Осторожно! Много текста.
Криптовалюты и блокчейн стремительно набирают популярность, подталкивая разработчиков на поиск новых способов масштабирования сетей для удовлетворения растущего спроса. Шардинг, сайдчейны, каналы состояния и роллапы — все эти инструменты используются для повышения масштабирования. Блокчейн-роллапы переносят процесс выполнения транзакций на сторонние чейны, передавая полученные данные в основную сеть первого уровня. В этой статье мы рассмотрим два типа роллапов, которые используются криптовалютном пространстве — оптимистический роллап и роллап с нулевым разглашением (ZK-роллап).
Введение
Интерес к криптовалюте активно растет, и некоторые блокчейны оказываются неспособными удовлетворить массовый спрос. Это приводит к перегрузкам в сети и повышению комиссий за транзакции. В целях решения этой проблемы разрабатываются и тестируются решения по масштабированию и увеличению пропускной способности и скорости обработки транзакций. Такие решения можно разделить на две группы: решения первого и второго уровней.
Решения для масштабирования первого уровня (например, шардинг) вносят изменения непосредственно в основной блокчейн (также известный как базовый блокчейн или блокчейн первого уровня). В свою очередь, решения второго уровня работают поверх блокчейна первого уровня. Такие решения включают, например, каналы состояний, сайдчейны и блокчейн-роллапы.
Блокчейн-роллапы — это протоколы, разработанные для обеспечения высокой пропускной способности и снижения затрат. Они призваны решить проблему, с которой сталкиваются многие популярные блокчейны, посредством объединения транзакций в группы и уменьшения размера данных для более эффективной обработки и хранения.
Что такое блокчейн-роллапы
Роллап — это решение второго уровня, которое объединяет данные о транзакциях и переносит их за пределы основной сети (блокчейна первого уровня). Выполнение транзакций осуществляется вне чейна, а активы хранятся в смарт-контракте на чейне. По завершении обработки данные о транзакциях отправляются обратно на основной блокчейн.
В теории любое решение первого уровня может использовать роллап для оптимизации обработки транзакций и увеличения пропускной способности. Роллапы — это эффективный способ повысить скорость обработки транзакций в блокчейне.
В настоящее время существует два типа роллапов: оптимистические роллапы и роллапы с нулевым разглашением (ZK-роллапы).
Что такое оптимистический роллап
Оптимистический роллап — это протокол, который повышает производительность сети путем объединения нескольких транзакций в группу для дальнейшей обработки вне чейна. Полученные в результате обработки данные передаются обратно на основной чейн с помощью методов сжатия данных, что позволяет снизить размер комиссий и увеличить скорость выполнения транзакций. По данным Ethereum, оптимистические роллапы могут повышать масштабируемость в 10-100 раз.
Подтверждение транзакций в оптимистических роллапах
В целях повышения эффективности все транзакции по умолчанию считаются действительными. Такая высокая скорость обработки подобным образом может вызвать сомнения в безопасности. Однако дело в том, что оптимистические роллапы используют схему проверки на мошенничество с периодом разрешения споров (период оспаривания). В течение этого времени любое лицо может подать апелляцию и проверить, была ли транзакция обработана корректно и прошла ли она проверку на мошенничество.
В случае обнаружения ошибок протокол роллапа исправит их путем повторного выполнения транзакции (транзакций) и обновления блока. Стороны, одобрившие выполнение некорректной транзакции, понесут наказание.
Ограничения оптимистического роллапа
Несмотря на отказ от процесса проверки транзакций, оптимистические роллапы реализуют период оспаривания, которого нет у ZK-роллапов, что увеличивает время обработки транзакций.
Помимо этого, завершение транзакций в оптимистических роллапах в целом занимает больше времени, чем в ZK-роллапах. Время завершения — это период, на протяжении которого пользователь ожидает подтверждения того, что его транзакция была выполнена и уже не будет отменена или изменена. Вывод средств через оптимистические роллапы также занимает больше времени, так как включает период оспаривания. Вывод средств через ZK-роллапы, в свою очередь, осуществляется сразу же, как только смарт-контракт выполнит проверку на мошенничество.
Некоторые пользовтели также считают, что оптимистические роллапы менее эффективны, чем ZK-роллапы. Для завершения транзакций в оптимистическом роллапе все данные об этой операции необходимо разместить в чейне. При использовании ZK-аналогов требуется только ончейн-проверка на мошенничество.
