TL;DR
Η περιορισμένη κλιμάκωση του blockchain επιφέρει μειωμένες ταχύτητες, υψηλότερες προμήθειες συναλλαγών και κακή εμπειρία των χρηστών. Αυτό μπορεί ενδεχομένως να διορθωθεί με λύσεις επιπέδου 1 (π.χ. sharding) και επιπέδου 2 (π.χ. rollup).
Οι λύσεις επιπέδου 1 έχουν ως στόχο την αναβάθμιση του blockchain, ενώ οι λύσεις επιπέδου 2 δημιουργούν ένα πλαίσιο πάνω στην υπάρχουσα αλυσίδα.
Τα rollup είναι μια δημοφιλής λύση επιπέδου 2. Συγκεντρώνουν συναλλαγές εκτός αλυσίδας για ταχύτερο υπολογισμό.
Τα Zk-rollup είναι ένας τύπος υλοποίησης rollup, ο οποίος χρησιμοποιεί μια τεχνική κρυπτογράφησης που ονομάζεται απόδειξη μηδενικής γνώσης.
Οι αποδείξεις μηδενικής γνώσης εξασφαλίζουν την επαλήθευση χωρίς να αποκαλύπτουν τα υποκείμενα δεδομένα, διασφαλίζοντας έτσι το απόρρητο και την ασφάλεια των συναλλαγών.
Η κούρσα για την κλιμάκωση του blockchain
Καθώς αυξάνεται ο βαθμός υιοθέτησης των κρυπτονομισμάτων, είναι επιτακτική ανάγκη να επιλυθούν τα προβλήματα κλιμάκωσης των δικτύων blockchain. Ένα υπερφορτωμένο blockchain συνεπάγεται χαμηλότερες ταχύτητες και υψηλότερες προμήθειες συναλλαγών. Για να το λύσουμε αυτό, έχουμε δύο βασικά πλαίσια: Λύσεις επιπέδου 1 και επιπέδου 2.
Λύσεις επιπέδου 1: Αυτές οι λύσεις αναδιαμορφώνουν άμεσα τη βασική δομή του blockchain για να μπορέσει ολόκληρο το σύστημα να έχει καλύτερη απόδοση. Το sharding είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. Με την τμηματοποίηση του blockchain σε ξεχωριστούς τομείς, αυξάνει τη χωρητικότητα του συστήματος και προσφέρει τη δυνατότητα ταυτόχρονης διεκπεραίωσης συναλλαγών.
Λύσεις επιπέδου 2: Αυτές οι λύσεις λειτουργούν πάνω από το βασικό blockchain. Στο επίπεδο 2, οι συναλλαγές διεκπεραιώνονται εκτός της αλυσίδας και μεταφέρονται μαζικά στη βασική αλυσίδα. Στις βασικές τεχνικές περιλαμβάνονται τα κανάλια κατάστασης, οι παράπλευρες αλυσίδες και τα rollup. Τα Zk-rollup είναι μια μορφή rollup που χρησιμοποιούν αποδείξεις μηδενικής γνώσης.
Τι είναι τα Zk-Rollup;
Για να κατανοήσουμε τα Zk-rollup, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τα rollup και τις αποδείξεις μηδενικής γνώσης.
Τι είναι τα Rollup;
Τα rollup επιτρέπουν στα blockchain να συγκεντρώσουν τα δεδομένα των συναλλαγών και να τα επεξεργαστούν εκτός αλυσίδας. Μετά την επεξεργασία, το τελικό προϊόν δεσμεύεται στη βασική αλυσίδα. Η ταυτόχρονη διεκπεραίωση τόσων πολλών συναλλαγών εξαλείφει τις πιθανότητες υπερφόρτωσης του blockchain και προσφέρει ταχύτερους και φθηνότερους υπολογισμούς. Τα rollup εμπίπτουν σε δύο κατηγορίες - τα Optimistic και τα Zk-rollup.
