Czym Jest ZkEVM i Jak Mo偶e Wzmocni膰 Ekosystem Ethereum?
Strona G艂贸wna
Artyku艂y
Czym Jest ZkEVM i Jak Mo偶e Wzmocni膰 Ekosystem Ethereum?

Czym Jest ZkEVM i Jak Mo偶e Wzmocni膰 Ekosystem Ethereum?

Zaawansowany
Opublikowane Apr 14, 2023Zaktualizowane Jun 15, 2023
8m

Ten artyku艂 zosta艂 nades艂any przez cz艂onk贸w spo艂eczno艣ci. Jego autorem jest Kenny Li, wsp贸艂za艂o偶yciel Manta Network, programowalnego protoko艂u prywatno艣ci Warstwy 1, kt贸rego podstaw膮 jest technologia zero-knowledge proof..聽

Pogl膮dy zawarte w tym artykule s膮 pogl膮dami autora/wsp贸艂autora i nie musz膮 odzwierciedla膰 pogl膮d贸w Akademii Binance.

TL;DR

  • Maszyna Wirtualna Ethereum zero-knowledge (zkEVM) to maszyna stanowa Ethereum, kt贸ra mo偶e realizowa膰 smart kontrakty w spos贸b zgodny z technologi膮 zero-knowledge proof (ZKP).聽

  • zkEVM rozszerzaj膮 mo偶liwo艣ci zero-knowledge rollups (zk-rollups) na Ethereum, aby wspiera膰 zdecentralizowane aplikacje (DApps).聽

  • zkEVM u艂atwiaj膮 wdra偶anie zar贸wno istniej膮cych, jak i nowych projekt贸w Ethereum przy u偶yciu ZKP, aby wzmocni膰 ekosystem Ethereum.

Wprowadzenie聽

Pierwotni tw贸rcy Ethereum nie brali pod uwag臋 technologii ZKP, gdy po raz pierwszy zaproponowali sie膰 w 2014 roku. W ostatnich latach, ZKP zyska艂 jednak uwag臋 i oczekuje si臋, 偶e odegra znacznie wi臋ksz膮 rol臋 w przestrzeni blockchain. W zwi膮zku z tym, nasili艂y si臋 wysi艂ki zmierzaj膮ce do po艂膮czenia technologii ZKP i maszyny wirtualnej Ethereum.聽

Aby zrozumie膰, czym jest zkEVM, najpierw kr贸tko przejrzyjmy jego dwie podstawowe koncepcje: zk-rollups i EVM.聽

Czym s膮 Zk-Rollups?聽

Rollup to rozwi膮zanie skaluj膮ce, kt贸re kompiluje liczne wykonania transakcji poza g艂贸wnym 艂a艅cuchem i wysy艂a dane z powrotem do sieci g艂贸wnej, jako pojedyncz膮 transakcj臋. Proces ten zwi臋ksza przepustowo艣膰, przy jednoczesnym obni偶eniu koszt贸w wykonania tych transakcji.

Na Ethereum, transakcje w ramach rollupu s膮 kompresowane i przekazywane do mainnetu Ethereum, za cen臋 weryfikacji pojedynczej transakcji. Mainnet Ethereum zapewnia rozliczenie i weryfikuje dane transakcji, zawarte w rollupie.

zk-rollup to rodzaj rollupu, kt贸ry wykorzystuje technologi臋 ZKP, czyli technologi臋 kryptograficzn膮, kt贸ra pozwala na weryfikacj臋 wa偶no艣ci fragmentu informacji, bez ujawniania samej informacji. zk-rollups nie musz膮 publikowa膰 wszystkich danych transakcyjnych do mainnetu Ethereum; potrzebuj膮 tylko r贸偶nic stanowych (takich jak zmiany statusu konta u偶ytkownika) i dowodu wa偶no艣ci, obni偶aj膮c op艂aty gas w procesie.

Bezpiecze艅stwo zk-rollups pochodzi z kryptografii ZKP, w kt贸rej 艣rodki kryptograficzne s膮 u偶ywane do weryfikacji dowodu i osi膮gni臋cia zaufania. R贸偶ni si臋 to od innych rollups, takich jak optymistyczne rollupy, kt贸rych bezpiecze艅stwo pochodzi z teorii gier ekonomicznych, gdzie osoby o nieuczciwych zamiarach s膮 zniech臋cani przez potencjalne straty, a pretendenci s膮 motywowani przez zach臋ty.

