Wichtigste Punkte:
ZKThreads bieten ein Framework, das die Leistungsfähigkeit und Skalierbarkeit dezentraler Anwendungen (dApps) durch Zero-Knowledge-Beweise (ZKPs) verbessern kann.
Die Verwendung von ZKThreads kann verschieden Vorteile mit sich bringen, darunter mehr Nutzerfreundlichkeit, niedrigere Transaktionskosten und höhere Sicherheit.
ZKThreads können für verschiedene Anwendungen genutzt werden, darunter dezentrale Börsen (DEXes), Games, ZK-gesicherte Middleware und On-Chain-basierte KI-Systeme.
Einführung
Sicherheit, Kompatibilität und Interoperabilität sind der Schlüssel für den effizienten Betrieb dezentraler Anwendungen (dApps), lassen sich aber oft nur schwer miteinander vereinen. ZKThreads bietet eine mögliche Lösung für dieses Trilemma. In diesem Artikel untersuchen wir, was ZKThreads sind, wie sie funktionieren, worin die Unterschiede zu anderen ZK-Lösungen bestehen und welches die wichtigsten Vorteile und Anwendungsfälle sind.
Was sind ZKThreads?
ZKThreads bieten ein Zero-Knowledge-Framework, das die Leistungsfähigkeit und Skalierbarkeit von dApps verbessert. ZKThreads nutzen das Potenzial von Starknet, um eine standardisierte Umgebung für die Entwicklung und Ausführung interoperabler Anwendungen auf der Blockchain zu schaffen.
Verwendung von ZKThreads – ein vierstufiger Prozess
1. Implementierung der Anwendungslogik
Der Prozess beginnt mit der Implementierung der Anwendungslogik in den Anwendungskontrakten der ZKThreads. Diese Kontrakte beinhalten im Wesentlichen die Regeln und Verfahren, die festlegen, wie eine Anwendung funktioniert.
2. Bündelung von Transaktionen
Anstatt jede Transaktion einzeln abzuwickeln, fassen ZKThreads mehrere Transaktionen zu einem einzigen Batch zusammen. Dadurch können große Mengen an Transaktionen effizienter verarbeitet werden.
3. Erstellung eines Beweises
Dann wird ein kryptografischer Beweis, ein sogenannter STARK-Beweis, erstellt, um sicherzustellen, dass alle Transaktionen im Batch gültig sind und gemäß den Kontraktregeln verarbeitet wurden.
4. Überprüfung des Beweises
Anschließend wird der STARK-Beweis an den Layer-2-Sequenzer gesendet, wo er anhand des kanonischen Datensatzes der dApp überprüft wird. Der kanonische Datensatz entspricht dem verifizierten und akzeptierten Zustand einer Anwendung.
Der ZKThread Verifier, ein Kontrakt auf Starknet, kontrolliert den Beweis auf seine Korrektheit. Er prüft ihn auf Doppelausgaben, stellt sicher, dass alle Transaktionen genehmigt sind, und untersucht, ob der neue Zustand mit den Regeln der Blockchain übereinstimmt.
Ist der Beweis gültig, aktualisiert der ZKThread Verifier den kanonischen Zustand der dApp. Wenn der Beweis hingegen ungültig ist, werden die Änderungen abgelehnt, sodass die Integrität der Anwendung weiterhin gewährleistet ist.
Unterschiede zwischen ZKThreads und anderen ZK-Lösungen
Datenverarbeitung
ZKThreads wurden entwickelt, um sowohl Zustands- als auch Transaktionsdaten off-chain zu speichern und Transaktionen mithilfe von Zero-Knowledge-Beweisen (ZKPs) zu validieren. Dies unterscheidet sie von vielen gängigen Zero-Knowledge-Rollups (ZK-Rollups), bei denen die Berechnungen off-chain stattfinden, die Transaktionsdaten aber weiterhin on-chain gespeichert werden.
Indem sie alle Daten off-chain halten, können ZKThreads die Datenlast auf der Haupt-Blockchain erheblich reduzieren, wodurch die Skalierbarkeit erhöht und die Kosten gesenkt werden. Umgekehrt speichern ZK-Rollups wie zkSync regelmäßig gebündelte Transaktionsdaten on-chain. So wird die Verfügbarkeit der Daten auf der Basisebene sichergestellt.
Interoperabilität
Bei ZKThreads liegt der Fokus auf Interoperabilität, um die Fragmentierung zu verringern und die nahtlose Interaktion verschiedener dApps innerhalb desselben Ökosystems zu ermöglichen. Bei anderen Lösungen wie zkEVM liegt der Schwerpunkt dagegen eher auf der Kompatibilität.
