в которых используется полностью совместимая с EVM виртуальная машина, накопительные пакеты ZK используют собственную виртуальную машину. Это создает обратную сторону, заключающуюся в необходимости высокой вычислительной мощности для создания доказательства с нулевым разглашением.
По этой причине данные транзакций необходимо дополнительно оптимизировать для достижения максимальной пропускной способности. Точно так же большая вычислительная мощность ZK-сверток приводит к несколько более высоким транзакционным издержкам, чем с оптимистичными свертками.
Тем не менее, в отличие от Оптимистичных накопительных сумм, ZK-накопительные пакеты не имеют периода вызова для вывода средств. Это связано с тем, что виртуальная машина ZK уже отправляет транзакции в качестве подтверждения действительности, что заранее разрешает споры о транзакциях. В результате ZK-свертки работают быстрее, чем свертывания Optimistic и Plasma.
Еще одно преимущество ZK-сверток заключается в том, что они способствуют децентрализации, поскольку транзакции обрабатываются параллельно. Более того, поскольку доказательство с нулевым разглашением устраняет необходимость в дополнительных данных, каждая транзакция содержит только необходимый минимум. Излишне говорить, что это значительно увеличивает пропускную способность сетей уровня 2, что также отражается на уменьшении перегрузки Ethereum.
С учетом всего сказанного, одним из самых серьезных недостатков ZK-свертывания является возможность цензуры. Эта опасность возникает из-за того, что некоторые ZK-свертки используют отдельные узлы в качестве секвенсоров данных транзакций.
Живые сети ZK-Rollup
Технология ZK-свертывания набирает обороты быстрыми темпами. Вот некоторые из самых популярных сетей, использующих эту технологию масштабирования:
- ImmutableX — поставщик масштабируемости общего назначения для игр NFT и Web3.
- zkSync — одна из самых продвинутых сетей ZK, поскольку первая совместима с EMV в рамках zkSync 2.0.
- StarkNet — еще одна масштабируемость уровня 2 для dApps Ethereum.
- Aztec Connect — использует конфиденциальность ZK-свертывания для создания службы, подобной VPN, для блокчейнов.
- Polygon Hermez — как часть решения для масштабирования Ethereum в рамках Polygon.
Что касается пригодных для использования dApp, которые используют ZK-свертки, одними из самых популярных являются кредитование dApp Yearn Finance и dYdX, децентрализованной биржи и платформы для торговли деривативами с кредитным плечом. Другие известные децентрализованные приложения DeFi в основном присутствует на zkSync: Curve, Taker и ZigZag, десятки которых еще не запущены.
Являются ли ZK-Rollups будущим масштабирования Ethereum?
До 2022 года накопительные пакеты Optimistic были единственными накопительными пакетами, которые позволяли выполнять смарт-контракты вне сети, поскольку они работают на полностью совместимой с EVM виртуальной машине. Соответственно, ZK-свертки могли обрабатывать только базовые передачи или свопы токенов.
Все изменилось в 2022 году с появлением zkSync 2.0, предлагающего как совместимость с EVM, так и скорость до 100,000 XNUMX транзакций в секунду (tps). Используя безопасность Ethereum, как крупнейшей сети DeFi, ZK-свертки обеспечивают превосходную безопасность, чем другие решения для масштабирования.
Хотя эта технология масштабирования все еще сталкивается с некоторыми проблемами, такими как централизация узлов секвенсора, она, вероятно, станет лучшим решением для масштабирования Ethereum.
Отказ от ответственности за серию:
Эта серия статей предназначена для общего руководства и информационных целей только для начинающих, участвующих в криптовалютах и DeFi. Содержание этой статьи не должно рассматриваться как юридическая, деловая, инвестиционная или налоговая консультация. Вам следует проконсультироваться со своими консультантами по всем юридическим, деловым, инвестиционным и налоговым последствиям и советам. Defiant не несет ответственности за потерянные средства. Пожалуйста, руководствуйтесь здравым смыслом и проявляйте должную осмотрительность, прежде чем взаимодействовать со смарт-контрактами.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- Источник: https://thedefiant.io/what-are-zk-rollups/