Czym Jest EVM?

EVM to maszyna stanowa, w kt贸rej dzia艂a system kont Ethereum i smart kontrakty. Ka偶da realizacja smart kontraktu wyzwala w EVM przej艣cie ze starego stanu do nowego stanu. EVM okre艣la zasad臋 obliczania nowych i wa偶nych stan贸w z jednego bloku do drugiego.

Stan jest wa偶nym poj臋ciem w Ethereum. Jest to struktura danych Merkle Patricia Trie, kt贸ra reprezentuje obecny stan Ethereum i pozwala ka偶demu prze艣ledzi膰 informacje o transakcjach z bie偶膮cego bloku a偶 do bloku genezy.

Wszystkie w臋z艂y zaanga偶owane w utrzymanie Ethereum istniej膮 w celu zapewnienia ci膮g艂o艣ci i konsensusu, co pozwala ka偶demu w臋z艂owi zobaczy膰 dok艂adny aktualny stan. EVM odgrywa krytyczn膮 rol臋 w utrzymaniu tej sp贸jno艣ci.

Jak Dzia艂a ZkEVM?聽

EVM nie obs艂uguje ZKP domy艣lnie. zkEVM ma na celu zapewnienie ci膮g艂o艣ci stanu Ethereum, jednocze艣nie dostarczaj膮c dow贸d, 偶e wszystkie informacje s膮 poprawne. W ten spos贸b, weryfikowane s膮 r贸偶ne czynniki bior膮ce udzia艂 w obliczaniu tych proces贸w, jednocze艣nie zachowuj膮c bezpiecze艅stwo i prywatno艣膰.聽

zkEVM robi to, poprzez replikacj臋 艣rodowiska Ethereum jako zk-rollups. Pobiera stan pocz膮tkowy, oblicza wszystkie transakcje, a nast臋pnie wyprowadza nowy, zaktualizowany stan wraz z towarzysz膮cym mu ZKP. Dow贸d ten jest przekazywany do smart kontraktu weryfikatora, kt贸ry sprawdza poprawno艣膰 zar贸wno wyj艣ciowego, jak i nowego stanu bez konieczno艣ci indywidualnej weryfikacji wszystkich transakcji.聽

Poniewa偶 zkEVM s膮 oparte na EVM, deweloperzy s膮 w stanie 艂atwo portowa膰 Ethereum DApps i smart kontrakty na zkEVM, bez konieczno艣ci wykonywania prac rozwojowych ZKP. Innymi s艂owy, zkEVMs pozwalaj膮 zk-rollups realizowa膰 smart kontrakty, opr贸cz wymiany token贸w i p艂atno艣ci obs艂ugiwanych wcze艣niej bez zkEVM.聽聽聽

Ze wzgl臋du na funkcj臋 kompatybilno艣ci EVM, deweloperzy mog膮 budowa膰 nowe produkty przy u偶yciu istniej膮cych narz臋dzi EVM i j臋zyka programowania Solidity, jednocze艣nie korzystaj膮c ze zwi臋kszonego bezpiecze艅stwa, kt贸re zapewnia zkEVM. Te same korzy艣ci dotycz膮 r贸wnie偶 u偶ytkownik贸w 鈥 mog膮 oni nadal korzysta膰 z tych samych DApps i znanych narz臋dzi, ale z dodatkowym bezpiecze艅stwem i prywatno艣ci膮.

Kompatybilno艣膰 EVM a R贸wnowa偶no艣膰 EVM聽

Kiedy blockchain jest okre艣lany jako kompatybilny z EVM, oznacza to, 偶e oferuje 艣rodowisko, kt贸re mo偶e wdro偶y膰 DApps napisane w j臋zyku programowania Solidity. Solidity jest przeznaczone do tworzenia smart kontrakt贸w, kt贸re dzia艂aj膮 w sieci Ethereum.聽

W rzeczywisto艣ci, deweloperzy Ethereum mog膮 kopiowa膰 i wkleja膰 kod istniej膮cych DApps z Ethereum i wdra偶a膰 je na innych 艂a艅cuchach kompatybilnych z EVM, przy minimalnych modyfikacjach. Dla u偶ytkownik贸w, ka偶dy adres 艂a艅cucha kompatybilny z EVM jest taki sam jak ich adres Ethereum.聽

