Web3.com Ventures Orijinal Araşdırma Təhlili
0xFishylosopher
Giriş
“zk-Rollups” bu ilin ən populyar Web 3 terminlərindən biri ola bilər. Son günlərdə zk-Sync-in v2.0 “uşaq alfa” əsas şəbəkə işə salınması ilə bu həyəcan zirvəsinə çatdı [1]. Lakin bütün bu terminlərin arxasında “zk-Rollups” əslində nəyi ifadə edir? Və zk-Sync burada necə rol oynayır? Bu məqalədə, zk-Rollups-un prinsiplərinə və praktikalarına dərindən dalmağa, zk-Sync v2.0-ın bir layihə kimi əsas texniki xüsusiyyətlərini izah etməyə və bu uzun müddət gözlənilən texnologiyanın gələcək potensial təsirlərini araşdırmağa çalışacağam.
zk-Rollupların Prinsipləri
Niyə əvvəlcə zk-Rolluplara ehtiyacımız var? Əlbəttə, Ethereum əla. Amma indiki vəziyyətində şəbəkə əslində miqyas iqtisadiyyatında xəstəlikdir. Şəbəkə fəaliyyəti artırdıqca, qaz qiymətləri dözülməz dərəcədə bahalaşır, xüsusən də eyni anda şəbəkə fəaliyyətinin artması olarsa. Ethereum istifadə və populyarlıq qazandıqca, onun cari məhdud miqyaslılığı şəbəkənin Achilles dabanı halına gəlib.
Burada "rolluplar" işə düşür — Ethereum rollupları əslində Ethereum-a əlavə miqyas imkanları təqdim edən bir "plugin"dir və beləliklə onun daxili xəstəlik iqtisadiyyatını düzəldir. İdeyanın arxasındakı intuisya sadədir. Təsəvvür edin ki, siz A-dan B-ə 5 əşya aparmalısınız. "Adi" üsul, əşyaları bir-birinin ardınca aparmaqdır. Ancaq bu, aydın şəkildə yavaşdır və çətindir. "Rollup" əslində 5 əşyanı bir çantaya "yuvarlamaqdır", beləliklə, 5 dəfə əşya aparmağınıza ehtiyac olmadan bir dəfə aparmaq imkanı yaradır.
Amma iki xəbərdarlıq var:
Rollup-ın hər şeyi "sığdıracağını" necə təmin edirik?
Rollup-ın saxtalaşdırılmadığını necə təmin edirik?
zk-Rolluplar, "sıfır bilik sübutları" istifadə edərək bu iki məsələni həll edən aparıcı rollup texnologiyalarından biridir (digəri Optimistik Rolluplardır). Bu məsələləri həll etmək üçün, zk-Rollup müəyyən sayda əməliyyatları bir araya gətirəcək, L2-də hesablama aparacaq və həm dövlət dəyişiklərini, həm də düzgünlük sübutunu L1-də bir təsdiqçiyə təqdim edəcək ki, hesablama integrity ilə aparıldığını göstərsin. Bu "düzgünlük sübutu" "Sıfır Bilk Sübutu" şəklində baş verir, bu, birinin sizə bir şeyi bildiyinizi demədən, nə bildiyinizi demədən izah etmənin riyazi bir yoludur.
Yuxarıdakı sadə bir Sıfır Bilk Sübutu, bir kod avtoplayıcı (CS ev tapşırığı üçün). Avtoplayıcı, sizə bir çox təsadüfi test hallarını təqdim edən bir "təsdiqçi"dir, siz isə düzgün kodunuz olduğunu sübut etmək üçün bütün test hallarını keçməlisiniz. Bütün bu müddət ərzində, kodunuzu avtoplayıcıya birbaşa paylaşmırsınız. Və voila, siz artıq "Sıfır Bilk Sübutu" keçirdiniz, nə bildiyinizi demədən bir şeyi bildiyinizi sübut etdiniz. [2]
Yuxarıdakı kod avtoplayıcı "interaktiv Sıfır Bilk Sübutu" istifadə edir, burada avtoplayıcı və kod təminatçısı bir-biri ilə birbaşa "əlaqə" qurur. Əksinə, əksər zk-Rolluplar daha riyazi cəhətdən mürəkkəb olmayan interaktiv sübut (məsələn, zk-SNARK, ya da Sıfır Bilk Qısa Müqavilə Sübutu) istifadə edir ki, bu da interaktiv sübutla müqayisədə həm vaxt, həm də yerə qənaət edir. zk-SNARK-ların texniki detallarının bu məqalənin əhatəsindən kənar olması ilə yanaşı, test hallarını keçmə prinsipi eynidir.
zk-Rollupların müqəddəs qraili, inkişaf etdiricilərin ağıllı müqavilələri dəyişiklik etmədən zk-Rollup zəncirinə köçürməsinə imkan verən Sıfır Bilk Ethereum Virtual Maşın (zk-EVM)dır. Amma bu çətindir. Çünki hər "problem" fərqli "test hallarını" tələb edir, bütün mümkün test hallarını həll edə bilən "sübut alqoritmi" inkişaf etdirmək Sıfır Bilk Sübutlarının və zk-Rollupların texniki boğulmasıdır.