Optimistic rollup: Τα Optimistic rollup λειτουργούν υπό μια προϋπόθεση – όλες οι συναλλαγές, τις οποίες έχει συγκεντρώσει, είναι νόμιμες. Πριν δεσμευτούν αυτές οι συναλλαγές στο blockchain, περνούν από μια περίοδο αναμονής. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου αναμονής, το δίκτυο δημιουργεί διαφωνίες για να αμφισβητήσει αμφίβολες συναλλαγές. Τα Optimism, Arbitrum και opBNB είναι παραδείγματα optimistic rollup.
Zk-rollup: Σε αντίθεση με τα αντίστοιχα optimistic, τα zk-rollup επικυρώνουν κάθε συναλλαγή μέσω αποδείξεων εγκυρότητας που υποστηρίζονται από απόδειξη μηδενικής γνώσης. Παρόλο που είναι πιο περίπλοκη η εφαρμογή τους, τα zk-rollup έχουν σχεδιαστεί για να παρακάμπτουν την περίοδο επίλυσης διαφορών που παρατηρείται στα optimistic rollup και να διεκπεραιώνουν τις συναλλαγές θεωρητικά γρηγορότερα.
Τώρα, ας ασχοληθούμε με τις αποδείξεις μηδενικής γνώσης.
Τι είναι οι αποδείξεις μηδενικής γνώσης;
Η απόδειξη μηδενικής γνώσης (Zero-knowledge proof ή ZKP) είναι ένα εργαλείο κρυπτογράφησης που δίνει τη δυνατότητα σε ένα μέρος (τον αποδείκτη) να αποδείξει σε ένα άλλο μέρος (τον επαληθευτή) ότι μια συγκεκριμένη δήλωση είναι αληθής, χωρίς να αποκαλύπτει οποιαδήποτε λεπτομέρεια σχετικά με τη δήλωση.
Μια ZKP πρέπει να έχει τρεις ιδιότητες:
Πληρότητα: Αν η δήλωση είναι αληθής και τα δύο μέρη είναι ειλικρινή, η απόδειξη θα επιβεβαιώνει πάντα την αλήθεια της.
Αξιοπιστία: Ένας μη ειλικρινής αποδείκτης δεν θα πρέπει να μπορεί να πείσει έναν ειλικρινή επαληθευτή για την εγκυρότητα μιας ψευδούς δήλωσης, εκτός από τις πιο σπάνιες περιπτώσεις.
Μηδενική γνώση: Η πιο καθοριστική ιδιότητα. Στο τέλος της διαδικασίας, ο επαληθευτής μαθαίνει μόνο την εγκυρότητα της δήλωσης χωρίς να γνωρίζει το περιεχόμενό της.
Πώς λειτουργεί λοιπόν μια ZKP; Η μέθοδος μπορεί να χωριστεί σε τρία βήματα:
Μαρτυρία: Κατά τη διάρκεια του πρώτου σταδίου, ο αποδείκτης παρέχει μια απόρρητη πληροφορία, ή "μαρτυρία", στον επαληθευτή. Η ιδέα είναι να αποδείξουμε στον επαληθευτή ότι ο αποδείκτης μπορεί να έχει πρόσβαση σε συγκεκριμένα δεδομένα χωρίς να τα αναφέρει ευθέως. Ο μάρτυρας διατυπώνει ένα σύνολο ερωτήσεων σχετικά με τις πληροφορίες που μπορούν να απαντηθούν μόνο από έναν νόμιμο αποδείκτη.
Πρόκληση: Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, ο επαληθευτής προκαλεί τον αποδείκτη επιλέγοντας τυχαίες ερωτήσεις από το σύνολο.
Απάντηση: Ο αποδείκτης απαντάει επιτυχώς στις ερωτήσεις τού επαληθευτή για να αποδείξει την αξιοπιστία του.
Τώρα ξέρουμε τι είναι τα rollup και οι ZKP. Ας τα συνδυάσουμε σε ένα ενιαίο πλαίσιο για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν τα zk-rollup.
