Sürətlə inkişaf edən blokçeyn texnologiyası sahəsində bir çox protokol təklif edilmiş və həyata keçirilmişdir, lakin hər bir protokol fərqli konsensus metodları tətbiq edir - hesablama əsaslı iş sübutundan (Proof-of-Work) incentivləşdirilmiş hüquq sübutuna (Proof-of-Stake) qədər, və s. Protokollar arasında konsensus, təhlükəsizlik, proqramlaşdırma dili və digər sahələrdə fərqliliklər olduğu üçün, blokçeyn-in erkən dövründən bəri, likvidlik və aktivlər müxtəlif zəncirlər arasında tədricən yayılmışdır. Çarpaz zəncir körpüsü bu problemi həll etmək üçün bir həll yolu olmuşdur, bu, parçalanmanı azaltmağa və müxtəlif blokçeynlər arasında likvidliyi birləşdirməyə kömək edir. Bu cür çarpaz zəncir körpüsü protokollarından biri Wormhole-dir, bu, kriptovalyutaların və qeyri-homojen tokenlərin (NFT) müxtəlif ağıllı müqavilə blokçeynləri (məsələn, Solana və Ethereum) arasında dövriyyəsini asanlaşdırır.
Köprünün cari riski
Köprü, olduqca çətinliklərə malikdir. Onun təhlükəsizliyini təmin etmək mühüm bir çağırışdır, çünki ağıllı müqavilələrdə və ya mərkəzi mühafizəçilərdə saxlanan aktivlərin qorunması tələb olunur. Köprü maliyyəsinin mərkəzləşdirilmiş saxlanması, həmişə hakerlərin hədəfi olmuşdur. Köprü dizaynının davamlı inkişafı da hücumçulara yeni zəifliklər və exploitlər tapmaq imkanı yaradır. 2022-ci ildə, Wormhole, təhlükəsizlik düzəlişini Github-a yüklədikdən sonra hakerlər tərəfindən hücuma məruz qalmış, 325 milyon dollar ziyana uğramışdır, hakerlər bu pulu götürmüşdür. Chainalysis bildirir ki, 2022-ci ildə köprü hücumları ümumi oğurluq məbləğinin 69%-ni təşkil edib.
Başqa bir qarşıya çıxan çətinlik, performansın aşağı olması və mərkəzi varlığa asılılıqdır. Hal-hazırda köprü, miqyaslanma problemləri ilə üzləşir. İki zənciri vəziyyətini yeniləmək və tənzimləmək üçün köprü, əhəmiyyətli dərəcədə hesablama gücü və saxlama tutumuna ehtiyac duyur, bu isə əhəmiyyətli xərclərə səbəb olur. Bu yükü azaltmaq üçün, bəziləri komitə yanaşmasına keçmişdir, yəni yalnız məhdud bir təsdiqləyici qrup (hətta yalnız çox imza sahib olanlar) vəziyyətin ötürülməsini təsdiqləyir. Ancaq bu yanaşma onları zəifliklərə və potensial hücumlara açıq edir.
Məhz bu problemlər, inkişaf etdiriciləri alternativ həll yolları axtarmağa, xüsusən də sıfır bilik kriptologiyasının həll yollarından istifadə etməyə təşviq etdi. Bu yanaşmalardan biri, zk-SNARKs texnologiyasından istifadə edərək komitə modelinin tələbini aradan qaldırır, eyni zamanda şəbəkənin miqyaslanmasını təmin edir.
zk-SNARKs texnologiyasına əsaslanan köprü
Hal-hazırda, müxtəlif ekosistemlərdə və inkişaf mərhələlərində ZK texnologiyası ilə bağlı körpü həll yolları üzərində işləyən bir neçə layihə var, məsələn:
Succinct Labs
Electron Labs tərəfindən zkIBC
Polyhedra Network tərəfindən zkBridge
Bu təşəbbüslər, zk-SNARKS texnologiyasını köprü dizaynını inqilab etmək üçün tam şəkildə istifadə edir. Lakin, bütün bu yanaşmaları müvəffəqiyyətlə həyata keçirmək üçün əsas tələblərdən biri yüngül müştəri protokoludur - bu, tam düyünə qoşulmağa və blockchain ilə qarşılıqlı əlaqəni asanlaşdırmağa imkan verən bir proqramdır. Bu protokol, düyünlərin təsdiqlənmiş blockchain vəziyyətinin blok başlıqlarını səmərəli şəkildə sinxronizasiya edə biləcəyini təmin edir.
zk-SNARKs texnologiyasının köprüye tətbiqində iki əsas çətinlik yaranır. Birincisi, rolluplarla müqayisədə köprü daha böyük dövrə ölçüsünə ehtiyac duyur. İkincisi, on-chain saxlama və hesablamaların minimuma endirilməsi məsələsini həll etmək lazımdır.
