Tóm lược
Khả năng mở rộng blockchain thấp dẫn đến tốc độ chậm hơn, phí giao dịch cao hơn và trải nghiệm người dùng kém hơn. Điều này có thể được khắc phục bằng các giải pháp Lớp 1 (ví dụ: sharding) và Lớp 2 (ví dụ: rollup).
Các giải pháp Lớp 1 nhằm mục đích nâng cấp chính blockchain, trong khi các giải pháp Lớp 2 tạo ra một framework trên chuỗi hiện có.
Rollup là một giải pháp Lớp 2 phổ biến. Chúng gộp các giao dịch ngoài chuỗi để tính toán nhanh hơn.
Các Zk-rollup là một loại rollup ứng dụng sử dụng các kỹ thuật mã hóa được gọi là Bằng chứng zero-knowledge
Bằng chứng zero-knowledge cho phép xác minh mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản, đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật của giao dịch.
Cuộc đua về khả năng mở rộng Blockchain
Khi tiền mã hoá được sử dụng rộng rãi hơn, việc giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của các mạng blockchain trở nên cấp thiết. Một blockchain bị tắc nghẽn dẫn đến tốc độ chậm hơn và phí giao dịch cao hơn. Để khắc phục điều này, chúng ta có hai hướng chính: giải pháp Lớp 1 và Lớp 2.
Giải pháp Lớp 1: Những giải pháp này trực tiếp cải tiến cấu trúc nền tảng của blockchain để cho phép toàn bộ hệ thống có được thông lượng cao hơn. Sharding (phân đoạn) là một ví dụ điển hình. Bằng cách phân chia blockchain thành các khu vực riêng biệt, nó sẽ tăng công suất của hệ thống và cho phép xử lý đồng thời các giao dịch.
Giải pháp Lớp 2: Các giải pháp này hoạt động trên blockchain cơ sở. Ở Lớp 2, các giao dịch được xử lý ngoài chuỗi và được đưa vào chuỗi cơ sở. Các kỹ thuật chính bao gồm các kênh trạng thái, sidechain và các rollup. Các Zk-rollup là một dạng rollup sử dụng zero-knowledge proof.
Các Zk-Rollup là gì?
Để hiểu về các Zk-rollup, điều quan trọng là phải hiểu rollup và Bằng chứng zero-knowledge là gì.
Rollup là gì?
Rollup cho phép các blockchain kết hợp dữ liệu giao dịch lại với nhau và xử lý chúng ngoài chuỗi. Khi được xử lý, kết quả cuối cùng được cam kết hợp lệ với chuỗi cơ sở. Việc xử lý nhiều giao dịch đồng thời sẽ loại bỏ nguy cơ phình to của blockchain và cho phép tính toán nhanh và rẻ hơn. Các rollup thuộc hai loại - Optimistic and Zk-rollup.
Optimistic rollup: Các Optimistic rollup hoạt động theo giả định – tất cả các giao dịch mà nó tổng hợp đều hợp pháp. Trước khi các giao dịch này được đưa vào blockchain, chúng sẽ phải trải qua một khoảng thời gian chờ đợi. Trong thời gian chờ đợi này, mạng lưới sẽ đưa ra tranh chấp để thách thức các giao dịch có vấn đề. Optimism, Arbitrum, và opBNB là những ví dụ về các các rollup optimistic.
Zk-rollup: Không giống như roll up optimistic, các zk-rollup xác thực mọi giao dịch thông qua Bằng chứng zero-knowledge. Mặc dù việc triển khai phức tạp hơn nhưng nhưng các zk-rollup được thiết kế để bỏ qua giai đoạn giải quyết tranh chấp thường thấy trong các rollup optimistic và về mặt lý thuyết xử lý các giao dịch nhanh hơn.
Bây giờ, chúng ta hãy tìm hiểu Bằng chứng zero-knowledge.
Zero-knowledge proof là gì?
Bằng chứng Zero-knowledge (ZKP) là một công cụ mã hóa cho phép một bên (người chứng minh) chứng minh cho người khác (người xác minh) rằng một tuyên bố xác định là đúng mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết cụ thể nào về tuyên bố đó.
ZKP phải có ba đặc tính:
Tính đầy đủ: Nếu tuyên bố là đúng và cả hai bên đều xác thực thì bằng chứng sẽ luôn xác nhận tính trung thực của nó.
Tính đúng đắn: Người chứng minh không trung thực sẽ không thể thuyết phục người xác minh trung thực về tính hợp lệ của một tuyên bố sai, ngoại trừ trong những trường hợp hiếm gặp nhất.
Không kiến thức: Tính năng rõ ràng nhất. Người xác minh, khi kết thúc quá trình, chỉ biết được tính hợp lệ của tuyên bố mà không hiểu rõ hơn về nội dung của nó.
Vậy ZKP hoạt động như thế nào? Phương pháp luận có thể được chia thành ba bước:
Nhân chứng: Trong giai đoạn đầu tiên, người chứng minh cung cấp một phần thông tin bí mật hoặc “nhân chứng” cho người xác minh. Ý tưởng ở đây là chứng minh cho người xác minh rằng người xác minh có thể truy cập dữ liệu cụ thể mà không cần đề cập rõ ràng đến nó. Nhân chứng đặt ra một loạt câu hỏi về thông tin mà chỉ có người chứng minh hợp pháp mới có thể trả lời.
Thử thách: Trong giai đoạn này, người xác minh thách thức người chứng minh bằng cách chọn các câu hỏi ngẫu nhiên từ bộ câu hỏi.
Phản hồi: Người chứng minh trả lời thành công các câu hỏi của người xác minh để chứng minh độ tin cậy của họ.