Vitalik Buterin özünəməxsus olaraq bəyan edir:
Ümumiyyətlə, öz baxışım budur ki, qısa müddətdə, optimistik rolluplar ümumi məqsədli EVM hesablamasında qalib gələcək, zk rolluplar isə sadə ödənişlər, mübadilə və digər tətbiqə xüsusi istifadə halları üçün qalib gələcək, lakin orta və uzun müddət ərzində zk rolluplar bütün istifadə hallarında qalib gələcək, çünki ZK-SNARK texnologiyası inkişaf edir. [3]
Beləliklə, tarixi olaraq zk-Rolluplar yalnız tətbiqə xüsusi istifadə halları üçün mövcud texnologiyalar olmuşdur, burada "test hallar" yaxşı müəyyən edilmiş və məhdud miqyaslıdır. Ancaq bir neçə layihə "təpədəki qala" istiqamətində sürətlə irəliləyir — ümumi EVM uyğun zk-Rollup alqoritmi. [4]
zk-Sync v2.0
zk-Sync v2.0, hazırda zk-EVM inkişaf etdirən bir çox layihələrdən yalnız biridir (digərləri arasında StarkNet, Polygon Hermez və Scroll daxildir). zk-Sync v1.0-dan fərqli olaraq, hansı ki, istifadəçilərin EVM-dən zk-Sync-a keçməsi üçün kod bazalarının böyük hissələrini yenidən qurmasını tələb edirdi, zk-Sync v2.0-da proqramçılar tətbiqlərini az və ya heç bir dəyişiklik etmədən yerləşdirə bilərlər — ya da zk-Sync-ın iddia etdiyi kimi.
Praktikada, bütün zk-EVM-lər eyni cür yaradılmır. Kompozabiliklik (orijinal EVM müqavilələrinə nə qədər yaxın olduğu) və performans (zk-Rollupların nə qədər sürətli işləyəcəyi) arasında müəyyən bir ticarət var [6]. Bu ticarət daxilində, zk-Sync tamamilə performansı optimallaşdırmağı seçdi, beləliklə kompozabiliklikdən qurban verdi.
Vitalik Buterin-in perspektivinə görə, dörd fərqli zk-EVM növü vardır, aşağıdakı cədvəldə xülasə edilmişdir:
Vitalik-in dediyi kimi, hazırkı vəziyyətində zk-Sync v2.0 4-cü tip zk-EVM-dir, hansı ki, Solidity və yüksək səviyyəli dillərdə yazılmış müqavilələri öz tərtibçisi ilə tərtib edə bilir ki, bu da EVM-dən fərqlidir. zk-Sync, tərtibçisinin dizaynı üzərində tam nəzarətə malikdir, buna görə də sürət və throughput üçün aqressiv şəkildə optimallaşdırma apara bilirlər. Bunun qarşılığında, bəzi DApp-lar və EVM debugging alətləri zk-Sync v2.0 ilə uyğun olmaya bilər. Əsasən, zk-Sync Ethereum-un eyni avtomobil gövdəsidir, lakin mühərrik dəyişdirilib [5].
Düzdü, Matter Labs öz inkişafçı sənədində iddia edir ki, ağıllı müqavilələrin "oxuma" əməliyyatları kodda heç bir dəyişiklik etmədən inteqrasiya oluna bilər, lakin ağıllı müqavilələrin "yazma" əməliyyatları "əlavə kod" tələb edir, çünki "L1 və L2 arasında əsas fərqlər var" [6]. Əslində, bu, bir az aldatıcıdır. Bu, L1 və L2 arasında "əsas fərq" olmasından daha çox, Matter Labs-ın izlədiyi zk-Rollup növü ilə bağlıdır — 4-cü tip rollup. zk-Sync, əsasən 4-cü tip rollup olduğu üçün fərqli tərtibçi və bytecode istifadə edir, bu da ağıllı müqavilələrin fərqli ünvanları olduğu deməkdir və bytecode analizinə əsaslanan debugger infrastrukturu zk-Sync v2.0-da işləməyə bilər [7].
