Vad Àr Zk-Rollups? Lager 2-skalbarhetstekniken
Hem
Artiklar
Vad Àr Zk-Rollups? Lager 2-skalbarhetstekniken

Vad Àr Zk-Rollups? Lager 2-skalbarhetstekniken

Avancerad
Publicerad Oct 31, 2023Uppdaterad Jan 17, 2024
7m

TL;DR

  • LĂ„g skalbarhet pĂ„ blockkedjan leder till lĂ„ngsammare hastigheter, högre transaktionsavgifter och dĂ„liga anvĂ€ndarupplevelser. Detta kan potentiellt Ă„tgĂ€rdas av lösningar med Lager 1 (till exempel datauppdelning) och Lager 2 (till exempel upprullningar).

  • Lager 1-lösningar syftar till att uppgradera sjĂ€lva blockkedjan, medan Lager 2-lösningar skapar ett ramverk ovanpĂ„ den befintliga kedjan.

  • Upprullningar Ă€r en populĂ€r Lager 2-lösning. De buntar ihop transaktioner utanför kedjan för snabbare berĂ€kning. 

  • Zk-rollups Ă€r en typ av upprullningsimplementering som anvĂ€nder en kryptografisk teknik som kallas nollkunskapsbevis (Zero-knowledge proofs/Zk-proofs).

  • Nollkunskapsbevis möjliggör verifiering utan att avslöja underliggande data, vilket sĂ€kerstĂ€ller transaktionens integritet och sĂ€kerhet.

Utmaningen med blockkedjans skalbarhet

I och med att kryptovaluta blir mer allmÀnt antagen blir det absolut nödvÀndigt att lösa skalbarhetsproblemen i blockkedjenÀtverken. En överbelastad blockkedja leder till lÄngsammare hastigheter och högre transaktionsavgifter. För att ÄtgÀrda detta har vi tvÄ primÀra ramverk: Lager 1- och Lager 2-lösningar.

  • Lager 1-lösningar: Dessa lösningar förnyar direkt blockkedjans grundlĂ€ggande struktur sĂ„ att det övergripande systemet kan fĂ„ en högre genomströmning. Datauppdelning Ă€r ett utmĂ€rkt exempel. Genom att segmentera blockkedjan i olika sektorer ökar det systemets kapacitet och möjliggör samtidig transaktionsbehandling.

  • Lager 2-lösningar: Dessa lösningar fungerar ovanpĂ„ basblockkedjan. I Lager 2 behandlas transaktioner utanför kedjan och anvĂ€nds i en grupp i baskedjan. Nyckeltekniker inkluderar tillstĂ„ndskanaler, sidokedjor och upprullningar. Zk-rollups Ă€r en form av upprullningar som anvĂ€nder nollkunskapsbevis.

Vad Àr Zk-Rollups?

För att förstÄ Zk-rollups Àr det viktigt att förstÄ upprullningar och nollkunskapsbevis. 

Vad Àr upprullningar?

Upprullningar gör det möjligt för blockkedjorna att bunta ihop transaktionsdata och bearbeta dem utanför kedjan. Efter bearbetningen Ă€r slutresultatet implementerat i baskedjan. Att bearbeta sĂ„ mĂ„nga transaktioner samtidigt tar bort risken för att blockkedjan blir för stor och möjliggör snabbare och billigare berĂ€kning. Upprullningar finns i tvĂ„ kategorier – optimistiska och Zk-rollups.

  • Optimistiska upprullningar: Optimistiska upprullningar fungerar under ett antagande – att alla transaktioner som har rullats upp Ă€r legitima. Innan dessa transaktioner engageras i blockkedjan gĂ„r de igenom en vĂ€ntetid. Under vĂ€ntetiden tar nĂ€tverket upp tvister för att ifrĂ„gasĂ€tta tvivelaktiga transaktioner. Optimism, Arbitrum och opBNB Ă€r exempel pĂ„ optimistiska upprullningar.

  • Zk-rollups: Till skillnad frĂ„n sina optimistiska motsvarigheter validerar zk-rollups alla enskilda transaktioner via nollkunskapsdrivna valideringsbevis. Även om de Ă€r mer komplexa att implementera, Ă€r zk-rollups utformade för att kringgĂ„ tvistlösningsperioden som ses i optimistiska upprullningar och bearbeta transaktioner teoretiskt snabbare.