Bây giờ chúng ta đã biết các rollup và ZKP là gì. Gom chúng lại, ta có thể hiểu cách hoạt động của các zk-rollup.
Zk-Rollup hoạt động như thế nào?
Zk-rollup có hai thành phần cốt lõi:
Các hợp đồng trên chuỗi: Các hợp đồng thông minh xác định các quy tắc trong đó giao thức zk-rollup hoạt động. Nó bao gồm các hợp đồng chính và hợp đồng xác minh. Hợp đồng chính lưu trữ các khối rollup, theo dõi tiền gửi và thực hiện các cập nhật quan trọng. Hợp đồng xác minh xác nhận các ZKP được tạo.
Các máy ảo ngoài chuỗi: Các máy này xử lý việc thực hiện giao dịch khỏi blockchain Ethereum cơ bản trong L2. Các máy ảo ngoài chuỗi hoạt động độc lập với chuỗi Ethereum.
Các Zk-rollup được đan xen phức tạp với blockchain Ethereum, mặc dù ở một tầng riêng biệt. Chúng không cung cấp đầy đủ thông tin chi tiết về giao dịch cho Ethereum. Thay vào đó, chúng cung cấp các bản tóm tắt đi kèm một cách thông minh, đảm bảo lớp cơ sở luôn gọn gàng và hiệu quả.
Ưu và nhược điểm của việc sử dụng các Zk-Rollup
Vậy, lợi ích của việc sử dụng các zk-rollup là gì? Chúng ta hãy tìm hiểu.
Ưu điểm của các zk-rollup
Thông lượng tăng: Các zk-rollup giảm tải việc thực thi các giao dịch từ lớp cơ sở sang môi trường điện toán hiệu quả hơn. Vì các giao dịch không được xử lý riêng lẻ trên chuỗi nên nó sẽ tăng thông lượng tổng thể.
Giảm ùn tắc: Bằng cách giảm sự phình to của blockchain, các zk-rollup giúp hoạt động Layer 1 hiệu quả hơn. Ngoài ra, các node đầy đủ chỉ cần lưu trữ các zero-knowledge proof thay vì toàn bộ dữ liệu.
Giảm phí: Do giảm tắc nghẽn, các zk-rollup giúp giảm phí tổng thể.
Các biện pháp bảo mật: Các zk-rollup kết hợp các biện pháp bảo mật cho phép người dùng rút tiền ngay cả khi có vấn đề với mạng rollup, một lợi thế khác biệt so với các chuỗi bên có thể ảnh hưởng đến tiền khi mạng bị lỗi.
Thời gian thử thách giao dịch nhanh hơn: Với các zk-rollup, chỉ có bằng chứng hợp lệ trong các lần tổng hợp mới cần xác minh, đẩy nhanh thời gian thử thách giao dịch.
Nhược điểm của các zk-rollup
Độ phức tạp: Nhược điểm lớn nhất của các zk-rollup là độ phức tạp vốn có của chúng. Việc thực hiện chúng phức tạp hơn nhiều so với việc triển khai các rollup optimistic.
Bị hạn chế bởi lớp cơ sở: Mặc dù có hiệu quả nhưng các zk-rollup vẫn bị ràng buộc bởi các hạn chế của lớp cơ sở bên dưới.
Phân mảnh thanh khoản: Bất kỳ Lớp 2 nào cũng dẫn đến sự phân tán thanh khoản trong hệ sinh thái. Tính thanh khoản thấp trong các giao thức lớp cơ sở có thể dẫn đến các vấn đề tiềm ẩn.
So sánh Optimistic Rollup và Zk-Rollup
Hãy xem các bản Optimistic rollup và zk-rollup khớp với nhau như thế nào.
Tổng kết
Khả năng mở rộng thường được coi là “chén thánh” của công nghệ blockchain. Sẽ chẳng có ích gì khi sử dụng một hệ thống nếu nó không hoạt động tối ưu. Các rollup, cả optimistic và zk, đã cung cấp các giải pháp tuyệt vời cho vấn đề tồn tại lâu dài này. Các zk-Rollup, với cách tiếp cận độc đáo, mang lại tốc độ nhanh hơn, lưu lượng truy cập ít hơn và bảo mật mạnh mẽ. Chúng có sự phức tạp nhưng tiềm năng là rất lớn. Đối với bất kỳ ai quan tâm đến tương lai của tiền kỹ thuật số, việc hiểu rõ các zk-rollup là điều bắt buộc. Khi nhu cầu sử dụng các blockchain hiệu suất tốt hơn, chúng ta cần phải làm quen với các zk-rollup.
Đọc thêm:
ZkEVM Là Gì Và Nó Có Thể Cải Thiện Hệ Sinh Thái Ethereum Như Thế Nào?
So Sánh Giải Pháp Mở Rộng Quy mô Blockchain Layer 1 Và Layer 2
Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Nội dung này được cung cấp cho bạn trên cơ sở “nguyên trạng” chỉ là thông tin chung và có mục đích giáo dục mà không đại diện hay bảo đảm cho bạn dưới bất kỳ hình thức nào. Đây không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác, cũng như không nhằm mục đích khuyến khích mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên của riêng bạn từ các cố vấn chuyên môn thích hợp. Trong trường hợp bài viết được đóng góp bởi người đóng góp bên thứ ba, xin lưu ý rằng những quan điểm thể hiện đó thuộc về người đóng góp bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Vui lòng đọc tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi ở đây để biết thêm chi tiết. Giá tài sản kỹ thuật số có thể biến động. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể giảm hoặc tăng và bạn có thể không lấy lại được số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các quyết định đầu tư của mình và Binance Academy không chịu trách nhiệm về bất kỳ tổn thất nào bạn có thể phải gánh chịu. Tài liệu này không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi rocủa chúng tôi.