Что такое роллапы с нулевыми разглашением (ZK-роллапы)
Роллапы с нулевым разглашением — это протоколы, которые объединяют транзакции в группы для выполнения вне основной сети. Для каждой группы оператор ZK-роллапа предоставляет данные о необходимых изменениях после выполнения транзакций в группе. Операторы осуществляют проверку на мошенничество, чтобы доказать корректность изменений. Эти доказательства значительно меньше, чем данные о транзакциях, поэтому их проверка требует гораздо меньше времени и средств.
На Ethereum ZK-роллапы уменьшают данные посредством сжатия при записи транзакций в Ethereum в виде calldata, что позволяет снизить размер комиссий.
Подтверждение транзакций в ZK-роллапах
Для подтверждения транзакций ZK-роллапы используют доказательства с нулевым разглашением (ZKP). Доказывающий предоставляет ZKP другой стороне (верификатору), там самым подтверждая, что он обладает какой-либо информацией — то есть транзакция может быть выполнена.
Вот как это работает:
Доказывающий предоставляет математическое доказательство, которое может быть получено только им.
С помощью этого математического доказательства верификатор может подтвердить действительность транзакции.
Это позволяет проверить достоверность информации без раскрытия ее содержания.
Преимущества ZK-роллапов
При правильной реализации ZK-роллапы могут обеспечить высокий уровень безопасности для пользователей. Одна из ключевых особенностей, повышающая уровень безопасности, — это использование доказательств с нулевым разглашением. Они гарантируют, что сеть может функционировать только в проверенном состоянии и что операторы не смогут украсть средства пользователей или каким-либо образом навредить системе.
Еще одно преимущество ZK-роллапов зключается в том, что пользователям не нужно следить за сетью. ZK-роллапы хранят все данные на чейне, а для проверки используют доказательства достоверности. Оператор роллапа не может никого обмануть, а значит вероятность мошенничества в сети полностью исключена. Кроме того, ZK-роллапы позволяют выводить средства в основную сеть без необходимости сотрудничества с операторами, а лишь подтверждая владение токенами через доступность данных.
Подобно оптимистическим роллапам, ZK-роллапы реализуют механизм выполнения транзакций вне чейна для увеличения скорости их обработки.
Различия между ZK-роллапами и оптимистическими роллапами
В таблице ниже представлены основные различия между оптимистическими и ZK-роллапами.
Будущее оптимистических и ZK-роллапов
Будущее оптимистических и ZK-роллапов все еще остается под вопросом. По мере распространения и массового внедрения криптовалют и блокчейна востребованность роллапов, способствующих повышению эффективности блокчейнов, также будет расти. Блокчейны продолжат тестировать различные решения масштабирования, включая шардинг, роллапы и нулевой уровень. В будущем нас, вероятно, ждет появление и внедрение новых решений — либо вместе с роллапами, либо вместо них.
В заключение
Ввиду стремительно растущего спроса на криптовалюты и выявления различных ограничений блокчейнов, многие проекты стали предлагать новые решения по масштабированию. В этой статье мы рассмотрели ключевые различия между двумя типами роллапов — оптимистическими и ZK-роллапами. По мере дальнейшего тестирования и применения роллапов для решения разных задач, вероятно, появится новый, более совершенный вид роллапов, который поможет нам достичь масштабируемости и поспособствует массовому распространению криптовалют.
Рекомендуемая литература
Решения для масштабирования первого и второго уровней блокчейна
Что такое доказательство с нулевым разглашением (ZKP) и как оно влияет на блокчейн
Предупреждение о рисках и отказ от ответственности: следующие материалы предоставляются на условиях «как есть» без каких-либо гарантий исключительно для общих справочных и образовательных целей. Эта информация не должна рассматриваться как финансовая консультация или рекомендация по приобретению какого-либо конкретного продукта или услуги. Стоимость цифровых активов может быть волатильной. Стоимость инвестированных средств может увеличиваться и уменьшаться. Вы можете не вернуть инвестированные средства. Вы несете полную ответственность за свои инвестиционные решения. Binance не несет ответственности за ваши возможные убытки. Не является финансовой рекомендацией.