Hvad er zk-rollups? Den skalerbare Layer 2-teknik
Hjem
Artikler
Hvad er zk-rollups? Den skalerbare Layer 2-teknik

Hvad er zk-rollups? Den skalerbare Layer 2-teknik

Let √łvet
Offentliggjort Oct 31, 2023Opdateret Jan 17, 2024
7m

TL;DR

  • Lav blockchain-skalerbarhed f√łrer til langsommere hastigheder, h√łjere transaktionsgebyrer og d√•rlig brugeroplevelse. Dette kan potentielt l√łses med Layer 1- (f.eks. sharding) og Layer 2-l√łsninger (f.eks. rollups).

  • Layer 1-l√łsninger sigter mod at opgradere selve blockchainen, mens Layer 2-l√łsninger skaber en ramme oven p√• den eksisterende k√¶de.

  • Rollups er en popul√¶r Layer 2-l√łsning. De samler off-chain-transaktioner for at opn√• hurtigere beregninger.¬†

  • Zk-rollups er en type rollup-implementering, der bruger en kryptografisk teknik ved navn zero-knowledge proofs

  • Zero-knowledge proofs g√łr det muligt at verificere uden at afsl√łre underliggende data, hvilket sikrer transaktioners fortrolighed og sikkerhed.

Kapl√łbet om Blockchain-skalerbarhed

Efterh√•nden som krypto bliver mere udbredt, bliver det bydende n√łdvendigt at l√łse blockchain-netv√¶rkets problemer med skalerbarhed. En overbelastet blockchain f√łrer til langsommere hastigheder og h√łjere transaktionsgebyrer. For at l√łse dette har vi to prim√¶re rammer: Layer 1- og Layer 2-l√łsninger.

  • Layer 1-l√łsninger: Disse l√łsninger fornyer den grundl√¶ggende struktur i blockchains direkte, s√• det overordnede system kan opleve en h√łjere dataoverf√łrselshastighed. Sharding er et godt eksempel. Ved at segmentere blockchains i forskellige sektorer √łger det systemets kapacitet og giver mulighed for samtidig transaktionsbehandling.

  • Layer 2-l√łsninger: Disse l√łsninger fungerer oven p√• den grundl√¶ggende blockchain. I Layer 2 behandles off-chain-transaktioner og overf√łres en-masse til basisk√¶den. N√łgleteknikkerne omfatter state channels, sidechains og rollups. Zk-rollups er en form for rollups, der bruger zero-knowledge proofs.

Hvad er zk-rollups?

For at forstå zk-rollups er det vigtigt at forstå rollups og zero-knowledge proofs. 

Hvad er rollups?

Rollups g√łr det muligt for blockchains at samle transaktionsdata og behandle dem off-chain. N√•r slutresultatet er behandlet, overf√łres det til basisk√¶den. Behandling af s√• mange transaktioner samtidig fjerner risikoen for, at blockchains bliver for store, og muligg√łr hurtigere og billigere beregning. Rollups falder ind under to kategorier ‚Äď optimistiske og zk-rollups.

  • Optimistiske rollups: Optimistiske rollups arbejder ud fra en formodning om, at alle de transaktioner, den har rullet op, er legitime. F√łr disse transaktioner overf√łres til en blockchain, gennemg√•r de en venteperiode. I denne venteperiode rejser netv√¶rket tvister for at udfordre tvivlsomme transaktioner. Optimism, Arbitrum og opBNB er eksempler p√• optimistiske rollups.

  • Zk-rollups: I mods√¶tning til deres optimistiske modstykker validerer zk-rollups hver enkelt transaktion via gyldighedsbeviser, der er drevet af zero-knowledge proofs. Selvom de er mere komplekse at implementere, er zk-rollups designet til at omg√• den tvistbil√¶ggelsesperiode, der ses i optimistiske rollups, og teoretisk behandle transaktioner hurtigere.

Lad os nu se på zero-knowledge proofs.

Hvad er zero-knowledge proofs?