Succinct Labs
Succinct Labs, Gnosis və Ethereum arasında etibarsız bir köprü yaratmaq üçün Ethereum 2.0-ın PoS (Pay sahiblərinin sübutu) konsensusu üçün yüngül müştəri hazırlayır. Bu köprü, zk-SNARKS-dan səmərəli şəkildə istifadə edərək, on-chain konsensus etibarlılıq sübutunu müstəqil bir şəkildə təsdiqləyir.
Bu quruluş 512 təsdiqləyicidən ibarət bir sinxron komitəni əhatə edir ki, bu təsdiqləyicilər hər 27 saatda təsadüfi seçilir. Bu təsdiqləyicilər, onlara ayrılmış zaman dilimində hər bir blok başlığını imzalamağa cavabdehdirlər. Hər bir blok başlığına ⅔-dən çox təsdiqləyici imza qoyduğu zaman, Ethereum-un vəziyyəti etibarlı hesab olunur. Təsdiq prosesi əsasən aşağıdakılarla bağlıdır:
1. Blok başlığının Merkle kanıtı
2. Sinxron komitədə təsdiqləyicilərin Merkle sübutu
3. Sinxron komitənin düzgün dövrü üçün BLS imzası
Bu proses, əsas konsepsiya yüngül müştərinin zk-SNARK (Groth16) istifadə edərək sabit ölçüdə bir sübut (etibarlılıq sübutu) yaratdığı üçün əhəmiyyətli hesablamalar xərcləri yaradır, bu da Gnosis şəbəkəsində səmərəli şəkildə təsdiqlənə bilər. Sübut, off-chain hesablamalar vasitəsilə yaradılır ki, burada təsdiqləyicilərin və onların imzalarının təsdiqlənməsi üçün dövrə qurulur və sonra zk-SNARK sübutu yaradılır. Sonra, sübut və blok başlığı Gnosis blockchain-dəki ağıllı müqaviləyə təqdim edilir.
zk-SNARKs istifadəsi, etimad fərziyyələrini azaltmaq üçün saxlama xərclərini və dövrə mürəkkəbliyini azaltmağa kömək edir. Buna baxmayaraq, bu yanaşma Ethereum 2.0 konsensus protokolu və EVM üçün xüsusi optimallaşdırılmışdır və digər blockchain şəbəkələrinə uyğunlaşmaq üçün daha çox elastiklik tələb oluna bilər.
Bu ilin iyul ayında, Succinct Labs, Ethereum ZK yüngül müştəri proqramının əsas şəbəkəyə rəsmi şəkildə inteqrasiya edildiyini təsdiqlədi ki, bu da Gnosis Omnibridge-in təhlükəsizliyini artırır. Bu inteqrasiya, Succinct Labs-ı Gnosis Omnibridge-in qorunmasına cavabdeh edir, hal-hazırda bu köprünün cəmi kilid dəyəri (TVL) 40 milyon dollardan çoxdur və bu günə qədər 1.5 milyard dollardan çox sabit kriptovalyuta aktivlərinin daşınmasını təmin etmişdir.
Electron Labs tərəfindən zkIBC
Electron Labs, tətbiq spesifik blockchain-lər üçün bir çərçivə olan Cosmos SDK ekosistemindən başlayaraq bir köprü inşa edir. Bu köprü IBC (Köprü Kommunikasiya) texnologiyasını istifadə edərək çərçivə daxilində müəyyən edilmiş bütün müstəqil blockchain-lər arasında problemsiz kommunikasiya təmin edəcək.
Lakin, Cosmos SDK-nın yüngül müştəri tətbiqini Ethereum-a inteqrasiya etmək çətinliklərlə doludur. Cosmos SDK-da istifadə olunan Tendermint yüngül müştərisi, Ethereum blockchain-in yerli dəstəkləmədiyi bir əyri olan Edwards əyrisi (Ed25519) üzərində işləyir. Buna görə, Ethereum-un BN254 əyrisi üzərində Ed25519 imzasını təsdiqləmək bahalı və səmərəsizdir. Bu maneəni aşmaq üçün Electron Labs, zk-SNARKs texnologiyası əsasında bir həll yolu inkişaf etdirir. Bu sistem, off-chain imza etibarlılıq sübutu yaradacaq və yalnız Ethereum blockchain-də sübutu təsdiqləyərək bu problemi səmərəli şəkildə həll edir.