Oznacza to, 偶e adresy s膮 kompatybilne z portfelami g艂贸wnego nurtu, takimi jak Metamask i Portfel Trust. Obecnie, do g艂贸wnych 艂a艅cuch贸w kompatybilnych z EVM nale偶膮 BNB Chain, Avalanche C-Chain oraz Polygon.聽

Kompatybilno艣ci EVM nie nale偶y myli膰 z r贸wnowa偶no艣ci膮 EVM, co oznacza, 偶e z perspektywy dewelopera DApp, rollups Warstwy 2 s膮 niemal identyczne z Warstw膮 1 Ethereum.聽

U偶ywaj膮c analogii do systemu operacyjnego, r贸wnowa偶no艣膰 EVM przypomina przywracanie plik贸w i ustawie艅 za po艣rednictwem Apple Cloud, je艣li poprzedni komputer u偶ytkownika i nowy komputer dzia艂aj膮 na systemie operacyjnym Apple.

Z kolei kompatybilno艣膰 EVM oznacza, 偶e je艣li nowy komputer przejdzie na system Windows, oryginalne pliki musz膮 zosta膰 pobrane za po艣rednictwem pami臋ci masowej w chmurze i konwertowane w celu odzyskania preferowanych ustawie艅 i starych plik贸w.聽

R贸偶ne Typy ZkEVM聽

Generowanie i weryfikowanie ZKP bezpo艣rednio przy u偶yciu EVM jest niezwykle powolne, poniewa偶 Ethereum nie zosta艂o pierwotnie zaprojektowane do obs艂ugi technologii ZKP. W niekt贸rych przypadkach, mo偶e to trwa膰 nawet kilka godzin. Konieczne jest jednak znalezienie r贸wnowagi, pomi臋dzy kompatybilno艣ci膮 EVM a efektywno艣ci膮 ZKP.

Za艂o偶yciel Ethereum Vitalik Buterin kategoryzowa艂 zkEVM na nast臋puj膮ce cztery typy. Podobnie jak w przypadku blockchain trilemma, ka偶dy z nich ma inne kompromisy, pomi臋dzy efektywno艣ci膮 dzia艂ania ZKP a kompatybilno艣ci膮 EVM.聽聽聽聽

Typ 1: R贸wnowa偶no艣膰 na poziomie konsensusu 鈥 zkEVM, kt贸ry jest ca艂kowicie r贸wnowa偶ny z Ethereum

Na poziomie konsensusu zkEVM Typu 1 鈥 znany r贸wnie偶 jako zapisany rollup 鈥 jest odpowiednikiem Ethereum, a stan 艂a艅cucha zkEVM i transakcje s膮 identyczne jak w Ethereum. Mog膮 one wzajemnie weryfikowa膰 bloki i by膰 bezpo艣rednio u偶ywane z klientami wykonawczymi Ethereum.

Typ 1 zkEVM sprawia, 偶e samo Ethereum jest bardziej skalowalne i mo偶e by膰 bezpo艣rednio wprowadzone do mainnetu Ethereum. Wad膮 jest to, 偶e efektywno艣膰 ZKP jest wyj膮tkowo s艂aba i wymaga du偶ej ilo艣ci oblicze艅 do weryfikacji. Rozwi膮zaniem jest zastosowanie w przysz艂o艣ci walidator贸w r贸wnoleg艂ych na du偶膮 skal臋, lub wyspecjalizowanych uk艂ad贸w scalonych do zk-SNARK.

Typ 1 zkEVM o wysokiej sprawno艣ci ZK by艂by najbardziej idealn膮 form膮 zkEVM. Obecnie, istnieje wiele projekt贸w buduj膮cych lub badaj膮cych tego typu zkEVM.

Typ 2: R贸wnowa偶no艣膰 na poziomie kodu bajtowego 鈥 ca艂kowicie r贸wnowa偶na z EVM

Typ 2 jest ca艂kowicie r贸wnowa偶ny z EVM, ale nie z Ethereum. R贸偶ni si臋 od Ethereum pod wzgl臋dem struktur danych (takich jak struktura blokowa i drzewo stanu) i usuwa niekt贸re operacje stosu, kt贸re nie s膮 przyjazne dla ZK.聽

Jest w pe艂ni kompatybilny z istniej膮cymi DApps Ethereum, narz臋dziami do debugowania i infrastruktur膮 dewelopersk膮. R贸wnowa偶no艣膰 na poziomie kodu bajtowego mo偶e przyspieszy膰 czasy udowadniania, aczkolwiek nie znacz膮co. Wyra藕nym minusem Typu 2 jest to, 偶e jest drogi, nie synergiczny z ZK, o niskiej i drogiej skuteczno艣ci.聽

Typ 2.5: Podobny do Typu 2, ale z modyfikacjami dotycz膮cymi op艂at gas

Typ 2.5 dzieli zalety i wady Typu 2, ale ma nieco ni偶sze op艂aty gas.