Zero-knowledge proofs (ZKP) er et kryptografisk v√¶rkt√łj, der g√łr det muligt for en part (bevisf√łrer) at bevise over for en anden part (verifikator), at et bestemt udsagn er sandt uden at afsl√łre komplekse detaljer om udsagnet.

En ZKP skal have tre kvaliteter:

  1. Fuldstændighed: Hvis udsagnet er sandt, og begge parter er ægte, vil beviset altid bekræfte dets sandhed.

  2. Soliditet: En usandf√¶rdig bevisf√łrer b√łr ikke v√¶re i stand til at overbevise en √¶rlig verifikator om et falsk udsagns gyldighed, undtagen under de mest sj√¶ldne omst√¶ndigheder.

  3. Zero-knowledge: Det mest definerende træk. Når processen er slut, ved verifikatoren, at udsagnet er gyldigt, men får ingen indsigt i dets indhold.

Så hvordan fungerer en ZKP? Metoden kan opdeles i tre trin:

  • Vidne: I f√łrste fase giver bevisf√łreren et stykke hemmelig information, eller et "vidne", til verifikatoren. Id√©en her er at bevise over for verifikatoren, at bevisf√łreren kan f√• adgang til specifikke data uden udtrykkeligt at n√¶vne dem. Vidnet opstiller en r√¶kke sp√łrgsm√•l om denne information, som kun kan besvares af en legitim bevisf√łrer.

  • Udfordring: I denne fase udfordrer verifikatoren bevisf√łreren ved at v√¶lge tilf√¶ldige sp√łrgsm√•l fra s√¶ttet.

  • Svar: Bevisf√łreren besvarer verifikatorens sp√łrgsm√•l korrekt for at bevise sin trov√¶rdighed.¬†

Nu ved vi, hvad rollups og ZKP'er er. Lad os samle dem under én paraply og blive klogere på, hvordan zk-rollups fungerer.

Hvordan fungerer zk-rollups?

Zk-rollups har to kernekomponenter:

  • Kontrakter p√• k√¶den: Smart contracts definerer de regler, som zk-rollup-protokollen opererer inden for. Den best√•r af hoved- og verifikatorkontrakten. Hovedkontrakten gemmer rollup-blokke, sporer indbetalinger og foretager vigtige opdateringer. Verifikatorkontrakten validerer de genererede ZKP'er.

  • Virtuelle off-chain-maskiner: Disse maskiner h√•ndterer transaktionsudf√łrelse uden for den grundl√¶ggende Ethereum-blockchain i L2. De virtuelle off-chain-maskiner fungerer uafh√¶ngigt af Ethereum-k√¶den.

Zk-rollups er t√¶t sammenv√¶vet med Ethereums blockchain, men i et unikt lag. De oversv√łmmer ikke Ethereum med hver eneste lille detalje i transaktionerne. I stedet leverer de smart sammenfattede resum√©er, der sikrer, at basislaget forbliver struktureret og effektivt.

Fordele og ulemper ved at bruge zk-rollups

Så hvad er fordelene ved at bruge zk-rollups? Lad os tage et kig.

Fordele ved zk-rollups

  • √ėget dataoverf√łrselshastighed: Zk-rollups aflaster transaktionsudf√łrelser fra basislaget til et mere effektivt beregningsmilj√ł. Da transaktionerne ikke behandles individuelt i k√¶den, √łger det den samlede dataoverf√łrselshastighed.

  • Reducer overbelastning: Ved at forhindre, at blockchains bliver for store, hj√¶lper zk-rollups med at sikre effektive Layer 1-operationer. Og s√• beh√łver fulde noder kun at gemme zero-knowledge proofs i stedet for hele data.

  • Reducerede gebyrer: P√• grund af mindre belastning hj√¶lper zk-rollups med at reducere de samlede gebyrer.

  • Sikkerhedsm√•linger: Zk-rollups indeholder sikkerhedsforanstaltninger, der giver brugerne mulighed for at h√¶ve penge, selv hvis der er problemer med rollup-netv√¶rket, hvilket er en klar fordel i forhold til sidek√¶der, der kan kompromittere midler under netv√¶rksfejl.