Πώς λειτουργούν τα zk-rollup;
Τα zk-rollup αποτελούνται από δύο βασικά στοιχεία:
Συμβάσεις εντός αλυσίδας: Οι έξυπνες συμβάσεις θέτουν τους κανόνες βάσει των οποίων λειτουργεί το πρωτόκολλο zk-rollup. Περιλαμβάνει τις κύριες συμβάσεις και τις συμβάσεις επαληθευτή. Η κύρια σύμβαση αποθηκεύει τα block rollup, παρακολουθεί τις καταθέσεις και πραγματοποιεί σημαντικές ενημερώσεις. Η σύμβαση επαληθευτή επικυρώνει τις ZKP που προκύπτουν.
Εικονικές μηχανές εκτός αλυσίδας: Αυτές οι μηχανές διαχειρίζονται την εκτέλεση συναλλαγών μακριά από το βασικό blockchain του Ethereum στο επίπεδο 2. Οι εικονικές μηχανές εκτός αλυσίδας λειτουργούν ανεξάρτητα από την αλυσίδα του Ethereum.
Τα zk-rollup συνδέονται με το blockchain του Ethereum, αλλά σε ένα μοναδικό επίπεδο. Δεν υπερκαλύπτουν το Ethereum με κάθε λεπτομέρεια των συναλλαγών. Αντίθετα, προσφέρουν με έξυπνο τρόπο περιλήψεις, διασφαλίζοντας έτσι ότι το βασικό επίπεδο παραμένει ομαλό και αποτελεσματικό.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα χρήσης των Zk-Rollup
Ποια είναι λοιπόν τα πλεονεκτήματα χρήσης των zk-rollup; Ας ρίξουμε μια ματιά.
Πλεονεκτήματα των zk-rollup
Αυξημένη διεκπεραιωτική ικανότητα: Τα zk-rollup μεταφέρουν την εκτέλεση συναλλαγών από το βασικό επίπεδο σε ένα αποδοτικότερο υπολογιστικό περιβάλλον. Εφόσον η διεκπεραίωση των συναλλαγών δεν πραγματοποιείται μεμονωμένα εντός της αλυσίδας, ενισχύει τη συνολική διεκπεραιωτική ικανότητα.
Περιορισμός συμφόρησης: Περιορίζοντας την υπερφόρτωση του blockchain, τα zk-rollup βοηθούν σε αποδοτικές λειτουργίες επιπέδου 1. Επιπλέον, οι πλήρεις κόμβοι χρειάζεται να αποθηκεύσουν μόνο αποδείξεις μηδενικής γνώσης αντί για όλα τα δεδομένα.
Μειωμένες προμήθειες: Λόγω μειωμένης συμφόρησης, τα zk-rollup συνεισφέρουν στη μείωση των συνολικών προμηθειών.
Μέτρα ασφαλείας: Τα zk-rollup περιλαμβάνουν μέτρα ασφαλείας που δίνουν τη δυνατότητα στους χρήστες να κάνουν ανάληψη κεφαλαίων ακόμη και αν υπάρχουν προβλήματα στο δίκτυο rollup, ένα σαφές πλεονέκτημα έναντι των παράπλευρων αλυσίδων που μπορεί να θέσουν σε κίνδυνο τα κεφάλαια σε περιπτώσεις αποτυχίας του δικτύου.
Γρηγορότερη περίοδος αμφισβήτησης συναλλαγών: Με τα zk-rollup, μόνο οι αποδείξεις εγκυρότητας εντός των rollup χρειάζονται επαλήθευση, με αποτέλεσμα να επιταχύνεται η περίοδος αμφισβήτησης της συναλλαγής.
Μειονεκτήματα των zk-rollup
Πολυπλοκότητα: Το μεγαλύτερο μειονέκτημα των zk-rollup είναι η ήδη υπάρχουσα πολυπλοκότητά τους. Η εκτέλεσή τους είναι πολύ πιο περίπλοκη από αυτήν των optimistic rollup.
