Artikel ini adalah pengiriman komunitas. Penulis adalah Kenny Li, salah satu pendiri Manta Network, sebuah protokol privasi Layer 1 yang dapat diprogram yang didukung oleh teknologi bukti nol-pengetahuan.

Pandangan dalam artikel ini adalah milik kontributor/penulis dan tidak mencerminkan pandangan Binance Academy.

TL;DR

  • Mesin Virtual Ethereum yang tidak diketahui (zkEVM) adalah mesin status Ethereum yang dapat mengeksekusi kontrak pintar dengan cara yang kompatibel dengan teknologi bukti nol-pengetahuan (ZKP).

  • zkEVMs memperluas kemampuan rollup nol-pengetahuan (zk-rollups) di Ethereum untuk mendukung aplikasi terdesentralisasi (DApps).

  • zkEVMs memudahkan untuk menerapkan baik proyek Ethereum yang ada maupun baru menggunakan ZKP untuk meningkatkan ekosistem Ethereum.

Pendahuluan

Pengembang Ethereum asli tidak mempertimbangkan teknologi ZKP ketika mereka pertama kali mengusulkan jaringan pada tahun 2014. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, ZKP telah mendapatkan perhatian dan diharapkan akan memainkan peran yang jauh lebih menonjol di ruang blockchain. Dengan demikian, upaya untuk menggabungkan teknologi ZKP dan mesin virtual Ethereum telah meningkat.

Untuk memahami apa itu zkEVM, mari kita ulas secara singkat dua konsep dasarnya: zk-rollups dan EVM.

Apa Itu Zk-Rollups?

Rollup adalah solusi penskalaan yang mengompilasi banyak eksekusi transaksi di luar rantai utama dan mengirimkan data kembali ke jaringan utama sebagai satu transaksi. Proses ini meningkatkan throughput sambil mengurangi biaya eksekusi transaksi ini.

Di Ethereum, transaksi dalam rollup dikompresi dan dikirim ke mainnet Ethereum untuk biaya verifikasi satu transaksi. Mainnet Ethereum menyediakan penyelesaian dan memverifikasi data transaksi yang terkandung dalam rollup.

zk-rollup adalah jenis rollup yang menggunakan teknologi ZKP, teknologi kriptografi yang memungkinkan validitas suatu informasi diverifikasi tanpa mengungkapkan informasi itu sendiri. zk-rollup tidak perlu menerbitkan semua data transaksi ke mainnet Ethereum; mereka hanya perlu menyatakan perbedaan (seperti perubahan status akun pengguna) dan bukti validitas, sehingga mengurangi biaya gas dalam prosesnya.

Keamanan zk-rollup berasal dari kriptografi ZKP, di mana cara kriptografi digunakan untuk memverifikasi bukti dan mencapai kepercayaan tanpa syarat. Ini berbeda dari rollup lainnya seperti rollup optimis, yang keamanannya berasal dari teori permainan ekonomi, di mana aktor jahat didiskusikan oleh potensi kerugian dan penantang dimotivasi oleh insentif.

Apa Itu EVM?

EVM adalah mesin status di mana sistem akun Ethereum dan kontrak pintar berjalan. Setiap eksekusi kontrak pintar memicu EVM untuk bertransisi dari status lama ke status baru. EVM mendefinisikan aturan untuk menghitung status baru dan valid dari satu blok ke blok lainnya.

Status adalah konsep penting di Ethereum. Ini adalah struktur data Merkle Patricia Trie yang mewakili status saat ini dari Ethereum dan memungkinkan siapa saja untuk melacak informasi transaksi dari blok saat ini hingga blok genesis.

Semua node yang terlibat dalam pemeliharaan Ethereum ada untuk memastikan kontinuitas dan konsensus, yang memungkinkan setiap node melihat status saat ini yang tepat. EVM memainkan peran penting dalam menjaga konsistensi ini.

Bagaimana zkEVM Bekerja?

EVM tidak mendukung ZKP secara default. zkEVM bertujuan untuk memastikan kontinuitas status Ethereum sambil memberikan bukti bahwa semua informasi itu benar. Dengan cara ini, berbagai faktor yang terlibat dalam komputasi proses ini diverifikasi sambil mempertahankan keamanan dan privasi.

zkEVM melakukan ini dengan menggandakan lingkungan Ethereum sebagai zk-rollups. Ini mengambil status awal, menghitung semua transaksi, kemudian mengeluarkan status baru yang diperbarui bersama dengan ZKP yang menyertainya. Bukti ini diajukan ke kontrak pintar verifier yang memeriksa kebenaran output status awal dan baru tanpa harus memverifikasi semua transaksi secara individu.

