Czym są ZK-Rollupy? Ewolucja Technologii Rollup

Wprowadzenie

Blockchain wyłonił się w ostatnich latach jako kluczowa technologia, redefiniując wymianę wartości i informacji w kontekście cyfrowym. Niemniej jednak, wraz z pojawieniem się nowych platform, takich jak Ethereum, pojawiły się problemy ze skalowalnością i liczbą przetwarzanych transakcji na sekundę. W tym miejscu rozwiązania takie jak Layer-2, szczególnie ZK-rollupy, doskonale pasują do danego scenariusza.

Ten artykuł opisuje rolę ZK-rollupów, postęp technologii rollup oraz przyszłość warstwy drugiej Ethereum i rollupów. Podkreśla ich możliwość przewyższenia wolumenów transakcji warstwy pierwszej oraz ich skalowalność i szybkość w przypadkach użycia blockchain.

Czym są ZK-Rollupy

ZK-rollup to metoda skalowania warstwy drugiej, która wykorzystuje dowody zerowej wiedzy (ZKP) do łączenia kilku transakcji poza łańcuchem i udowadniania ich ważności w sieci głównej Ethereum. Ta technika znacznie zmniejsza obciążenie obliczeniowe warstwy bazowej, umożliwiając większą przepustowość transakcji i zmniejszone opłaty za gaz.

Dowody zerowej wiedzy, a dokładnie zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge), stanowią fundament ZK-rollupów. Te podejścia kryptograficzne umożliwiają udowodnienie prawdziwości twierdzenia weryfikatorowi bez ujawniania jakichkolwiek dodatkowych informacji poza prawdziwością samego twierdzenia.

W ramach ZK-rollupów oznacza to, że operator rollupu może udowodnić ważność grupy transakcji bez ujawniania szczegółów tych transakcji w sieci głównej. To poprawia prywatność i zmniejsza ilość danych, które muszą być przechowywane w blockchainie Ethereum.

Kluczowe komponenty ZK-Rollupów:

• Dowody zerowej wiedzy (ZKP): W kryptografii są to metody, dzięki którym jedna strona (dowodzący) może udowodnić drugiej stronie (weryfikującemu), że dane twierdzenie jest prawdziwe, nie przekazując żadnych informacji poza faktem, że twierdzenie jest rzeczywiście prawdziwe. W kontekście ZK-rollupów, ZKP są implementowane do sprawdzania integralności transakcji poza łańcuchem bez ujawniania szczegółów transakcji w Blockchainie.
• Kontrakty Rollup: W warstwie pierwszej, inteligentne kontrakty przechowują stan rollupu i weryfikują dowody wysyłane przez operatorów warstwy drugiej.
• Obliczenia poza łańcuchem: Większość transakcji jest wykonywana poza łańcuchem, co zmniejsza obciążenie blockchainu warstwy pierwszej i zwiększa wydajność warstwy drugiej.

Jak działają ZK-Rollupy?

ZK-rollupy działają w ten sposób, że grupują dużą liczbę transakcji w pakiet i przedstawiają kryptograficzny dowód zwany zk-SNARK. Ten dowód sprawdza wszystkie dotknięte transakcje i potwierdza, że w końcowym stanie korzenia nie ma manipulacji. W ten sposób ZK-rollupy mogą przetwarzać transakcje z znacznie większą przepustowością i zdecydowanie taniej w porównaniu do ich bezpośredniego wykonania na warstwie pierwszej .

Bezpieczeństwo i wydajność

Korzyści z ZK-rollupów są widoczne w ich semantyce: Wykorzystują bezpieczeństwo łańcucha warstwy pierwszej, przenosząc obliczenia i stan do bardziej skalowalnego środowiska. To z kolei przyczynia się do ogólnej przepustowości transakcji w środowisku inteligentnych kontraktów, zachowując jednocześnie istotne cechy odporności na cenzurę i minimalnego zaufania.

Ewolucja technologii Rollup

1. Wczesne rozwiązania warstwy drugiej

Historia rozwiązań skalowania warstwy drugiej rozpoczęła się od kanałów stanów i łańcuchów bocznych, które utorowały drogę dla powstającej skalowalności blockchain. Kanały stanów zapewniają środowisko poza łańcuchem dla serii transakcji, a wynikające z tego zmiany netto są umieszczane w blockchainie. Jednak łańcuchy boczne to inne blockchainy połączone z głównym blockchainem poprzez dwukierunkowe powiązanie, co oznacza, że są oddzielone od głównego blockchaina.