Bu yanaşmanı qəbul etməklə, Ethereum blockchain-də Cosmos SDK-da Ed25519 imzalarını səmərəli şəkildə təsdiqləmək mümkündür, eyni zamanda əlavə etimad fərziyyələrinin təqdim edilməsini də qarşısını alır. Lakin, bu yanaşmanın potensial bir problemi gecikmə ola bilər. Cosmos SDK-da blok yaradılma sürəti 7 saniyədir, bu sürətə çatmaq üçün sübutların müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq lazımdır. Electron Labs, birdən çox kompüter istifadə edərək eyni anda sübutlar yaradaraq, daha sonra onları tək bir zk-SNARK sübutuna birləşdirməklə bu problemi həll etməyi planlaşdırır.
Polyhedra Network tərəfindən zkBridge
Digər iki sektorda lider sıfır bilik sübutuna əsaslanan köprü konstruksiyasına nisbətən, zkBridge, çevik və müxtəlif çərçivəsi ilə fərqlənir və öz platformasında bir neçə tətbiqin inkişafına kömək edir. O, zk-SNARKs-dan səmərəli şəkildə istifadə edərək, təsdiq edənlərin qəbul edən zəncinin müəyyən bir vəziyyətin dəyişdiyini qəbul etməsini təmin edir. zkBridge çərçivəsi iki əsas komponentdən ibarətdir:
Blok başlığı relayer şəbəkəsi: bu komponent göndərən zəncirdən blok başlığını alır, blok başlığını təsdiqləmək üçün sübut yaradır və sonra blok başlığı və sübutu qəbul edən zəncirdəki yeniləmə müqaviləsinə köçürür.
Yeniləmə müqaviləsi: bu hissə yüngül müştəri vəziyyətini saxlayır və əlaqəli sübut təsdiqləndikdən sonra avtomatik olaraq göndərilən zəncirdəki blok başlığını daxil edir. Bundan əlavə, o, göndərən zəncirin cari əsas zəncir vəziyyətini yeniləyir.
zkBridge-in digər sektorda lider yanaşmalardan əsas fərqi, zkBridge-in yalnız relayer şəbəkəsində bir dürüst düyünün mövcudluğunu tələb etməsi və zk-SNARK-ın etibarlılığını fərz etməsidir.
Bu inşada əsas irəliləyiş, zk-SNARK-ın paralel istifadəsindədir: Virgo sübutçusu (deVirgo), sübut istehsalını sürətləndirmək üçün yeni bir paylanmış sübut sistemi təqdim edir və on-chain sübut təsdiqləmə xərclərini azaltmaq üçün rekursiv sübutlardan istifadə edir. deVirgo, bir neçə imzanın dövrəsini təsdiqləmək üçün sübut yaradır. Sonra, deVirgo sübutu Groth16 sübutçusu vasitəsilə sıxılır və hədəf blockchain-dəki yeniləmə müqaviləsi tərəfindən təsdiqlənir. Bu sübut sistemlərinin birləşməsi, zkBridge-in xarici etimad fərziyyələrinə əsaslanmadan səmərəli on-chain kommunikasiya etməsini təmin edir.
zkBridge-in əsas şəbəkə Alpha versiyası 2023-cü ilin aprelində təqdim edildi və hazırda bir neçə L1 və L2 blockchain şəbəkələri arasında on-chain qarşılıqlı əlaqəni təşviq edir, məsələn BNB Chain, Ethereum və Arbitrum. 2023-cü ilin ETHCC Paris-dəki zkDAY tədbirində, Polyhedra Network-un baş texnologiya mütəxəssisi Tiancheng Xie, onun əsas şəbəkə təqdimatından bəri, protokolun gündəlik 50,000-dən çox aktiv istifadəçi və aylıq 800,000-dən çox aktiv istifadəçi cəlb etdiyini vurğuladı.
Modul memarlığı sayəsində, zkBridge inkişaf etdiricilər və istifadəçilər üçün geniş imkanlar açır. Bu imkanlar arasında token köprüsü və mübadiləsi, mesajlaşma və fərqli blockchain şəbəkələri arasında vəziyyət dəyişikliklərinə görə uyğunlaşan hesablamalar yer alır.
Xülasə
zk-SNARKs texnologiyasını köprü dizaynına daxil etmək, mərkəzləşdirilmişlik və təhlükəsizliklə bağlı məsələləri səmərəli şəkildə həll edir. Lakin, daha böyük dövrə ölçüləri ilə bağlı olduğu üçün bu, hesablama boğulmalarına da səbəb olur. Qarşılıqlı əlaqəyə olan diqqət artdıqca, daha çox inkişaf etdiricinin təhlükəsiz və miqyaslanabilən köprü texnologiyası inkişaf etdirmək üçün səy göstərəcəyinə inanılır. Bu irəliləyişlərin ZK texnologiyasının ümumi inkişafı və tətbiqi üzərində müsbət təsir edəcəyi gözlənilir. Buna görə, yaxın gələcəkdə tədqiqat, yenilikçi reallaşmaların əhəmiyyətli irəliləyişləri və köprü tətbiqlərinin daha geniş qəbulunu gözləyirik.