Karena zkEVM berbasis pada EVM, pengembang dapat dengan mudah memindahkan DApps Ethereum dan kontrak pintar ke zkEVM tanpa harus melakukan pekerjaan pengembangan ZKP. Dengan kata lain, zkEVM memungkinkan zk-rollups untuk mengeksekusi kontrak pintar, selain pertukaran token dan pembayaran yang sebelumnya didukung tanpa zkEVM.

Karena fitur kompatibilitas EVM, pengembang dapat membangun produk baru menggunakan alat EVM yang ada dan bahasa pemrograman, Solidity, sambil menikmati keamanan yang ditingkatkan yang datang dengan zkEVM. Manfaat yang sama juga berlaku bagi pengguna — mereka dapat terus menggunakan DApps dan alat yang familiar tetapi dengan keamanan dan privasi tambahan.

Kompatibilitas EVM Versus Ekivalensi EVM

Ketika sebuah blockchain disebut sebagai EVM-kompatibel, itu berarti bahwa ia menawarkan lingkungan yang dapat menerapkan DApps yang ditulis dalam bahasa pemrograman Solidity. Solidity dirancang untuk mengembangkan kontrak pintar yang berjalan di jaringan Ethereum.

Faktanya, pengembang Ethereum dapat menyalin dan menempelkan kode DApps yang ada dari Ethereum dan menerapkannya di rantai EVM-kompatibel lainnya dengan modifikasi minimal. Bagi pengguna, alamat rantai EVM-kompatibel mana pun sama dengan alamat Ethereum mereka.

Ini berarti alamat kompatibel dengan dompet utama seperti Metamask dan Trust Wallet. Saat ini, rantai EVM-kompatibel utama termasuk BNB Chain, Avalanche C-Chain, dan Polygon.

Kompatibilitas EVM tidak boleh disamakan dengan ekivalensi EVM, yang berarti bahwa dari perspektif pengembang DApp, rollup Layer 2 hampir identik dengan Layer 1 Ethereum.

Untuk menggunakan analogi sistem operasi, ekivalensi EVM mirip dengan memulihkan file dan pengaturan melalui Apple Cloud jika komputer sebelumnya dan komputer baru pengguna keduanya menjalankan sistem operasi Apple.

Sebaliknya, kompatibilitas EVM berarti bahwa jika komputer baru beralih ke sistem Windows, file asli perlu diunduh melalui penyimpanan cloud dan dikonversi untuk memulihkan pengaturan dan file lama yang diinginkan.

Berbagai Jenis ZkEVM

Menghasilkan dan memverifikasi ZKP secara langsung menggunakan EVM sangat lambat karena Ethereum pada awalnya tidak dirancang untuk mendukung teknologi ZKP. Dalam beberapa kasus, bisa memakan waktu hingga beberapa jam. Namun, sangat penting untuk mencapai keseimbangan antara kompatibilitas EVM dan efisiensi ZKP.

Pendiri Ethereum Vitalik Buterin mengategorikan zkEVM menjadi empat jenis berikut. Mirip dengan trilema blockchain, masing-masing memiliki trade-off berbeda antara efisiensi kinerja ZKP dan kompatibilitas EVM.

Tipe 1: Ekivalensi tingkat konsensus — zkEVM yang sepenuhnya setara dengan Ethereum

Di tingkat konsensus, zkEVM Tipe 1 — juga dikenal sebagai rollup yang diabadikan — setara dengan Ethereum, dan keadaan rantai zkEVM serta transaksi identik dengan yang ada di Ethereum. Mereka dapat saling memverifikasi blok dan digunakan langsung dengan klien eksekusi Ethereum.

Tipe 1 zkEVM membuat Ethereum itu sendiri lebih dapat diskalakan dan dapat langsung diperkenalkan ke mainnet Ethereum. Kerugiannya adalah efisiensi ZKP sangat buruk dan membutuhkan sejumlah besar komputasi untuk memverifikasi. Solusinya adalah menggunakan validator paralel berskala besar atau sirkuit terintegrasi khusus untuk zk-SNARK di masa depan.

