Sú ZK-Rollups posledným kúskom puzzle riešenia škálovania Blockchainu?

Škálovateľnosť bola dlho považovaná za jednu z najväčších výziev, ktorým čelí mainstreamové prijatie blockchainu. Hoci počet transakcií, ktoré môže sieť spracovať, sa značne líši v závislosti od základnej technológie spojenej s bitcoinmi, Ethereom a ich nespočetnými konkurentmi, niektorí roky považovali životaschopné celoodvetvové riešenie „problému škálovateľnosti“ za také nepolapiteľné ako Moby. Dick. 

Náladová hudba sa začala meniť, z veľkej časti vďaka vzniku protokolov ako Solana, Polkadot, Avalanche a Terra, ktoré sú často prezývané „Ethereum killers“ kvôli ich ultrarýchlym potvrdeniam a uspokojivo nízkym poplatkom za plyn. Príchod týchto alternatívnych sietí bol do značnej miery spôsobený boomom DeFi v roku 2020, keď prudký dopyt po NFT a dApps zase podnietil rast blockchainových platforiem schopných zvládnuť objem po tom, čo Ethereum dosiahlo svoju kapacitu.

Preteky v zbrojení so škálovateľnosťou

Stačí povedať, že problém škálovateľnosti bol vyriešený mnohými spôsobmi. Solana napríklad používa systém konsenzu, ktorý kombinuje dôkaz histórie a vlastnú implementáciu praktickej byzantskej odolnosti proti chybám známej ako Tower BFT. Spoločne tieto inovácie pomáhajú spoločnosti Solana dosiahnuť až 65,000 1 transakcií za sekundu (tps). Polkadot medzitým používa sharding, proces, v ktorom sa oddelené reťazce známe ako „parachain“ nezávisle pripájajú k hlavnému Relay Chain a vykonávajú paralelné transakcie podľa svojich vlastných pravidiel. Odbremenením hlavného reťazca by Polkadot mohol nakoniec dosiahnuť XNUMX milión tps podľa zakladateľa Gavina Wooda.

Napriek zdanlivo nekonečným náporom spusteným na citadelu Etherea má platforma inteligentných zmlúv svoje vlastné plány na riešenie problému škálovateľnosti, ktorý neustále brzdí jej súčasnú iteráciu v dôsledku explózie DeFi. Očakáva sa, že dlho očakávaná inovácia Ethereum 2.0 zvládne 100,000 XNUMX tps, aj keď sa v skutočnosti očakáva, že veľká väčšina transakcií bude vybavovaná mimo reťazec prostredníctvom ZK-Rollups, nového riešenia, ktoré kombinuje procesy on a off-chain.

ZK-Rollups, opísaný ako „konštrukcia vrstvy 2, ktorá zvyšuje škálovateľnosť prostredníctvom spracovania hromadného prenosu v jednej transakcii“, výrazne znižuje výpočtové a úložné zdroje potrebné na overenie blokov znížením množstva údajov v transakcii. Je to možné prostredníctvom kryptografických dôkazov s nulovými znalosťami (ZKP), pomocou ktorých môže strana dokázať, že niečo vie alebo má, bez toho, aby sa vzdala akýchkoľvek informácií o čo vedia alebo čo majú. 

Pretože takéto dôkazy platnosti (SNARK) sú okamžite overiteľné, dokážu výrazne zlepšiť metriky, ako je priepustnosť a škálovateľnosť, a zároveň znížiť transakčné poplatky pre používateľov.

„Jedinečnou vecou dôkazov s nulovými znalosťami je, že zostávajú malé, aj keď práca, ktorá je s nimi overená, výrazne rastie,“ poznamenáva Lucas Vogelsang, spoluzakladateľ a generálny riaditeľ platformy DeFi Centrifuge s podporou Etherea. atraktívne, aj keď samotné blockchainy sa viac rozširujú.“

Vogelsang je viac než trochu oboznámený s technológiou. Centrifuge, ktorá odomyká likviditu pre aktíva v reálnom svete ich tokenizáciou ako NFT, umožňuje vývojárom využiť ZKP vo svojich decentralizovaných aplikáciách vďaka integrácii so ZoKrates, súpravou nástrojov pre zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge). Použitím dôkazov s nulovými znalosťami umožňuje Centrifuge, aby boli všetky transakcie v rámci svojej siete úplne skryté pred akoukoľvek treťou stranou. To znamená, že citlivé informácie, ako napríklad vaše vlastníctvo drahej nehnuteľnosti, sa pri razení NFT, ktoré predstavuje toto aktívum, nezverejňujú.

Prechod spoločnosti Ethereum na ekologickejší model proof-of-stake (PoS) spojený s využitím energeticky efektívnej technológie ZK nemôže byť včasnejší. Tento týždeň podpredsedníčka Európskeho orgánu pre cenné papiere a trhy vyzvala na úplný zákaz systému proof-of-work (PoW). Erik Thedèen naliehal na regulačné orgány EÚ, aby zastavili ťažbu PoW, ktorú v súčasnosti využívajú siete Bitcoin a Ethereum, a namiesto toho propagovali PoS.

Môže ZK-Rollups zvýšiť úroveň priestoru NFT?

Centrifúga nie je jediným projektom Ethereum zameraným na NFT, ktorý využíva technológiu ZK. Iný, Immutable X, vytvoril nové škálovacie riešenie vrstvy 2, ktoré kombinuje NFT špecifickú logiku výmeny a dôkazu s priekopníckou roll-up technológiou vyvinutou exekučnou platformou StarkWare. 

