Ce sunt ZK-rollups? Tehnica de scalabilitate Layer 2
Acasă
Articole
Ce sunt ZK-rollups? Tehnica de scalabilitate Layer 2

Ce sunt ZK-rollups? Tehnica de scalabilitate Layer 2

Intermediar
Publicat Oct 31, 2023Actualizat Jan 17, 2024
7m

TL;DR

  • Scalabilitatea scăzută a blockchainului duce la viteze mai mici, comisioane de tranzacție mai mari și o experiență negativă pentru utilizatori. Acest lucru poate fi remediat prin soluții Layer 1 (de exemplu, partiționarea) și Layer 2 (de exemplu, rollups).

  • Soluțiile Layer 1 vizează upgrade-ul blockchainului în sine, în timp ce soluțiile Layer 2 creează un cadru pe lanțul existent.

  • Rollups sunt o soluție populară de Layer 2. Acestea grupează tranzacțiile off-chain pentru o calculare mai rapidă. 

  • ZK-rollups sunt un tip de implementare a unui rollup, care utilizează o tehnică criptografică numită dovezi Zero-Knowledge

  • Dovezile Zero-Knowledge permit verificarea fără a dezvălui date subiacente, asigurând confidențialitatea și securitatea tranzacțiilor.

Cursa pentru scalabilitatea blockchainului

Pe măsură ce criptomonedele sunt adoptate pe scară mai largă, devine imperativ să se rezolve problemele de scalabilitate ale rețelelor blockchain. Un blockchain congestionat duce la viteze mai lente și comisioane de tranzacție mai mari. Pentru a remedia acest lucru, avem două cadre principale: soluții Layer 1 și Layer 2.

  • Soluții Layer 1: Aceste soluții restructurează direct structura fundamentală a blockchainului pentru a permite sistemului global să obțină un randament mai mare. Partiționarea este un exemplu excelent. Prin segmentarea blockchainului în sectoare distincte, crește capacitatea sistemului și permite procesarea simultană a tranzacțiilor.

  • Soluții Layer 2: Aceste soluții funcționează pe blockchainul de bază. În Layer 2, tranzacțiile sunt procesate off-chain și trimise în masă în lanțul de bază. Printre tehnicile cheie se numără canalele de stare, lanțurile laterale și rollups. ZK-rollups sunt o formă de rollups care utilizează dovezi Zero-Knowledge.

Ce sunt ZK-rollups?

Pentru a înțelege ZK-rollups, este important să înțelegeți rollups și dovezile Zero-Knowledge. 

Ce sunt rollups?

Rollups permit blockchainurilor să reunească datele tranzacțiilor și să le proceseze off-chain. După procesare, rezultatul final este trimis în mod corespunzător către lanțul de bază. Procesarea simultană a atâtor tranzacții elimină șansele ca blockchainul să se aglomereze și permite calculul mai rapid și mai ieftin. Rollups se încadrează în două categorii - optimiste și ZK-rollups.

  • Rollups optimiste: Rollups optimiste funcționează pe baza unei prezumții – toate tranzacțiile executate sunt legitime. Înainte ca aceste tranzacții să fie trimise către blockchain, ele trec printr-o perioadă de așteptare. În această perioadă de așteptare, rețeaua deschide dispute pentru a contesta tranzacțiile îndoielnice. Optimism, Arbitrum și opBNB sunt exemple de rollups optimiste.

  • ZK-rollups: Spre deosebire de omologii lor optimiști, ZK-rollups validează fiecare tranzacție prin dovezi de validitate alimentate prin zero-knowledge. Deși implementarea lor este mai complexă, ZK-rollups sunt concepute pentru a evita perioada de soluționare a disputelor observată la rollups optimiste și pentru a procesa, teoretic, mai rapid tranzacțiile.

Acum, să ne uităm la dovezile Zero-Knowledge.

Ce sunt dovezile Zero-Knowledge?

Dovezile Zero-Knowledge (ZKP) sunt un instrument criptografic care permit unei părți (doveditorul) să dovedească alteia (verificatorul) că o anumită instrucțiune este adevărată, fără a dezvălui detalii complicate despre instrucțiune.

Un ZKP trebuie să aibă trei calități:

  1. Completitudine: Dacă afirmația este adevărată și ambele părți sunt cinstite, dovada va confirma întotdeauna veridicitatea acesteia.

  2. Soliditate: un verificator neadevărat nu ar trebui să poată convinge un verificator onest de validitatea unei instrucțiuni false decât în cele mai rare circumstanțe.

  3. Zero-Knowledge: Cea mai definitorie caracteristică. Verificatorul, la sfârșitul procesului, află doar valabilitatea instrucțiunii, fără a obține nicio informație despre conținutul acesteia.

Deci, cum funcționează un ZKP? Metodologia poate fi împărțită în trei etape:

  • Martor: În timpul primei etape, verificatorul furnizează o informație secretă, sau „martor”, verificatorului. Ideea este de a dovedi verificatorului că doveditorul poate accesa date specifice fără a le menționa în mod explicit. Martorul stabilește un set de întrebări cu privire la informațiile la care poate răspunde doar un doveditor legitim.

  • Provocare: În această etapă, verificatorul provoacă doveditorul, alegând întrebări aleatorii din set.

  • Răspuns: Doveditorul răspunde cu succes la întrebările verificatorului pentru a-și dovedi credibilitatea. 

Acum știm ce sunt rollups și ZKP. Să le reunim sub o singură umbrelă și să înțelegem cum funcționează ZK-rollups.

