Cosa sono gli ZKThreads e come funzionano?
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Cosa sono gli ZKThreads e come funzionano?

Cosa sono gli ZKThreads e come funzionano?

Intermedio
Pubblicato Jun 6, 2024Aggiornato Jul 23, 2024
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Punti chiave

  • Gli ZKThreads sono un framework in grado di migliorare le prestazioni e la scalabilità delle applicazioni decentralizzate (DApp) utilizzando le dimostrazioni a conoscenza zero (ZKP).

  • ZKThreads può offrire vantaggi sotto forma di una migliore esperienza utente, costi di transazione minori e maggiore sicurezza.

  • Gli ZKThreads possono essere utilizzati in varie applicazioni, come gli exchange decentralizzati (DEX), i giochi basati su sessioni, il middleware zk-secured e i sistemi IA on-chain.

Introduzione

La sicurezza, la componibilità e l'interoperabilità sono fondamentali per rendere efficienti le prestazioni delle applicazioni decentralizzate (DApp), ma sono spesso difficili da bilanciare. Gli ZKThreads propongono una potenziale soluzione a questo trilemma. In questo articolo esploreremo cosa sono gli ZKThreads, come funzionano, come si differenziano dalle altre soluzioni zk, alcuni dei loro vantaggi e dei loro casi d'uso.

Cosa sono gli ZKThreads?

Gli ZKThreads sono un framework a conoscenza zero che migliora le prestazioni e la scalabilità delle DApp. Utilizzano le capacità di Starknet per creare un ambiente standardizzato per lo sviluppo e l'esecuzione di applicazioni interoperabili sulla blockchain.

Come funzionano gli ZKThreads?

1. Implementazione della logica dell'applicazione

Il processo inizia con l'implementazione della logica dell'applicazione nei contract ZKThreads. Questi contract sono essenzialmente le regole e le procedure che regolano il funzionamento di un'applicazione.

2. Raggruppamento delle transazioni

Invece di gestire ogni transazione singolarmente, ZKThreads raggruppa più transazioni in un unico batch. In questo modo è più efficiente elaborarle in grandi quantità.

3. Creazione delle dimostrazioni

Quindi, viene creata una prova crittografica chiamata dimostrazione STARK, per garantire che tutte le transazioni nel batch siano valide e siano state elaborate secondo le regole del contract.

4. Verifica

Successivamente, la dimostrazione STARK viene inviata al sequencer Layer 2, dove viene verificata rispetto al registro canonico della DApp. Il registro canonico si riferisce allo stato verificato e accettato di un'applicazione.

ZKThread Verifier, un contract su Starknet, controlla la dimostrazione per garantirne l'accuratezza. Controlla qualsiasi eventuale doppia spesa, garantisce che tutte le transazioni siano autorizzate e verifica se lo stato risultante è coerente con le regole della blockchain.

Se la dimostrazione è valida, ZKThread Verifier aggiorna il registro dello stato canonico della DApp. Se la dimostrazione non è valida, le modifiche vengono respinte, garantendo l'integrità dell'applicazione.

ZKThreads vs altre soluzioni ZK

Gestione dei dati

Gli ZKThreads sono progettati per memorizzare sia i dati di stato che quelli delle transazioni off-chain utilizzando dimostrazioni a conoscenza zero (ZKP) per convalidare le transazioni. Questo è diverso da molti tradizionali rollup a conoscenza zero (zk-rollup) che spostano il calcolo off-chain ma conservano comunque i dati delle transazioni on-chain. 

Mantenendo tutti i dati off-chain, gli ZKThreads possono ridurre significativamente il carico di dati sulla blockchain principale, migliorando la scalabilità e riducendo i costi. Al contrario, zk-rollup come zkSync pubblicano periodicamente i dati delle transazioni in batch on-chain, assicurando che il livello base gestisca la disponibilità dei dati.