2. Wprowadzenie Rollupów

Rollupy warstwy drugiej stały się ulepszoną kontynuacją podejścia warstwy drugiej, zapewniając możliwość pakowania kilku transakcji naraz w pakiet i wysyłania ich do głównego łańcucha. Istnieją dwa główne typy rollupów: rollupy optymistyczne i ZK-rollupy. Rollupy optymistyczne zakładają, że wszystkie transakcje są legalne i wykonują obliczenia tylko w przypadku sporu, podczas gdy ZK-rollupy wykonują obliczeniowo zweryfikowane transakcje poza głównym łańcuchem i wysyłają dowód do głównego łańcucha.

3. Postępy w technologii ZK-rollup

Najnowsze trendy w rozwoju ZK-rollup obejmują zwiększanie jego wydajności, poziomów bezpieczeństwa i kompatybilności z innymi systemami. Na przykład, ZK-rollupy działają z natychmiastowymi wypłatami, w przeciwieństwie do rollupów optymistycznych, które wymagają czasu na dokonanie wypłat, aby umożliwić arbitraż. Ponadto, ZK-rollupy prawdopodobnie mają lepszą prywatność, ponieważ zachowują dodatkowe informacje o transakcjach poza łańcuchem. Niemniej jednak, konstrukcja zk-SNARKs i jej weryfikacja są nadal kosztowne i czasochłonne. Dlatego wykorzystanie ZK-rollupów jest ograniczone do ogólnych transakcji Ethereum Virtual Machine (EVM).

Oczekiwany wzrost w ETH Layer-2s i Rollupach

• Przegląd Ethereum Layer-1 na chwilę obecną: Obecnie Ethereum Layer-1 osiąga około 20-30 TPS, daleko od Solany i Avalanche, które obsługują tysiące transakcji na sekundę. Z tego powodu występowały wysokie opłaty transakcyjne i wolne czasy przetwarzania, co sprawia, że sieć Ethereum nie jest skalowalna.
• Potencjał rozwiązań warstwy drugiej: Rozwiązania L2 rollup opracowane na Ethereum, takie jak Arbitrum, Optimism, zkSync Era i inne, są w pełni zdolne do przetwarzania około 40 000 TPS z opłatami transakcyjnymi, które są stosunkowo tańsze w porównaniu do Ethereum Layer-1. Zaobserwowano, że rozwiązania te zyskały większy impet i wykorzystanie w ostatnim roku ze względu na zapotrzebowanie na wydajne i tańsze rozwiązania w zakresie wykorzystania technologii blockchain.
• Przyszłe ulepszenia i innowacje: W społeczności Ethereum trwają projekty mające na celu rozwiązanie niektórych problemów wpływających zarówno na warstwę pierwszą, jak i rozwiązania warstwy drugiej. Istnieje jeden nazywany ulepszeniem 'danksharding', który zmniejsza koszt transakcji w warstwie drugiej, co pozwoliłoby Ethereum przekroczyć 100 000 TPS. Ponadto, plan "proto-danksharding" obejmuje również nowy typ wydajnego i tymczasowego przechowywania zwanego "blob", który służyłby wyłącznie do użytku przez rollupy.
• Możliwości skalowalności i szybkości: Wzrost skalowalności i szybkości jest ogromny w odniesieniu do warstwy drugiej Ethereum i rollupów. Dzięki przenoszeniu większości ciężkich obliczeń poza warstwę bazową i rozłożeniu kosztów warstwy pierwszej na operacje wsadowe, rollupy pomagają osiągnąć znacznie niższe opłaty i praktycznie nieograniczone TPS. To poprawia doświadczenie użytkownika i odciąża ruch sieciowy, czyniąc Ethereum idealnym do codziennego użytku.

Podsumowanie

ZK-rollupy reprezentują obiecujące rozwiązanie problemów skalowalności, z którymi borykają się sieci blockchain, takie jak Ethereum. Poprzez przeniesienie obliczeń i stanu poza łańcuch, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa sieci warstwy bazowej, ZK-rollupy znacząco zwiększają przepustowość transakcji i zmniejszają koszty.

Ciągłe innowacje w technologii rollup, plus fakt, że warstwa druga na Ethereum ma się dalej skalować, mogą wkrótce przewyższyć warstwę pierwszą pod względem liczby transakcji i zrewolucjonizować skalowalność i szybkość aplikacji blockchain. Możliwość jeszcze lepszej skalowalności blockchain w miarę stałego rozwoju technologii przynosi pozytywne perspektywy na zastosowanie tych rozwiązań praktycznie w każdej sferze.

Bądź na bieżąco z najnowszymi przewodnikami i wiadomościami o kryptowalutach, odwiedzając CoinEx . Zapisz się do naszego newslettera, aby otrzymywać informacje o nowych projektach krypto i możliwościach inwestycyjnych.

Zastrzeżenie: Informacje zawarte na tej stronie internetowej służą wyłącznie celom informacyjnym. CoinEx nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek straty finansowe wynikające z handlu kryptowalutami. Zaleca się przeprowadzenie własnych badań i analiz.