Cum funcționează ZK-Rollups?

ZK-rollups au două componente de bază:

  • Contracte on-chain: Contractele inteligente definesc regulile prin care funcționează protocolul ZK-rollup. Constă din contractele principale și ale verificatorului. Contractul principal stochează blocurile de rollup, urmărește depunerile și execută actualizări importante. Contractul verificatorului validează ZKPs generate.

  • Mașini virtuale off-chain: Aceste mașini se ocupă de executarea tranzacțiilor în afara blocului Ethereum de bază în L2. Mașinile virtuale off-chain funcționează independent de lanțul Ethereum.

ZK-rollups sunt interconectate complex cu blockchainul Ethereum, deși într-un strat unic. Nu aglomerează Ethereum cu fiecare detaliu al tranzacțiilor. În schimb, oferă inteligent rezumate grupate, asigurând că stratul de bază rămâne ordonat și eficient.

Avantajele și dezavantajele utilizării ZK-Rollups

Deci, care sunt beneficiile utilizării ZK-rollups? Să aruncăm o privire!

Avantajele ZK-rollups

  • Randament mai mare: ZK-rollups descarcă execuțiile tranzacțiilor de la nivelul de bază într-un mediu de calcul mai eficient. Deoarece tranzacțiile nu sunt procesate individual on-chain, crește randamentul general.

  • Reducerea congestiei: Prin reducerea aglomerării blockchainului, ZK-rollups contribuie la operații eficiente Layer 1. În plus, nodurile complete trebuie să stocheze doar dovezile Zero-Knowledge în loc de toate datele.

  • Taxe reduse: Datorită reducerii congestionării, ZK-rollups contribuie la reducerea taxelor generale.

  • Măsuri de securitate: ZK-rollups încorporează măsuri de securitate care permit utilizatorilor să retragă fonduri, chiar dacă există probleme cu rețeaua rollupului, un avantaj distinct față de lanțurile laterale care pot compromite fondurile în timpul defecțiunilor rețelei.

  • Perioadă mai rapidă de contestare a tranzacțiilor: Cu ZK-rollups, numai dovezile de valabilitate din cadrul rollups trebuie verificate, accelerând perioada de contestare a tranzacțiilor.

Dezavantajele ZK-rollups

  • Complexitate: Cel mai mare dezavantaj al ZK-rollups este complexitatea lor inerentă. Executarea lor este mult mai complicată decât a rollups optimiste

  • Constrânse de nivelul de bază: În ciuda eficienței lor, ZK-rollups sunt încă limitate de restricțiile nivelului de bază subiacent.

  • Fragmentarea lichidității: Orice Layer 2 duce la împrăștierea lichidității în ecosistem. Lichiditatea superficială din protocoalele stratului de bază ar putea duce la probleme potențiale.

Rollups optimiste vs ZK-Rollups

Să vedem o comparație între rollups optimiste și ZK-rollups.


Rollups optimiste

ZK-rollups

Presupuneri cu privire la tranzacții

Tranzacțiile sunt considerate valide.

Toate tranzacțiile sunt verificate de dovezi Zero-Knowledge.

Sistem de contestații

Există o perioadă de contestații pentru ca rețeaua să conteste tranzacțiile frauduloase.

Nu există o perioadă de contestații

Mecanism de verificare

Dovezi de fraudă

Dovezi de valabilitate

Complexitate

Comparativ mai simplu de implementat

Complexă, datorită utilizării dovezilor Zero-Knowledge

Adoptare

Adoptate pe scară largă din cauza complexității mai mici.

Relativ mai puțin adoptate pe scară largă.

Exemple

Optimism, Arbitrum și opBNB.

zkSync și Starknet.

Gânduri de încheiere

Scalabilitatea este adesea prezentată ca „Sfântul Graal” al tehnologiilor blockchain. Nu are rost să utilizați un sistem dacă nu funcționează optim. Rollups, atât optimiste, cât și ZK, au oferit o soluție elegantă la această problemă veche. ZK-Rollups, cu abordarea lor unică, promit viteze mai mari, mai puțin trafic și securitate robustă. Da, au complexitățile lor, dar potențialul lor este imens. Pentru oricine este pasionat de viitorul monedelor digitale, înțelegerea ZK-rollups este o necesitate. În timp ce facem presiuni pentru o performanță mai bună a blockchainului, acum este momentul să ne familiarizăm cu ZK-rollups și promisiunea lor pentru viitor. 

Materiale suplimentare


Declinarea răspunderii: Acest conținut vă este prezentat „ca atare”, numai pentru informare generală și în scopuri educaționale, fără a oferi declarații sau garanții de vreun fel. Nu ar trebui să fie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională și nici nu este destinat să recomande achiziționarea unui anumit produs sau serviciu. Ar trebui să solicitați sfaturi de la consilierii profesioniști corespunzători. În cazul în care articolul reprezintă contribuția unui colaborator terț, rețineți că acele opinii exprimate aparțin contributorului terț și nu le reflectă neapărat pe cele ale Academiei Binance. Vă rugăm să citiți declarația noastră completă de declinare a răspunderii aici pentru mai multe detalii. Prețurile activelor digitale pot fi volatile. Valoarea investiției dvs. poate scădea sau crește și este posibil să nu vă recuperați suma investită. Sunteți singura persoană responsabilă pentru deciziile dvs. de investiții, iar Academia Binance nu este responsabilă pentru eventualele pierderi suferite. Acest material nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională. Pentru mai multe informații, consultați Termenii de utilizare și Avertismentul privind riscurile.