TL;DR
Špatná škálovatelnost blockchainu znamená nižší rychlosti, vyšší transakční poplatky a špatnou uživatelskou zkušenost. Dá se ale potenciálně vyřešit řešeními na první vrstvě (např. sharding) nebo na druhé vrstvě (např. rollupy).
Řešení na první vrstvě se zaměřují na vylepšení samotného blockchainu a řešení na druhé vrstvě vytváří nad stávajícím blockchainem škálovací rámec.
Rollupy jsou oblíbeným řešením na druhé vrstvě. Zrychlují výpočty spojením offchainových transakcí do jednoho balíku.
Zk-rollupy jsou implementací rollupů, která využívá kryptografickou techniku zvanou důkazy s nulovou znalostí.
Důkazy s nulovou znalostí umožňují ověření bez odhalení podkladových dat, takže je důvěrné a bezpečné.
Závod o škálovatelnost blockchainů
Kryptoměny používá čím dál víc lidí, a proto je nezbytné problémy se škálovatelností blockchainových sítí vyřešit. Zahlcený blockchain znamená nižší rychlost a vyšší transakční poplatky. Opravit se to dá dvěma způsoby: na první nebo na druhé vrstvě.
Řešení na první vrstvě: tato řešení přímo mění základní strukturu blockchainu tak, aby se zvýšila propustnost celého systému. Ukázkovým příkladem je sharding. Rozdělení blockchainu na jednotlivé sektory zvyšuje kapacitu systému a umožňuje souběžné zpracování transakcí.
Řešení na druhé vrstvě: tato řešení se provozují nad základním blockchainem. Transakce se zpracovávají mimo hlavní blockchain, na který se pak odesílají hromadně. Mezi hlavní řešení na druhé vrstvě patří stavové kanály, sidechainy a rollupy. Zk-rollupy jsou implementací rollupů, které používají důkazy s nulovou znalostí.
Co jsou zk-rollupy?
Když chcete porozumět zk-rollupům, musíte vědět, jak fungují rollupy a důkazy s nulovou znalostí.
Co jsou rollupy?
Rollupy umožňují blockchainům sdružovat data transakcí a zpracovávat je mimo hlavní chain. Po zpracování se konečný výsledek řádně zapíše na hlavní blockchain. Zpracování mnoha transakcí najednou odstraňuje riziko zahlcení blockchainu a umožňuje rychlejší a levnější výpočty. Rollupy se dělí do dvou kategorií – optimistic rollupy a zk-rollupy.
Optimistic rollupy: optimistic rollupy pracují s předpokladem, že všechny transakce v balíku, jsou legitimní. Před zapsáním na blockchain ale musí projít obdobím pro řešení sporů. Během tohoto období může síť zpochybnit sporné transakce. Mezi sítě s optimistic rollupy patří Optimism, Arbitrum a opBNB.
Zk-rollupy: zk-rollupy, na rozdíl od svých protějšků, ověřují každou jednotlivou transakci pomocí důkazů s nulovou znalostí. Realizace zk-rollupů je sice složitější, ale nevyžadují období pro řešení sporů (tak jako optimistic rollupy), a teoreticky proto zpracovávají transakce rychleji.
Teď se podíváme na důkazy s nulovou znalostí
Co jsou důkazy s nulovou znalostí?
Důkaz s nulovou znalostí je kryptografický nástroj, který umožňuje jedné straně (dokazovateli) dokázat druhé straně (ověřovateli), že daný výrok je pravdivý, aniž by o tomto výroku musela odhalit jakékoli podrobnosti.
Důkaz s nulovou znalostí se opírá o tři podmínky:
Úplnost: pokud je výrok pravdivý a obě strany jsou autentické, důkaz vždy potvrdí jeho pravdivost.
Spolehlivost: nepravdivý dokazovatel by až na ojedinělé případy neměl být schopen přesvědčit poctivého ověřovatele o platnosti nepravdivého tvrzení.
Nulová znalost: nejcharakterističtější rys. Ověřovatel se na konci celého procesu dozví pouze to, jestli je výrok platný, aniž by o jeho obsahu cokoli zjistil.
Jak tedy důkaz s nulovou znalostí funguje? Jeho metodiku můžeme rozdělit do tří kroků:
Svědek: v první fázi poskytuje dokazovatel ověřovateli část tajné informace neboli „svědka“. Jde o to dokázat ověřovateli, že dokazovatel má přístup ke konkrétním datům, aniž by je výslovně zmínil. Svědek stanoví soubor otázek k informacím, na které může odpovědět pouze legitimní dokazovatel.
Výzva: v této fázi vyzve ověřovatel dokazovatele, aby mu ze souboru otázek odpověděl na náhodně vybrané otázky.
Reakce: dokazovatel úspěšně odpoví na otázky ověřovatele, aby tím prokázal svou důvěryhodnost.