Tipe 1 zkEVM dengan efisiensi ZK tinggi akan menjadi bentuk zkEVM yang paling ideal. Saat ini, ada banyak proyek yang membangun atau menjelajahi jenis zkEVM ini.

Tipe 2: Ekivalensi tingkat bytecode — sepenuhnya setara dengan EVM

Tipe 2 sepenuhnya setara dengan EVM tetapi bukan Ethereum. Itu berbeda dari Ethereum dalam hal struktur data (seperti struktur blok dan pohon status) dan menghapus beberapa operasi tumpukan yang tidak ramah ZK.

Ini sepenuhnya kompatibel dengan DApps yang ada di Ethereum, alat debugging, dan infrastruktur pengembang. Ekivalensi tingkat bytecode dapat mempercepat waktu prover, meskipun tidak secara signifikan. Kekurangan yang jelas dari Tipe 2 adalah bahwa itu mahal, tidak bersinergi dengan ZK, dengan efisiensi rendah dan mahal.

Tipe 2.5: Mirip dengan Tipe 2 tetapi dengan modifikasi biaya gas

Tipe 2.5 memiliki keuntungan dan kerugian Tipe 2 tetapi dengan biaya gas yang sedikit lebih rendah.

Tipe 3: Ekivalensi tingkat bytecode — hampir setara dengan EVM

Berdasarkan Tipe 2, Tipe 3 lebih lanjut mengorbankan kompatibilitas untuk meningkatkan efisiensi ZK. Ini menghapus fungsi yang sulit diimplementasikan di zkEVM, seperti precompiles, sehingga beberapa pengkodean yang digunakan dalam DApps yang memerlukan fungsi ini harus ditulis ulang.

Tipe 4: Ekivalensi tingkat bahasa pengembangan — bahasa tingkat tinggi setara dengan EVM

Tipe 4 EVM memiliki kinerja ZK tertinggi tetapi kompatibilitas yang relatif rendah.

Pikiran Penutup

Tujuan utama dari implementasi zkEVM adalah untuk memperluas dukungan komputasi ZKP untuk eksekusi kontrak pintar dan dengan melakukan itu, memperluas DApps ke semua protokol yang kompatibel dengan EVM. Namun, aplikasi ZKP tidak berhenti di sini.

Teknologi ZKP berpotensi kompatibel dengan kasus penggunaan Web2. Menggabungkan berbagai kasus penggunaan Web2 dengan ZKP dapat membuat aplikasi Web3 lebih lancar dan ramah pengguna. Ini juga akan memberikan akses kepada pengguna yang sudah terbiasa dengan browser Internet tradisional ke Web3 dan pada gilirannya, mendorong adopsi Web3.

Bacaan Lebih Lanjut

  • Apa Itu Bukti Nol-Pengetahuan dan Bagaimana Dampaknya terhadap Blockchain?

  • Optimis vs. Rollups Nol-Pengetahuan: Apa Perbedaannya?

  • Meningkatkan Transparansi Kripto Dengan Bukti Nol-Pengetahuan


Penyangkalan dan Peringatan Risiko: Konten ini disajikan kepada Anda berdasarkan “apa adanya” untuk informasi umum dan tujuan pendidikan saja, tanpa representasi atau jaminan apa pun. Ini tidak boleh ditafsirkan sebagai saran keuangan, hukum atau profesional lainnya, dan tidak dimaksudkan untuk merekomendasikan pembelian produk atau layanan tertentu. Anda harus mencari saran Anda sendiri dari penasihat profesional yang sesuai. Ketika artikel disumbangkan oleh kontributor pihak ketiga, harap dicatat bahwa pandangan yang diungkapkan tersebut milik kontributor pihak ketiga, dan tidak mencerminkan pandangan Binance Academy. Silakan baca penyangkalan lengkap kami di sini untuk rincian lebih lanjut. Harga aset digital dapat berfluktuasi. Nilai investasi Anda dapat turun atau naik dan Anda mungkin tidak mendapatkan kembali jumlah yang diinvestasikan. Anda sepenuhnya bertanggung jawab atas keputusan investasi Anda dan Binance Academy tidak bertanggung jawab atas kerugian yang mungkin Anda alami. Materi ini tidak boleh ditafsirkan sebagai saran keuangan, hukum, atau profesional lainnya. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Ketentuan Penggunaan dan Peringatan Risiko kami.