ТЛ;ДР
Низкая масштабируемость блокчейна приводит к снижению скорости, повышению комиссий за транзакции и ухудшению пользовательского опыта. Потенциально это можно исправить с помощью решений уровня 1 (например, сегментирование) и уровня 2 (например, объединение).
Решения уровня 1 направлены на обновление самого блокчейна, а решения уровня 2 создают структуру поверх существующей цепочки.
Накопительные пакеты — популярное решение уровня 2. Они объединяют транзакции вне цепочки для более быстрых вычислений.
Zk-свертывания — это тип реализации объединения, в котором используется криптографический метод, называемый доказательством с нулевым разглашением.
Доказательства с нулевым разглашением позволяют проводить проверку без раскрытия основных данных, обеспечивая конфиденциальность и безопасность транзакций.
Гонка за масштабируемость блокчейна
Поскольку криптовалюта получает все более широкое распространение, становится необходимым решить проблемы масштабируемости сетей блокчейнов. Перегруженный блокчейн приводит к снижению скорости и повышению комиссий за транзакции. Чтобы исправить это, у нас есть две основные платформы: решения уровня 1 и уровня 2.
Решения уровня 1. Эти решения напрямую обновляют базовую структуру блокчейна, позволяя всей системе работать с более высокой пропускной способностью. Шардинг является ярким примером. Сегментация блокчейна на отдельные сектора увеличивает пропускную способность системы и позволяет одновременно обрабатывать транзакции.
Решения уровня 2. Эти решения работают поверх базового блокчейна. На уровне 2 транзакции обрабатываются вне цепочки и массово фиксируются в базовой цепочке. Ключевые методы включают каналы состояний, сайдчейны и объединения. Zk-свертывания — это форма свертывания, в которой используются доказательства с нулевым разглашением.
Что такое Zk-роллапы?
Чтобы понять Zk-свертывания, важно понимать свертывания и доказательства с нулевым разглашением.
Что такое роллапы?
Объединения позволяют блокчейнам объединять данные транзакций и обрабатывать их вне цепочки. При обработке конечный результат должным образом фиксируется в базовой цепочке. Одновременная обработка такого количества транзакций исключает вероятность раздувания блокчейна и обеспечивает более быстрые и дешевые вычисления. Накопительные пакеты делятся на две категории — Оптимистические и Zk-роллапы.
Оптимистические сводные данные: Оптимистические сводные данные действуют исходя из презумпции: все собранные транзакции являются законными. Прежде чем эти транзакции будут зафиксированы в блокчейне, они проходят период ожидания. В течение этого периода ожидания сеть поднимает споры, чтобы оспорить сомнительные транзакции. Optimism, Arbitrum и opBNB являются примерами оптимистичных объединений.
Zk-rollups: В отличие от своих оптимистичных аналогов, zk-rollups проверяют каждую отдельную транзакцию с помощью доказательств достоверности с нулевым разглашением. Несмотря на то, что zk-rollups сложнее реализовать, они предназначены для того, чтобы обойти период разрешения споров, наблюдаемый в оптимистичных объединениях, и теоретически обрабатывать транзакции быстрее.
Теперь давайте рассмотрим доказательства с нулевым разглашением.
Что такое доказательства с нулевым разглашением?
Доказательство с нулевым разглашением (ZKP) — это криптографический инструмент, который позволяет одной стороне (доказывающему) доказать другой (проверяющей стороне), что определенное утверждение верно, не раскрывая каких-либо сложных подробностей этого утверждения.
ЗКП должен обладать тремя качествами:
Полнота: если утверждение верно и обе стороны искренни, доказательство всегда подтвердит его правдивость.
Обоснованность: неправдивый доказывающий не должен быть в состоянии убедить честного проверяющего в достоверности ложного утверждения, за исключением редчайших обстоятельств.
Нулевое знание: самая определяющая особенность. В конце процесса проверяющий узнает только достоверность утверждения, не вникая в его содержание.
Так как же работает ЗКП? Методику можно разбить на три этапа:
Свидетель: на первом этапе доказывающий предоставляет проверяющему часть секретной информации или «свидетеля». Идея здесь состоит в том, чтобы доказать проверяющему, что проверяющий может получить доступ к конкретным данным без явного упоминания об этом. Свидетель задает ряд вопросов относительно информации, на которые может ответить только законный доказывающий.
Задача: на этом этапе проверяющий бросает вызов доказывающему, выбирая случайные вопросы из набора.
Ответ: Доказывающий успешно отвечает на вопросы проверяющего, чтобы доказать свою достоверность.
Теперь мы знаем, что такое накопительные пакеты и ЗКП. Давайте соберем их под одним зонтиком и поймем, как работают zk-rollups.
