TL;DR
Niska skalowalność blockchainu prowadzi do niższych prędkości, wyższych opłat transakcyjnych i złego doświadczenia użytkownika. Można to potencjalnie rozwiązać za pomocą rozwiązań warstwy 1 (np. sharding) i warstwy 2 (np. pakiety zbiorcze).
Rozwiązania warstwy 1 mają na celu unowocześnienie samego łańcucha bloków, natomiast rozwiązania warstwy 2 tworzą ramy na istniejącym łańcuchu.
Rollupy są popularnym rozwiązaniem warstwy 2. Łączą transakcje poza łańcuchem, aby przyspieszyć obliczenia.
Zk-rollupy to rodzaj implementacji rollupów, która wykorzystuje technikę kryptograficzną zwaną dowodem wiedzy zerowej
Dowody z wiedzą zerową umożliwiają weryfikację bez ujawniania podstawowych danych, zapewniając prywatność i bezpieczeństwo transakcji.
Wyścig o skalowalność Blockchain
W miarę jak kryptowaluty stają się coraz szerzej stosowane, konieczne staje się rozwiązanie problemów ze skalowalnością sieci blockchain. Przeciążony łańcuch bloków prowadzi do niższych prędkości i wyższych opłat transakcyjnych. Aby temu zaradzić, mamy dwie podstawowe platformy: rozwiązania warstwy 1 i warstwy 2.
Rozwiązania warstwy 1: Rozwiązania te bezpośrednio modyfikują podstawową strukturę łańcucha bloków, aby umożliwić całemu systemowi osiągnięcie większej przepustowości. Najlepszym przykładem jest sharding. Segmentując blockchain na odrębne sektory, zwiększa pojemność systemu i pozwala na jednoczesne przetwarzanie transakcji.
Rozwiązania warstwy 2: Rozwiązania te działają w oparciu o podstawowy łańcuch bloków. W warstwie 2 transakcje są przetwarzane poza łańcuchem i masowo zatwierdzane w łańcuchu podstawowym. Kluczowe techniki obejmują kanały stanu, łańcuchy boczne i pakiety zbiorcze. Zk-rollupy to forma rollupów wykorzystujących dowody o zerowej wiedzy.
Czym są Zk-Rollupy?
Aby zrozumieć rollupy Zk, ważne jest zrozumienie rollupów i dowodów z wiedzą zerową.
Czym są rollupy?
Rollupy pozwalają łańcuchom bloków łączyć dane transakcyjne i przetwarzać je poza łańcuchem. Po przetworzeniu wynik końcowy jest należycie przekazywany do łańcucha podstawowego. Przetwarzanie tak wielu transakcji jednocześnie eliminuje ryzyko rozdęcia łańcucha bloków i umożliwia szybsze i tańsze obliczenia. Rollupy dzielą się na dwie kategorie – rollupy optymistyczne i rollupy Zk.
Optymistyczne rollupy: Optymistyczne rollupy działają w oparciu o założenie – wszystkie transakcje, które ujęły są legalne. Zanim transakcje te zostaną zapisane w łańcuchu bloków, przechodzą okres oczekiwania. W tym okresie oczekiwania sieć podnosi spory, aby zakwestionować wątpliwe transakcje. Optymizm, Arbitrum i opBNB to przykłady optymistycznych zestawień.
Zk-rollupy: W przeciwieństwie do swoich optymistycznych odpowiedników, Zk-rollupy weryfikują każdą pojedynczą transakcję za pomocą dowodów ważności opartych na wiedzy zerowej. Choć bardziej skomplikowane we wdrożeniu, zk-rollupy mają na celu ominięcie okresu rozstrzygania sporów obserwowanego w optymistycznych rollupach i teoretycznie szybsze przetwarzanie transakcji.
Przyjrzyjmy się teraz dowodom wiedzy zerowej.
Co to są dowody wiedzy zerowej?
Dowód z wiedzą zerową (ZKP) to narzędzie kryptograficzne, które pozwala jednej stronie (weryfikatorowi) udowodnić drugiej (weryfikatorowi), że dane stwierdzenie jest prawdziwe, bez ujawniania jakichkolwiek skomplikowanych szczegółów na jego temat.
ZKP musi posiadać trzy cechy:
Kompletność: Jeśli stwierdzenie jest prawdziwe i obie strony są autentyczne, dowód zawsze potwierdzi jego prawdziwość.
Rzetelność: osoba dowodząca nieprawdziwa nie powinna być w stanie przekonać uczciwego weryfikatora o ważności fałszywego stwierdzenia, z wyjątkiem najrzadszych okoliczności.
Wiedza zerowa: najbardziej charakterystyczna cecha. Weryfikator na końcu procesu poznaje jedynie ważność stwierdzenia, nie uzyskując wglądu w jego treść.
Jak zatem działa ZKP? Metodologię można podzielić na trzy etapy:
Świadek: Na pierwszym etapie dowodzący przedstawia weryfikatorowi tajną informację, czyli „świadka”. Chodzi o to, aby udowodnić weryfikatorowi, że weryfikator może uzyskać dostęp do określonych danych bez wyraźnej wzmianki o tym. Świadek zadaje zestaw pytań dotyczących informacji, na które może odpowiedzieć jedynie uprawniony dowodowy.
Wyzwanie: Na tym etapie weryfikator rzuca wyzwanie dowodzącemu, wybierając losowe pytania z zestawu.
Odpowiedź: Osoba dowodząca skutecznie odpowiada na pytania weryfikatora, potwierdzając jego wiarygodność.