Typ 3: R贸wnowa偶no艣膰 na poziomie kodu bajtowego 鈥 prawie r贸wnowa偶na z EVM

Bazuj膮c na Typie 2, Typ 3 jeszcze bardziej po艣wi臋ca kompatybilno艣膰 na rzecz poprawy efektywno艣ci ZK. Usuwa funkcje, kt贸re s膮 trudne do zaimplementowania na zkEVM, takie jak prekompilacje, wi臋c niekt贸re kodowanie u偶ywane w DApps, kt贸re wymagaj膮 tej funkcji, musi zosta膰 przepisane.

Typ 4: R贸wnowa偶no艣膰 na poziomie j臋zyka programowania 鈥 j臋zyk wysokiego poziomu r贸wnowa偶ny z EVM

EVM typu 4 maj膮 najwy偶sz膮 wydajno艣膰 ZK, ale stosunkowo s艂ab膮 kompatybilno艣膰.

Przemy艣lenia Ko艅cowe聽

G艂贸wnym celem implementacji zkEVM jest rozszerzenie wsparcia oblicze艅 ZKP na wykonywanie smart kontrakt贸w, a tym samym rozszerzenie DApps na wszystkie protoko艂y kompatybilne z EVM. Ale zastosowania ZKP na tym si臋 nie ko艅cz膮.聽

Technologia ZKP mo偶e by膰 potencjalnie kompatybilna z przypadkami u偶ycia Web2. Po艂膮czenie r贸偶nych przypadk贸w u偶ycia Web2 z ZKP, mog艂oby uczyni膰 aplikacje Web3 bardziej p艂ynnymi i przyjaznymi dla u偶ytkownika. Zapewni to r贸wnie偶 u偶ytkownikom, kt贸rzy s膮 ju偶 przyzwyczajeni do tradycyjnych przegl膮darek internetowych, dost臋p do strony Web3, co z kolei przyczyni si臋 do przyj臋cia Web3.

Dalsza Lektura


Wy艂膮czenie Odpowiedzialno艣ci i Ostrze偶enie o Ryzyku: Niniejsza tre艣膰 jest prezentowana w stanie, w jakim si臋 znajduje, wy艂膮cznie w celach informacyjnych i edukacyjnych, bez jakichkolwiek gwarancji. Nie nale偶y jej interpretowa膰 jako porady finansowej, prawnej lub innej porady profesjonalnej, ani te偶 nie ma ona na celu zalecania zakupu jakiegokolwiek konkretnego produktu lub us艂ugi. U偶ytkownik powinien zasi臋gn膮膰 w艂asnej porady u odpowiednich profesjonalnych doradc贸w. W przypadku, gdy artyku艂 zosta艂 napisany przez osob臋 zewn臋trzn膮, nale偶y pami臋ta膰, 偶e wyra偶one pogl膮dy nale偶膮 do osoby zewn臋trznej i nie musz膮 odzwierciedla膰 pogl膮d贸w Akademii Binance. Prosz臋 przeczyta膰 nasze pe艂ne zastrze偶enie tutaj w celu uzyskania dalszych szczeg贸艂贸w. Ceny aktyw贸w cyfrowych mog膮 by膰 zmienne. Warto艣膰 Twojej inwestycji mo偶e spa艣膰 lub wzrosn膮膰 i mo偶esz nie odzyska膰 zainwestowanej kwoty. Jeste艣 wy艂膮cznie odpowiedzialny(-a) za swoje decyzje inwestycyjne, a Akademia Binance nie ponosi odpowiedzialno艣ci za jakiekolwiek straty, kt贸re mo偶esz ponie艣膰. Ten materia艂 nie powinien by膰 interpretowany jako doradztwo finansowe, prawne lub inne profesjonalne doradztwo. Wi臋cej informacji mo偶na znale藕膰 w naszych Warunkach U偶ytkowania i Ostrze偶eniu o Ryzyku.