Περιορίζονται από το βασικό επίπεδο: Παρά την αποτελεσματικότητά τους, τα zk-rollup υπόκεινται στους περιορισμούς του βασικού επιπέδου.
Διαχωρισμός της ρευστότητας: Οποιοδήποτε επίπεδο 2 έχει ως αποτέλεσμα τον διαχωρισμό της ρευστότητας στο οικοσύστημα. Η ανεπαρκής ρευστότητα στα πρωτόκολλα του βασικού επιπέδου θα μπορούσε να προκαλέσει πιθανά προβλήματα.
Optimistic Rollup και Zk-Rollup
Ας δούμε κατά πόσο ταιριάζουν τα optimistic rollup και τα zk-rollup.
Συμπεράσματα
Η κλιμάκωση παρουσιάζεται συχνά ως το "ιερό δισκοπότηρο" των τεχνολογιών blockchain. Δεν υπάρχει λόγος να χρησιμοποιείτε ένα σύστημα αν δεν λειτουργεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Τα rollup, τόσο τα optimistic όσο και τα zk, προσφέρουν μια έξυπνη λύση σε αυτό το διαχρονικό πρόβλημα. Τα Zk-Rollup, με τη μοναδική τους προσέγγιση, υπόσχονται ταχύτερες επιδόσεις, λιγότερη κίνηση και ισχυρή ασφάλεια. Ναι, έχουν κάποιες πολυπλοκότητες, αλλά οι δυνατότητές τους είναι τεράστιες. Όποιος ενδιαφέρεται για το μέλλον του ψηφιακού νομίσματος, πρέπει να κατανοήσει τα zk-rollup. Καθώς επιδιώκουμε καλύτερες επιδόσεις blockchain, τώρα είναι η κατάλληλη στιγμή να εξοικειωθούμε με τα zk-rollup και την υπόσχεσή τους για το μέλλον.
Για περαιτέρω ανάγνωση
Optimistic Rollup ή Rollup μηδενικής γνώσης: Ποια είναι η διαφορά;
Τι είναι η ZkEVM και πώς μπορεί να βελτιώσει το οικοσύστημα του Ethereum;
Αποποίηση ευθυνών: Αυτό το περιεχόμενο παρουσιάζεται σε εσάς "ως έχει" μόνο για γενική ενημέρωση και εκπαιδευτικούς σκοπούς, χωρίς καμία δήλωση ή εγγύηση οποιουδήποτε είδους. Δεν θα πρέπει να ερμηνεύεται ως οικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή, ούτε σκοπεύει να προτείνει την αγορά οποιουδήποτε συγκεκριμένου προϊόντος ή υπηρεσίας. Θα πρέπει να αναζητήσετε μόνοι σας συμβουλές από κατάλληλους επαγγελματίες συμβούλους. Όταν το άρθρο αποτελεί συνεισφορά τρίτου, λάβετε υπόψη ότι οι απόψεις που εκφράζονται ανήκουν στον τρίτο συνεισφέροντα και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα εκείνες της Ακαδημίας Binance. Διαβάστε την πλήρη δήλωση αποποίησης ευθυνών εδώ για περισσότερες λεπτομέρειες. Οι τιμές των ψηφιακών περιουσιακών στοιχείων ενδέχεται να είναι ασταθείς. Η αξία της επένδυσής σας μπορεί να μειωθεί ή να αυξηθεί, ενώ είναι επίσης πιθανό να μην σας επιστραφεί το ποσό που επενδύσατε. Έχετε την αποκλειστική ευθύνη για τις αποφάσεις σχετικά με τις επενδύσεις σας και η Ακαδημία Binance δεν φέρει καμία ευθύνη για οποιαδήποτε ζημία που μπορεί να προκύψει. Αυτό το υλικό δεν πρέπει να ερμηνεύεται ως οικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στους Όρους Χρήσης και την Προειδοποίηση κινδύνου.