Teraz już wiemy czym są rollupy i ZKP. Zbierzmy je pod jednym parasolem i zobaczmy, jak działają zk-rollupy.
Jak działają Zk-Rollupy?
Rollupy Zk składają się z dwóch podstawowych elementów:
Kontrakty on-chain: Inteligentne kontrakty definiują zasady, w ramach których działa protokół zk-rollup. Składa się z umowy głównej i umowy weryfikatora. Główna umowa przechowuje bloki zbiorcze, śledzi depozyty i wprowadza ważne aktualizacje. Umowa weryfikatora sprawdza wygenerowane ZKP.
Maszyny wirtualne poza łańcuchem: Te maszyny obsługują realizację transakcji z dala od podstawowego łańcucha bloków Ethereum w L2. Maszyny wirtualne poza łańcuchem działają niezależnie od łańcucha Ethereum.
Rollupy Zk są misternie splecione z blockchainem Ethereum, aczkolwiek w wyjątkowej warstwie. Nie zalewają Ethereum każdym najdrobniejszym szczegółem transakcji. Zamiast tego w inteligentny sposób udostępniają pakiety podsumowań, dzięki czemu warstwa podstawowa pozostaje uporządkowana i wydajna.
Plusy i minusy korzystania z Zk-Rollupów
Jakie są więc korzyści ze stosowania zk-rollupów? Spójrzmy.
Plusy zk-rollupów
Zwiększona przepustowość: Zk-rollupy przenoszą realizację transakcji z warstwy podstawowej do bardziej wydajnego środowiska obliczeniowego. Ponieważ transakcje nie są przetwarzane indywidualnie w łańcuchu, zwiększa to ogólną przepustowość.
Zmniejsz zatory: redukując rozdęcie łańcucha bloków, zk-rollupy pomagają w wydajnych operacjach w warstwie 1. Ponadto pełne węzły muszą przechowywać jedynie dowody z wiedzą zerową, a nie całe dane.
Obniżone opłaty: Ze względu na zmniejszone zatory, pakiety ZK pomagają obniżyć ogólne opłaty.
Pomiary bezpieczeństwa: Zk-rollupy zawierają środki bezpieczeństwa, które pozwalają użytkownikom wypłacać środki nawet w przypadku problemów z siecią rollupów, co stanowi wyraźną przewagę nad sidechainami, które mogą zagrozić funduszom podczas awarii sieci.
Krótszy okres kwestionowania transakcji: w przypadku zk-rollupów weryfikacji wymagają jedynie dowody ważności w ramach rollupów, co przyspiesza okres kwestionowania transakcji.
Wady zk-rollupów
Złożoność: Największą wadą ZK-rollupów jest ich wrodzona złożoność. Są znacznie bardziej skomplikowane w wykonaniu niż optymistyczne rollupy.
Ograniczone przez warstwę bazową: Pomimo swojej wydajności, pakiety ZK są nadal ograniczone ograniczeniami podstawowej warstwy bazowej.
Fragmentacja płynności: każda warstwa 2 prowadzi do rozproszenia płynności w ekosystemie. Płytka płynność w protokołach warstwy podstawowej może prowadzić do potencjalnych problemów.
Optymistyczne rollupy vs Zk-rollupy
Zobaczmy, jak pasują optymistyczne rollupy i zk-rollupy.
Zamykające myśli
Skalowalność jest często reklamowana jako „święty Graal” technologii blockchain. Nie ma sensu używać systemu, jeśli nie działa on optymalnie. Rollupy, zarówno optymistyczne, jak i zk, zapewniły eleganckie rozwiązanie tego długotrwałego problemu. Zk-Rollupy, dzięki swojemu unikalnemu podejściu, obiecują większe prędkości, mniejszy ruch i solidne bezpieczeństwo. Tak, mają swoją złożoność, ale ich potencjał jest ogromny. Dla każdego, kto interesuje się przyszłością cyfrowej waluty, zrozumienie ZK-rollupów jest koniecznością. Ponieważ dążymy do lepszej wydajności blockchain, nadszedł czas, aby zapoznać się z pakietami ZK i ich obietnicami na przyszłość.
Dalsze czytanie
Rollupy optymistyczne a rollupy o zerowej wiedzy: jaka jest różnica?
Co to jest ZkEVM i jak może ulepszyć ekosystem Ethereum?
Rozwiązania skalujące Blockchain Layer 1 i Layer 2
Zastrzeżenie: Ta treść jest prezentowana w stanie „takim, jakim jest” wyłącznie w celach informacyjnych i edukacyjnych, bez jakichkolwiek oświadczeń lub gwarancji. Nie należy jej interpretować jako porady finansowej, prawnej lub innej profesjonalnej, ani też nie ma na celu rekomendowania zakupu jakiegokolwiek konkretnego produktu lub usługi. Powinieneś zasięgnąć porady u odpowiednich profesjonalnych doradców. Jeżeli artykuł został napisany przez osobę trzecią, pamiętaj, że wyrażone poglądy należą do osoby trzeciej i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy Binance Academy. Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o zapoznanie się z naszym pełnym zastrzeżeniem tutaj. Ceny aktywów cyfrowych mogą być zmienne. Wartość Twojej inwestycji może spaść lub wzrosnąć, a Ty możesz nie odzyskać zainwestowanej kwoty. Ponosisz wyłączną odpowiedzialność za swoje decyzje inwestycyjne, a Binance Academy nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek straty, które możesz ponieść. Materiał ten nie powinien być interpretowany jako porada finansowa, prawna lub inna profesjonalna. Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z naszymi Warunkami użytkowania i Ostrzeżeniem o ryzyku.
