Что такое долгожданный ZK Rollup?
Связанные статьи
Rollup - это наиболее распространенное решение уровня 2 на современном рынке. Решения Rollup можно разделить на две категории: Оptimistic Rollup и ZK Rollup. В этой статье мы рассмотрим ZK Rollups.
1. Что такое ZK Rollup?
ZK означает Zero Knowledge, что относится к Доказательство с нулевым разглашением. Доказательство с нулевым разглашением позволяют пользователям доказать свою осведомленность о критически важных данных или правах собственности без раскрытия конфиденциальной информации, например, закрытых ключей от своего кошелька.
Rollup - это решение второго уровня, которое повышает эффективность за счет объединения нескольких транзакций вместе. После завершения транзакций данные о них отправляются обратно в основную сеть. Rollup фокусируется на масштабировании и повышении производительности транзакций, при этом полагаясь на основную сеть для обеспечения безопасности.
ZK Rollup - это решение, использующее доказательства достоверности для масштабирования вычислений. Он выполняет вычисления вне сети и отправляет доказательства достоверности обратно в основную сеть.
2. Характеристики ZK
Основной принцип ZK (Zero Knowledge) предполагает участие двух сторон: Доказателя и Проверяющего. Доказатель генерирует доказательство, а Проверяющий проверяет его, не получая доступа к фактической информации. Ключевые особенности включают:
1. Всесторонность: Если Доказатель обладает правильным ответом, он может найти способ доказать его истинность Проверяющему. Другими словами, истинное нельзя доказать ложным.
2. Рациональность: Если Доказатель не обладает ответом, он не может доказать его истинность Проверяющему. Другими словами, нельзя доказать ложность истины.
3. Zero Knowledge: В процессе доказательства Проверяющий получает знания только о самом доказательстве и не получает никакой дополнительной релевантной информации.
В случае ZK Rollup, как правило, применяются только первые два свойства ZK для достижения сжатых вычислений и снижения затрат. В результате информация о транзакциях пользователя остается доступной для запросов.
3. Преимущества и недостатки решений ZK Rollup
1. Быстрая передача активов: По сравнению с Optimistic Rollups, которым требуется около 7 дней на проверку, ZK Rollups предлагает гораздо более быстрые переводы активов. Это связано с различными процессами проверки двух решений Rollup. После транзакции данные обрабатываются в сети второго уровня:
· ZK Rollup генерирует доказательство Zero Knowledge при отправке блока в сеть Ethereum mainnet. Узлы сети проверяют это доказательство, и пользователи обычно не испытывают ощутимой задержки.
· Optimistic Rollup имеет период ожидания в 7 дней, в течение которого узлы сети Ethereum могут оспорить и доказать ложность транзакции.
2. Низкие транзакционные издержки: ZK Rollup выполняет вычисления вне цепи и отправляет доказательства достоверности в основную цепь, избегая необходимости отправлять все данные о транзакциях обратно в сеть. Это снижает затраты на транзакции. Кроме того, файл доказательства невелик, а время проверки остается постоянным, поэтому само доказательство не увеличивается в размерах с ростом числа транзакций.
3. Высокая техническая сложность: ZK Rollup использует сложные алгоритмы доказательства Zero Knowledge, которые несовместимы с виртуальной машиной Ethereum (EVM). Поэтому разработчики, которые хотят развернуть приложения Ethereum в сетях второго уровня с помощью ZK Rollup, должны не только перестроить свои приложения, но и изучить языки разработки, характерные для сетей второго уровня.
4. Почему плата за газ в ZK такая высокая?
Плата за газ, выплачиваемая пользователями, в основном состоит из стимулов для узлов-валидаторов, платы за газ для отправки в Мэйннет и затрат на хранение.
Узлы валидаторов подтверждают и транслируют транзакции от имени пользователей, но для выполнения этих действий им необходимы стимулы. Плата за газ для отправки в сеть возрастает по мере того, как сеть становится более перегруженной.
Стоимость хранения относительно фиксирована. Чем больше людей используют доступные ресурсы, тем ниже средняя стоимость. ZK Rollup еще не получил широкого распространения, поэтому плата за газ намного выше по сравнению с Optimistic Rollup, который используется чаще.
5. В настоящее время доступны решения ZK Rollup
Среди существующих EVM-совместимых решений особенно выделяются StarkNet, zkSync, Polygon и Scroll.
5.1 StarkNet
StarkNet разработан командой StarkWare. В отличие от других ZK-решений, StarkNet использует STARK proofs, в то время как другие решения используют SNARK proofs. Проще говоря, эти две системы доказательств различаются следующим образом:
- STARK снижает зависимость от централизации и обеспечивает повышенную безопасность.
- SNARK позволяет ускорить проверку и снизить комиссию за транзакции.
5.2 zkSync
zkSync разработан командой Matter Labs и в настоящее время работает в сети zkSync Era. Текущие преимущества сети zkSync включают:
- Сжатие данных: zkSync повышает доступность данных и снижает стоимость транзакций с большим объемом входных данных.
- Абстракция учетной записи: Недавно представленная функция, направленная на улучшение работы пользователей и разработчиков. Первоначально эта функция используется для оплаты газа любой валютой.
5.3 Polygon
В дополнение к принятию методов совместимости Bytecode-level EVM, Polygon также внедрил новый механизм консенсуса под названием Proof of Efficiency (POE), который усиливает децентрализацию и одновременно повышает безопасность сети.
5.4 Scroll
Scroll был запущен в феврале этого года и в настоящее время находится на стадии Pre-Alpha testnet. Scroll стремится к полной совместимости с виртуальной машиной Ethereum (EVM) на уровне байткода. Другими словами, разработчики могут использовать любой EVM-совместимый язык для создания смарт-контрактов и их развертывания на платформе Scroll.
Сравнительная диаграмма четырех решений:
Фаза разработки | Язык программирования | EVM Совместимость | SNARK или STARK | Оплата | |
Polygon | Публичная бета-версия | Solidity | Полностью совместим с EVM | SNARK+STARK | ETH |
Scroll | Пре-альфа | Solidity | Полностью совместим с EVM | SNARK | ETH |
zkSync Era | Публичная бета-версия | Solidity、Vyper、LLVM | Совместимость только с одним языком | SNARK | Все erc20 токены |
StarkNet | Альфа Мэйннет | Cairo, Solidity (Использование компилятора) | Совместимость только с одним языком | STARK | STRK или ETH |
6. Будущий потенциал
Решения ZK Rollup достигли баланса между эффективностью и конфиденциальностью, предлагая более высокие показатели TPS (Transactions Per Second) и более низкую стоимость. Основным ограничением для его разработки на данном этапе являются технические факторы, в частности совместимость с EVM. Различные технологические команды предложили свои собственные решения, которые в настоящее время находятся на стадии тестирования. Когда эти проекты заработают в сети, это может открыть путь к широкому распространению ZK Rollup.