Prüfmechanismus
ZKThreads nutzen STARK-Beweise, um die Korrektheit der gebündelten Transaktionen und der Zustandsänderungen zu validieren. Die Beweise werden anschließend anhand des kanonischen Zustands der dApp überprüft. Gewisse ZK-Rollups wie zkSync verwenden hingegen ZK-SNARKs oder ZK-STARKs, um kryptografische Beweise zu erstellen, die on-chain geprüft werden.
Vorteile von ZKThreads
Höhere Nutzerfreundlichkeit
ZKThreads ermöglichen die nahtlose Interaktion zwischen verschiedenen dApps und verbessern so die Nutzererfahrung. Du kannst auf mehrere Anwendungen zugreifen, ohne das Netzwerk wechseln zu müssen.
Niedrigere Kosten
Dank der Bündelung und gleichzeitigen Verarbeitung von Transaktionen müssen weniger Transaktionen in der Haupt-Blockchain aufgezeichnet werden. Dadurch sinken die Transaktionsgebühren für die Nutzer, was dApps attraktiver macht.
Darüber hinaus speichern ZKThreads sowohl Zustands- als auch Transaktionsdaten off-chain, was zu einer geringeren Datenlast auf der Blockchain und damit zu geringeren Gasgebühren führt, während ZKPs die Sicherheit und Integrität des Systems gewährleisten.
Erhöhte Sicherheit
ZKThreads verwenden ZKPs zur Erhöhung der Sicherheit. ZKPs ermöglichen die Validierung von Transaktionen, ohne dass die zugrundeliegenden Daten offengelegt werden, sodass die Privatsphäre gewahrt bleibt. Darüber hinaus stellen sie sicher, dass alle Transaktionen nach bestimmten Regeln verarbeitet werden und verhindern so unzulässige Aktivitäten.
Anwendungsfälle von ZKThreads
Dezentrale L2-Börsen
ZKThreads können Starknet-basierte DEXes aufgrund der niedrigeren Transaktionsgebühren attraktiver machen. Eigentlich wäre es nicht sinnvoll, DEXes auf Starknet zu implementieren, da die Nutzer für jeden Trade Gebühren zahlen müssten. Mit ZKThreads zahlen sie jedoch nur dann Gebühren, wenn sie ihre Mittel auszahlen, was die Kosten für den Handel senkt und DEXes praktischer und günstiger macht.
Games mit mehreren Spielrunden
ZKThreads können die Gebühren für Spiele senken, bei denen mehrere Runden mit verschiedenen Gegnern gespielt werden, wie z. B. Poker und Schach. Anstatt für jeden Spielzug oder jede Runde eine Gebühr zu entrichten, zahlen die Spieler nur eine einzige Gebühr am Ende des Spiels, wenn das Endergebnis auf Starknet aufgezeichnet wird. Daher können Entwickler eine breitere Palette an On-Chain-Games entwerfen, ohne sich über hohe Transaktionskosten Gedanken machen zu müssen.
ZK-gesicherte Middleware
ZKThreads bieten ein sicheres und effizientes Framework für Middleware-Anwendungen wie Orakels und Bridges. Durch die Integration von Funktionen direkt in einen ZKThread können diese Anwendungen ZKPs nutzen, damit Sicherheit und Interoperabilität gewährleistet sind.
On-Chain-basierte KI-Systeme
ZKThreads bieten die notwendigen Rechenressourcen, um KI-Modelle direkt auf der Blockchain auszuführen. Dies bedeutet, dass ein KI-Programm innerhalb eines ZKThreads verwaltet werden kann, wobei seine Kerndaten und Operationen konsistent bleiben. Diese KI-Modelle können dann von verschiedenen Anwendungen wie Games, Social-Media-Plattformen und Produktivitätstools genutzt werden.
Fazit
ZKThreads bieten ein Framework für die Erstellung skalierbarer und sicherer dApps mithilfe von ZKPs. ZKThreads sind besonders für Starknet-basierte DEXes, bestimmte Games und Middleware-Anwendungen geeignet. Im Gegensatz zu anderen ZK-Lösungen liegt ihr Schwerpunkt auf der Interoperabilität, alle Daten bleiben off-chain und es wird ein anderer Prüfmechanismus verwendet. Mit Blick auf die Zukunft haben ZKThreads das Potenzial, die Leistungsfähigkeit und Nutzerfreundlichkeit von dApps deutlich zu verbessern.
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