LÄt oss nu ta en titt pÄ nollkunskapsbevis.

Vad Àr nollkunskapsbevis?

Nollkunskapsbevis Àr ett kryptografiskt verktyg som gör det möjligt för en part (den som bevisar) att bevisa för en annan (den som verifierar) att ett visst intyg Àr sant, utan att avslöja nÄgra invecklade detaljer om intyget.

Ett nollkunskapsbevis mÄste ha tre egenskaper:

  1. FullstÀndighet: Om intyget Àr sant och bÄda parter Àr Àkta bekrÀftar beviset alltid dess sanning.

  2. Soliditet: En falsk bevisning bör inte kunna övertyga en Àrlig verifierare om ett falskt intygs giltighet, utom under de mest sÀllsynta omstÀndigheterna.

  3. Nollkunskap: Den mest definierande funktionen. Verifieraren lÀr sig i slutet av processen endast intygets giltighet, utan att fÄ nÄgon inblick i dess innehÄll.

SĂ„ hur fungerar ett nollkunskapsbevis? Metoden kan delas in i tre steg:

  • Vittne: Under det första steget tillhandahĂ„ller den som bevisar en bit hemlig information, eller ett ”vittne”, till verifieraren. Tanken hĂ€r Ă€r att bevisa för verifieraren att den som bevisar kan komma Ă„t specifika data utan att uttryckligen nĂ€mna dessa. Vittnet faststĂ€ller en uppsĂ€ttning frĂ„gor om informationen, som endast kan besvaras genom legitim bevisning.

  • Utmaning: Under detta skede utmanar verifieraren bevisningen genom att vĂ€lja slumpmĂ€ssiga frĂ„gor frĂ„n uppsĂ€ttningen.

  • Svar: Genom att svara rĂ€tt pĂ„ verifierarens frĂ„gor gĂ„r det att bevisa trovĂ€rdighet. 

Nu vet vi vad upprullningar och nollkunskapsbevis Àr. Vi för samman dessa tvÄ begrepp för att förstÄ hur zk-rollups fungerar.

Hur fungerar Zk-Rollups?

Zk-rollups har tvÄ grundkomponenter:

  • Kontrakt pĂ„ kedjan: De smarta kontrakten definierar reglerna inom vilka zk-rollup-protokollet fungerar. Den bestĂ„r av huvud- och verifierarkontrakt. Huvudkontraktet lagrar upprullningsblock, spĂ„rar insĂ€ttningar och gör viktiga uppdateringar. Verifieringskontraktet validerar de genererade nollkunskapsbevisen.

  • Virtuella maskiner utanför kedjan: Dessa maskiner hanterar transaktionsutföranden bort frĂ„n basblockkedjan Ethereum i L2. De virtuella maskinerna utanför kedjan fungerar oberoende av Ethereum-kedjan.

Zk-rollups Àr invecklat sammanvÀvda med Ethereum-blockkedjan, om Àn i ett unikt stratum. De översvÀmmar inte Ethereum med transaktioner varje minut. IstÀllet tillhandahÄller de pÄ ett smart sÀtt sammanfattningar, vilket sÀkerstÀller att baslagret förblir fritt och effektivt.

Fördelar och nackdelar med att anvÀnda Zk-Rollups

SÄ vad Àr dÄ fördelarna med att anvÀnda zk-rollups? LÄt oss ta en titt.

Fördelar med zk-rollups

  • Ökad genomströmning: Zk-rollups avlastar transaktionsutföranden frĂ„n baslagret till en effektivare datormiljö. Eftersom transaktionerna inte behandlas individuellt i kedjan ökar den totala genomströmningen.

  • Minskad trĂ€ngsel: Genom att minska blockkedjans trafik hjĂ€lper zk-rollups till med effektiva Lager 1-operationer. Dessutom behöver fullstĂ€ndiga noder bara lagra nollkunskapsbevis, istĂ€llet för hela data.

  • Minskade avgifter: Tack vare minskad trĂ€ngsel hjĂ€lper zk-rollups att minska totala avgifter.