Patentovaný motor škálovateľnosti StarkEx umožňuje blockchainovému hernému podniku so sídlom v Sydney rozšíriť príťažlivosť ekonomiky NFT, ktorá bola obvinená z toho, že pripomína murovanú záhradu kvôli raketovo rastúcim transakčným poplatkom. Pretože všetky transakcie sú spojené mimo reťazec, používatelia Immutable X môžu raziť a obchodovať NFT lacno a rýchlo bez toho, aby obetovali bezpečnosť alebo sieťové efekty poprednej siete NFT Ethereum. Vďaka schopnosti spracovať až 9,000 XNUMX tps pri takmer nulových poplatkoch za plyn Immutable X očakáva masívne zlepšenie používateľskej skúsenosti pre obchodníkov, zberateľov a tvorcov.

„ZK-Rollups sú zďaleka najjednoduchším spôsobom, ako škálovať vysoko výkonné transakcie, pričom stále dedia bezpečnosť L1,“ hovorí spoluzakladateľ a prezident Immutable X Robbie Ferguson, „Videli sme obrovské množstvo straty hodnoty prostredníctvom hackov. na bočných reťazcoch alebo alternatívnych L1 v tomto roku, takže ide o veľmi skutočný záujem o projekty a hry vytvárajúce NFT.

„Globálny dopyt po NFT v rámci hier, zberateľských predmetov a IP spôsobil, že riešenia škálovania sa zmenili z vitamínu na liek proti bolesti. V momente, keď veľké herné štúdio začne naplno využívať NFT, premení zvyšok objemu transakcií NFT dohromady, takže je nevyhnutné mať riešenie, ktoré stojí presne nulu plynu na vytvorenie alebo obchod s týmito aktívami.“

Je zaujímavé, že dôkazy zkSTARKs Immutable X sa trochu líšia od vyššie uvedených náprotivkov zkSNARKs. Väčšie veľkosti dôkazov v prvom prípade znamenajú, že ich overenie trvá dlhšie, a preto vyžadujú viac plynu. Napriek tomu StarkWare získal grant vo výške 12 miliónov dolárov od Ethereum Foundation a rýchlo sa stal jedným z najpopulárnejších riešení v tomto odvetví.

Samozrejme, Ethereum nie je jediný blockchain, ktorý výrazne investoval do technológie ZK. Polygon, ďalšia továreň na NFT mániu, nedávno získala Ethereum škálovací startup Mir Protocol za 400 miliónov USD, čím sa jeho investícia do ZK od augusta 650 zvýšila na 2021 miliónov USD. Očakáva sa, že Rollup ZK zameraný na Polygón pristane koncom tohto roka. A potom je tu Syscoin, sieť, ktorá údajne predstavuje to najlepšie z bitcoínov, etherea a technológií ZK.

Syscoin's Network-Enhanced Virtual Machine (NEVM) skutočne kombinuje prvky priemyselných blockchainov s modrým pásom. Vyrovnania sú zabezpečené bezpečnostným modelom Bitcoinu proof-of-work (PoW) prostredníctvom zlúčenej ťažby a vývojári môžu nasadiť inteligentné zmluvy pomocou známych nástrojov a zdrojov EVM, na ktoré si zvykli pri práci v prostredí Ethereum.

Implementácia ZK-Rollups na Syscoin znamená, že sieť bude schopná spracovať 210,000 1 transakcií za sekundu od 2022. štvrťroka XNUMX. Platforma DeFi Mute sa už pripravuje na využitie súhrnov na NEVM spoločnosti Syscoin, pretože sa snaží vytvoriť rýchly a na súkromie zameraný finančný balík.

„Až kým neprídu užitočné kvantové výpočty, neuvidím inú formu technologického úspechu tak monumentálneho, ako sú dôkazy s nulovými znalosťami,“ predpovedá CTO Syscoin Jagdeep Sidhu.  

„S naším preferovaným prístupom k škálovaniu lákame na spôsob, ako dosiahnuť úspory z rozsahu. ZK-Rollups odstraňujú úzke miesto v takýchto systémoch amortizáciou nad počet transakcií. Okrem toho sa vyvíjajú efektívnejšie systémy ASIC (špecializovaný hardvér potrebný na ťažbu kryptomien) s nulovými znalosťami, aby sa ešte viac znížili náklady na výpočty.“ 

Rôzne pohľady

Je zrejmé, že ZK-Rollups robia veľký dojem vo svete blockchainu. Zakladateľ Etherea Vitalik Buterin však znelo opatrne a vyjadril svoje presvedčenie, že „bude trvať roky zdokonaľovania a auditov, kým budú ľudia plne spokojní s ukladaním svojich aktív v ZK-Rollup“.

Sidhu je optimistickejší: „Nakoniec budú koncoví používatelia s najväčšou pravdepodobnosťou na nejakom systéme ZK-Rollup, v rámci ktorého im bude to, čo si dohodnú, väčšinou odobraté a budú používať aplikácie Web3 bez akejkoľvek znalosti technológie, ktorá je to všetko možné, v ničom sa nelíši od priemerného dnešného používateľa smartfónu.“

Pokiaľ ide o ZK-Rollups, existuje všeobecný pocit, že sme len na prepadlisku. Široké škálovanie bude pravdepodobne agresívne konkurencieschopné, pretože siete a riešenia sa budú strácať a bojovať o podiel na trhu, ale používatelia budú v konečnom dôsledku ťažiť zo zlepšenia priepustnosti, bezpečnosti a pohodlia.