  • Hurtigere periode med transaktionsudfordringer: Med zk-rollups er det kun gyldighedsbeviserne i rollups, der skal verificeres, hvilket fremskynder transaktionsudfordringsperioden.

Ulemper ved zk-rollups

  • Kompleksitet: Den st√łrste ulempe ved zk-rollups er deres medf√łdte kompleksitet. De er langt mere komplicerede at udf√łre end optimistiske rollups.

  • Basislagets begr√¶nsning: P√• trods af deres effektivitet er zk-rollups stadig bundet af begr√¶nsningerne i det underliggende basislag.

  • Fragmentering af likviditet: Ethvert Layer 2 f√łrer til spredning af likviditeten i √łkosystemet. Lav likviditet i basislagets protokoller kan potentielt skabe problemer.

Optimistiske rollups vs zk-rollups

Lad os sammenligne optimistiske rollups og zk-rollups.


Optimistiske rollups

Zk-rollups

Antagelser om transaktioner

Transaktioner antages at være gyldige.

Alle transaktioner verificeres ved hjælp af zero-knowledge proofs.

Udfordringssystem

Der findes en udfordringsperiode, hvor netværket kan udfordre svigagtige transaktioner.

Ingen udfordringsperiode

Bevismekanisme

Beviser for svig

Beviser for gyldighed

Kompleksitet

Forholdsvist enklere at implementere

Komplekse på grund af brugen af zero-knowledge proofs

Tilpasning

Meget udbredt på grund af mindre kompleksitet.

Mindre udbredt.

Eksempler

Optimisme, Arbitrum og opBNB.

zkSync og Starknet.

Sammenfatning

Skalerbarhed bliver ofte udr√•bt som den "hellige gral" inden for blockchain-teknologier. Der er ingen grund til at bruge et system, hvis det ikke fungerer optimalt. Rollups, b√•de optimistiske og zk, har givet en elegant l√łsning p√• dette vedholdende problem. Zk-rollups lover med deres unikke tilgang hurtigere hastigheder, mindre trafik og robust sikkerhed. Ja, de er komplekse, men potentialet er enormt. For alle, der er interesserede i fremtiden for digital valuta, er det et must at forst√• zk-rollups. Mens vi presser p√• for bedre blockchain-performance, er det nu tid til at blive fortrolig med zk-rollups og deres fremtidspotentiale.¬†

Yderligere læsning


Ansvarsfraskrivelse: Dette indhold pr√¶senteres for dig, "som det er og forefindes", og udelukkende til generel information og uddannelsesm√¶ssige form√•l, uden nogen form for erkl√¶ring eller garanti. Det skal ikke opfattes som finansiel, juridisk eller anden professionel r√•dgivning, og det er heller ikke hensigten at anbefale k√łb af et bestemt produkt eller en bestemt tjeneste. Du b√łr s√łge din egen r√•dgivning hos relevante professionelle r√•dgivere. Hvis artiklen er skrevet af en tredjepart, skal du v√¶re opm√¶rksom p√•, at de synspunkter, der kommer til udtryk, tilh√łrer den p√•g√¶ldende tredjepart og ikke n√łdvendigvis afspejler Binance Academy. L√¶s vores fulde ansvarsfraskrivelse her for yderligere oplysninger. Priserne p√• digitale aktiver kan v√¶re ustabile. V√¶rdien af din investering kan falde eller stige, og det er ikke sikkert, at du f√•r det investerede bel√łb tilbage. Du er eneansvarlig for dine investeringsbeslutninger, og Binance Academy er ikke ansvarlig for eventuelle tab, du m√•tte p√•drage dig. Dette materiale skal ikke opfattes som finansiel, juridisk eller anden professionel r√•dgivning. For yderligere oplysninger kan du l√¶se vores vilk√•r for anvendelse og risikoadvarsel.