Teď už víme, co jsou rollupy a důkazy s nulovou znalostí. Pojďme je tedy spojit do jednoho mechanismu a vysvětlit si, jak fungují zk-rollupy.
Jak fungují zk-rollupy?
Zk-rollupy tvoří dvě základní složky:
Onchainové kontrakty: tyto chytré kontrakty definují pravidla, podle kterých protokol zk-rollup funguje. Tvoří ho hlavní kontrakt a kontrakt ověřovatele. Hlavní kontrakt ukládá rollupové bloky, sleduje vklady a provádí důležité aktualizace. Kontrakt ověřovatele ověřuje platnost vygenerovaných důkazů s nulovou znalostí.
Offchainové virtuální stroje: tyto počítače zpracovávají transakce mimo hlavní blockchain Etherea na druhé vrstvě. Offchainové virtuální počítače fungují nezávisle na Ethereu.
Zk-rollupy jsou spletitě provázané s blockchainem Etherea, i když v jedinečné vrstvě. Nezaplavují Ethereum každým drobným detailem o transakcích. Místo toho poskytují sdružené souhrny, které zajišťují přehlednost a efektivnost základní vrstvy.
Klady a zápory zk-rollupů
Jaké jsou výhody zk-rollupů? Pojďme se na ně podívat.
Klady zk-rollupů
Zvýšená propustnost: zk-rollupy přenáší zpracování transakcí ze základní vrstvy do efektivnějšího výpočetního prostředí. Vzhledem k tomu, že se transakce nezpracovávají na hlavním blockchainu jednotlivě, zvyšuje to jeho celkovou propustnost.
Menší zahlcení: zk-rollupy snižují zahlcení blockchainu a zefektivňují operace na první vrstvě. Plné uzly navíc nemusí ukládat celá data, ale vystačí si s důkazy s nulovou znalostí.
Nižší poplatky: vzhledem k menšímu zahlcení zk-rollupy pomáhají snižovat celkové poplatky.
Bezpečnostní opatření: zk-rollupy zahrnují bezpečnostní opatření, která umožňují uživatelům vybírat prostředky i v případě problémů s rollupovou sítí, což je výrazná výhoda oproti sidechainům, které mohou prostředky při výpadku sítě ohrozit.
Kratší období pro řešení sporů: u zk-rollupů se ověřují pouze důkazy platnosti, což zkracuje dobu pro řešení sporů.
Zápory zk-rollupů
Složitost: největším záporem zk-rollupů je jejich složitost. Jejich realizace je mnohem složitější než v případě optimistic rollupů.
Omezení základní vrstvou: navzdory své účinnosti jsou zk-rollupy pořád omezené základní vrstvou.
Roztříštěnost likvidity: jakékoli řešení na druhé vrstvě vede k rozptýlení likvidity v ekosystému. Nedostatečná likvidita u protokolů základní vrstvy může vést k potenciálním problémům.
Optimistic rollupy vs. zk-rollupy
Pojďme se podívat, jak si proti sobě stojí optimistic rollupy a zk-rollupy.
Závěrem
Škálovatelnost je často označovaná jako „svatý grál“ blockchainových technologií. Pokud systém nefunguje optimálně, nemá smysl ho používat. Optimistic rollupy i zk-rollupy přinesly elegantní řešení tohoto dlouholetého problému. Zk-rollupy svým jedinečným přístupem slibují vyšší rychlost, nižší zahlcení a robustní zabezpečení. Ano, jsou komplikované, ale mají obrovský potenciál. Pro každého, kdo se zajímá o budoucnost digitální měny, je pochopení zk-rollupů nutností. Když usilujeme o výkonnější blockchain, je ideální čas seznámit se se zk-rollupy a jejich příslibem do budoucna.
Související články:
Jaký je rozdíl mezi optimistic rollupem a zero-knowledge rollupem?
Co je technologie zkEVM a jak může posílit ekosystém Etherea?
Vyloučení odpovědnosti: tento obsah je vám předkládán ve stavu, v jakém je, pouze pro obecné informační a vzdělávací účely, bez jakéhokoli prohlášení nebo záruky. Neměl by být chápán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství ani není jeho cílem doporučit nákup jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Měli byste se poradit s příslušnými odbornými poradci. Upozorňujeme, že pokud je článek příspěvkem od třetí strany, vyjádřené názory patří této třetí straně a nemusí se nutně shodovat s názory Akademie Binance. Další podrobnosti se dozvíte v našem úplném prohlášení o vyloučení odpovědnosti zde. Ceny digitálních aktiv mohou být volatilní. Hodnota vaší investice může klesnout nebo stoupnout a investovaná částka se vám nemusí vrátit. Za svá investiční rozhodnutí nesete výhradní odpovědnost vy sami a Akademie Binance nenese odpovědnost za žádné ztráty, které vám mohou vzniknout. Tento materiál by neměl být chápán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství. Další informace získáte v našich podmínkách použití a upozornění na rizika.