Gələcəkdə, zk-Sync daha çox EVM byte-koduna yerli dəstək əlavə edə bilər, bu da sistemin yavaş-yavaş 3-cü tip rollupa keçməsinə imkan tanıyacaq ki, bu da daha geniş bir sıra "kənar halları" dəstəkləyir. Amma zk-Sync-ın 4-cü tip və ya 3-cü tip zk-Rollup-u, Polygon Hermez və Scroll Labs-ın 2-ci tip rollup-u ilə müqayisədə uğur qazanması üçün iki mühüm ön şərt olmalıdır. Birincisi, zk-Sync-ın xüsusi tərtibçisi ilə uyğun olmayan əhəmiyyətsiz layihələrin yalnız kiçik bir hissəsi var. İkincisi, zk-Sync-ın icra sürəti ilə 2-ci tip zk-EVM arasında keyfiyyət fərqi var.
Təəssüf ki, şəxsi fikrimcə, bu baş verməyəcək. Hər hansı bir inkişaf etmiş ekosistem yetkin "sahə" infrastrukturuna əsaslanır, buna rahat, modulyar, debugging və test alətləri daxildir. Vitalik-in qeyd etdiyi kimi, EVM-ə aid debugging alətlərinin böyük bir hissəsi bytecode-dakı fərqlər səbəbindən zk-Sync-a keçə bilməyəcəksə, onda zk-Sync öz test və debugging alətləri dəstini inkişaf etdirməli olacaq. Bu, zk-Sync-ın L2 həlli kimi qəbul edilmə sürətini ləngidə biləcək əlavə yükdür, Polygon Hermez və Scroll kimi daha kompozit 2-ci tip zk-EVM rəqibləri ilə müqayisədə.
zk-Rolluplar üçün Gələcək
Bir çox rəqabətli oyunçular zk-EVM-lər uğrunda mübarizədə iştirak etdiyinə görə, tam funksional bir zk-EVM-i görməyimiz yalnız vaxt məsələsidir. Amma növbəti nədir? Bir yol, yalnız yolda binalar olduğu müddətcə faydalıdır; bir zk-Rollup-ın uzunmüddətli gücü, həmin həll yolunu istifadə edən layihələrdən gəlir.
Hazırda DeFi, GameFi və mobil tətbiqlər zk-Rollup infrastrukturunun əsas faydalananlarıdır. Həm DeFi, həm də GameFi, əslində, miqyas iqtisadiyyatlarıdır, çünki onlar bir çox insanın istifadə etdiyi bir mühitdə çiçəklənirlər. Mobil tətbiqlər, mobil cüzdanlar kimi, Desktop PC-si olmayan (və ya ala bilməyən) kütləvi istehlakçıların qapılarını açır. Bu vəziyyətlərdə zk-Rollupların istifadəsi, buna görə də, çox məntiqlidir.
Amma bu, zk-Rollupların faydalılığının sərhəddi deyil. Əslində, bu, sadəcə başlanğıcdır. zk-Rolluplar Ethereum-a 5G-nin İnternetə bənzəyir. Necə ki, 5G yeni IoT tətbiqləri və sistemləri üçün yeni bir dünya yarada bilərsə, zk-Rolluplar da "Things Blockchain"-in qapılarını açaraq fiziki dünyamızın rəqəmsal avadanlıqlarını — soyuducular, saatlar, işıqforlar və s. — Ethereum-da təhlükəsiz ağıllı müqavilələrlə birləşdirməyə imkan tanıyır.
IoT-yə qarşı irəli sürülən ən böyük arqumentlərdən biri, bunun Böyük Texnologiyaya gündəlik həyatımıza müdaxilə etməyə imkan verəcəyidir. Amma "Things Blockchain" ilə, IoT-nin rahatlığından istifadə edə bilərik, mərkəzləşdirilmiş verilənlər bazasında ağıllı avadanlıqlarımızın pozulması barədə narahat olmadan. Rahatlıq VƏ ya məxfilik deyil, rahatlıq VƏ məxfilik əldə edə bilərik. Bu, zk-Rollupların bizə vəd edə biləcəyi dünyadır.
🐦 @0xfishylosopher
📅 31 Oktyabr 2022
Bu məlumat tamamilə təhsillidir və maliyyə məsləhəti kimi qəbul edilməməlidir. İfadə edilən bütün fikirlər müəllifin şəxsi fikirləridir və Web3.com Ventures tərəfindən mütləq dəstəklənmir.
İstinadlar
[1] https://blog.matter-labs.io/baby-alpha-has-arrived-5b10798bc623
[2] Adapted from https://pages.cs.wisc.edu/~mkowalcz/628.pdf
[3] https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html
[4] https://www.coindesk.com/tech/2022/07/20/the-sudden-rise-of-evm-compatible-zk-rollups/
[5] https://cryptobriefing.com/the-race-scale-ethereum-zkevm-rollups/
[6] https://docs.zksync.io/dev/contracts/#porting-smart-contracts
[7] https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html