Как работают Zk-роллапы?
Zk-rollups состоит из двух основных компонентов:
Контракты в цепочке: смарт-контракты определяют правила, в которых работает протокол zk-rollup. Он состоит из основного и проверочного контрактов. Основной контракт хранит накопительные блоки, отслеживает депозиты и вносит важные обновления. Контракт верификатора проверяет созданные ZKP.
Виртуальные машины вне сети: эти машины обрабатывают выполнение транзакций вне базовой цепочки блоков Ethereum в L2. Виртуальные машины вне сети работают независимо от цепочки Ethereum.
Zk-rollups сложно переплетены с блокчейном Ethereum, хотя и на уникальном слое. Они не наводняют Эфириум мельчайшими деталями транзакций. Вместо этого они разумно предоставляют объединенные сводки, гарантируя, что базовый уровень остается чистым и эффективным.
Плюсы и минусы использования Zk-Rollups
Итак, каковы преимущества использования zk-rollups? Давайте взглянем.
Плюсы zk-rollups
Повышенная пропускная способность: Zk-rollups переносит выполнение транзакций с базового уровня на более эффективную вычислительную среду. Поскольку транзакции не обрабатываются в цепочке индивидуально, это повышает общую пропускную способность.
Уменьшите перегрузку: уменьшая раздувание блокчейна, zk-rollups помогают повысить эффективность операций уровня 1. Кроме того, полные узлы должны хранить только доказательства с нулевым разглашением, а не все данные.
Сниженные комиссии: из-за уменьшения перегрузки zk-rollups помогают снизить общие комиссии.
Меры безопасности: Zk-rollups включает в себя меры безопасности, которые позволяют пользователям выводить средства, даже если есть проблемы с накопительной сетью, что является явным преимуществом перед сайдчейнами, которые могут поставить под угрозу средства во время сбоев сети.
Ускоренный период проверки транзакции. При использовании zk-rollup проверки требуют только доказательства действительности внутри накопительных пакетов, что ускоряет период проверки транзакции.
Минусы zk-rollups
Сложность. Самым большим недостатком zk-rollups является присущая им сложность. Их гораздо сложнее выполнить, чем оптимистические свертки.
Ограничено базовым уровнем. Несмотря на свою эффективность, zk-rollup по-прежнему ограничены ограничениями базового уровня.
Фрагментация ликвидности: любой уровень 2 приводит к распылению ликвидности в экосистеме. Недостаточная ликвидность в протоколах базового уровня может привести к потенциальным проблемам.
Оптимистичные роллапы против Zk-роллапов
Давайте посмотрим, как совпадают оптимистические свертки и zk-свертки.
Заключительные мысли
Масштабируемость часто рекламируется как «Святой Грааль» технологий блокчейна. Нет смысла использовать систему, если она не работает оптимально. Rollups, как оптимистичные, так и zk, предоставили элегантное решение этой давней проблемы. Zk-Rollups с их уникальным подходом обещают более высокие скорости, меньший трафик и надежную безопасность. Да, у них есть свои сложности, но их потенциал огромен. Для всех, кто интересуется будущим цифровой валюты, понимание zk-rollups является обязательным. Поскольку мы стремимся к повышению производительности блокчейна, сейчас самое время познакомиться с zk-rollup и их перспективами на будущее.
Дальнейшее чтение
Оптимистические и накопительные данные с нулевым разглашением: в чем разница?
Что такое ZkEVM и как он может улучшить экосистему Ethereum?
Решения для масштабирования уровня 1 и уровня 2 блокчейна
Отказ от ответственности: этот контент предоставляется вам «как есть» только для общей информации и образовательных целей, без каких-либо заявлений или гарантий. Его не следует истолковывать как финансовую, юридическую или другую профессиональную консультацию, а также не рекомендуется покупать какой-либо конкретный продукт или услугу. Вам следует обратиться за советом к соответствующим профессиональным консультантам. Если статья написана сторонним автором, обратите внимание, что высказанные мнения принадлежат стороннему автору и не обязательно отражают точку зрения Binance Academy. Пожалуйста, прочитайте наш полный отказ от ответственности здесь для получения более подробной информации. Цены на цифровые активы могут быть нестабильными. Стоимость ваших инвестиций может снизиться или вырасти, и вы не сможете вернуть вложенную сумму. Вы несете единоличную ответственность за свои инвестиционные решения, и Binance Academy не несет ответственности за любые убытки, которые вы можете понести. Этот материал не следует рассматривать как финансовую, юридическую или другую профессиональную консультацию. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашими Условиями использования и Предупреждением о рисках.