  • SĂ€kerhetsĂ„tgĂ€rder: Zk-rollups innehĂ„ller sĂ€kerhetsĂ„tgĂ€rder som gör det möjligt för anvĂ€ndaren att ta ut tillgĂ„ngar, Ă€ven om det finns problem pĂ„ upprullningsnĂ€tverket, vilket Ă€r en tydlig fördel jĂ€mfört med sidokedjor som kan Ă€ventyra tillgĂ„ngarna under nĂ€tverksfel.

  • Snabbare utmaningsperiod för transaktioner: Med zk-rollups behöver endast giltighetsbevisen för upprullningarna verifieras, vilket pĂ„skyndar utmaningsperioden för transaktionerna.

Nackdelar med zk-rollups

  • Komplexitet: Den största nackdelen med zk-rollups Ă€r deras egen komplexitet. De Ă€r mycket mer komplicerade att utföra Ă€n optimistiska upprullningar.

  • BegrĂ€nsad av baslager: Trots deras effektivitet Ă€r zk-rollups fortfarande bundna av begrĂ€nsningarna för det underliggande baslagret.

  • Likviditetsfragmentering: Varje Lager 2 leder till spridning av likviditet i ekosystemet. LĂ„g likviditet i baslagerprotokollen kan leda till potentiella problem.

Optimistiska upprullningar vs Zk-Rollups

LĂ„t oss se hur optimistiska upprullningar och zk-rollups skiljer sig Ă„t.


Optimistiska upprullningar

ZK-Rollups

Antaganden om transaktioner

Transaktioner antas vara giltiga

Alla transaktioner verifieras med nollkunskapsbevis

Utmaningssystem

Det finns en utmaningsperiod för nÀtverket att utmana falska transaktioner

Ingen utmaningsperiod

Bevismekanism

BedrÀgeribevis

Giltighetsbevis

Komplexitet

JÀmförelsevis enklare att implementera

Komplex pÄ grund av anvÀndningen av nollkunskapsbevis

Antagande

Stor omfattning till följd av lÀgre komplexitet

Relativt lÀgre omfattning

Exempel

Optimism, Arbitrum och opBNB

zkSync och Starknet

Sammanfattningsvis

Skalbarhet utses ofta som blockkedjeteknikens ”heliga gral”. Det Ă€r ingen idĂ© att anvĂ€nda ett system om det inte fungerar optimalt. Upprullningar, bĂ„de optimistiska och zk, har gett en elegant lösning pĂ„ detta lĂ„ngvariga problem. Zk-Rollups, med sitt unika tillvĂ€gagĂ„ngssĂ€tt, ger snabbare hastigheter, mindre trafik och mer robust sĂ€kerhet. De har visserligen sina utmaningar, men deras potential Ă€r enorm. För alla som Ă€r angelĂ€gna om framtiden för digital valuta, Ă€r det ett mĂ„ste att förstĂ„ zk-rollups. Eftersom vi strĂ€var efter bĂ€ttre blockkedjeprestanda Ă€r det nu dags att bekanta oss med zk-rollups och deras löfte för framtiden. 

Mer information


Ansvarsfriskrivning: Detta innehĂ„ll presenteras för dig ”i befintligt skick” endast för allmĂ€n information och utbildningsĂ€ndamĂ„l, utan representation eller garanti av nĂ„got slag. Det ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rĂ„dgivning, och det Ă€r inte heller avsett att rekommendera köp av nĂ„gon specifik produkt eller tjĂ€nst. Du bör söka ditt eget rĂ„d frĂ„n lĂ€mpliga professionella rĂ„dgivare. Om artikeln har bidragits av en tredje parts bidragsgivare, observera att de Ă„sikter som uttrycks tillhör tredjepartsbidragsgivaren och inte nödvĂ€ndigtvis Ă„terspeglar de frĂ„n Binance Academy. LĂ€s vĂ„r fullstĂ€ndiga ansvarsfriskrivning hĂ€r för mer information. Priserna pĂ„ digitala tillgĂ„ngar kan vara volatila. VĂ€rdet pĂ„ din investering kan gĂ„ ner eller upp och du kanske inte fĂ„r tillbaka det investerade beloppet. Du Ă€r ensam ansvarig för dina investeringsbeslut och Binance Academy ansvarar inte för eventuella förluster du kan Ă„dra dig. Detta material ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rĂ„dgivning. För mer information, se vĂ„ra anvĂ€ndarvillkor och vĂ„r riskvarning.