Interoperabilità

Gli ZKThreads danno priorità alle applicazioni interoperabili, riducendo la frammentazione e garantendo che diverse DApp possano interagire facilmente all'interno dello stesso ecosistema. Altre soluzioni come zkEVM, invece, si concentrano maggiormente sulla compatibilità.

Meccanismo di convalida

Il processo di verifica negli ZKThreads prevede la creazione di dimostrazioni STARK che convalidano la correttezza delle transazioni in batch e dei cambiamenti di stato. Queste dimostrazioni vengono quindi verificate rispetto allo stato canonico della DApp. In confronto, alcuni zk-rollup come zkSync utilizzano zk-SNARK o zk-STARK per creare prove crittografiche che vengono verificate on-chain.

Vantaggi degli ZKThreads

Esperienza utente migliorata

Gli ZKThreads migliorano l'esperienza dell'utente consentendo un'interazione fluida tra le diverse DApp. Gli utenti possono accedere a più applicazioni senza dover cambiare rete.

Costi ridotti

Raggruppando le transazioni ed elaborandole tutte in una volta, ZKThreads riduce il numero di transazioni che devono essere registrate sulla blockchain principale. Questo riduce le commissioni di transazione per gli utenti, rendendo le DApp più convenienti.

Inoltre, memorizzano off-chain sia i dati di stato che quelli delle transazioni, pur mantenendo la sicurezza e l'integrità attraverso le ZKP. Questo riduce il carico di dati sulla blockchain, con conseguente riduzione delle commissioni gas.

Maggiore sicurezza

Gli ZKThreads utilizzano le ZKP per migliorare la sicurezza. Le ZKP consentono la convalida delle transazioni senza rivelare i dati sottostanti, preservando la privacy. Inoltre, garantiscono che tutte le transazioni vengano elaborate secondo regole predefinite, prevenendo attività non autorizzate.

Casi d'uso degli ZKThreads

Exchange decentralizzati L2

Gli ZKThreads possono rendere i DEX su Starknet più efficienti riducendo le commissioni di transazione per gli utenti. Normalmente, i DEX su Starknet non sarebbero pratici in quanto gli utenti dovrebbero pagare commissioni per ogni operazione. Con gli ZKThreads, gli utenti pagano le commissioni solo quando prelevano i loro fondi, riducendo il costo di trading trading e rendendo i DEX più pratici e convenienti.

Giochi basati sulle sessioni

Nei giochi basati sulle sessioni, come il poker e gli scacchi, gli ZKThreads possono aiutare ad aggregare le commissioni. Invece di addebitare una commissione per ogni mossa, i giocatori pagano una sola commissione alla fine della partita, quando i risultati finali vengono registrati su Starknet. Ciò consente agli sviluppatori di creare una gamma più ampia di giochi completamente on-chain senza doversi preoccupare di costi di transazione elevati.

Middleware Zk-secured e l'infrastruttura di liquidità condivisa

Gli ZKThreads offrono un framework sicuro ed efficiente per le applicazioni middleware, come oracoli e bridge. Costruendo funzionalità direttamente all'interno di uno ZKThread, queste applicazioni possono sfruttare le ZKP per garantire sicurezza e interoperabilità.

IA on-chain

Gli ZKThreads offrono la potenza computazionale necessaria per eseguire modelli IA direttamente sulla blockchain. Ciò significa che un programma IA può essere gestito all'interno di uno ZKThread, mantenendo coerenti i dati e le operazioni. Questi modelli IA possono quindi essere utilizzati da diverse applicazioni, come giochi, piattaforme social media e strumenti di produttività.

In chiusura

Gli ZKThreads sono un framework per la creazione di DApp scalabili e sicure utilizzando le ZKP. Possono essere utilizzati per DEX su Starknet, giochi basati su sessioni e applicazioni middleware. A differenza di altre soluzioni zk, ZKThreads enfatizza l'interoperabilità, mantiene tutti i dati off-chain e utilizza un diverso meccanismo di verifica. Guardando al futuro, gli ZKThreads hanno il potenziale per migliorare significativamente le prestazioni e l'usabilità delle DApp.

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