Odemknutí skutečného potenciálu Etherea pro škálovatelnost a soukromí se 6 projekty ZkEVM

Škálování na 2. vrstvě je jedním z nejkritičtějších problémů v blockchainovém průmyslu a my musíme vyvinout robustní řešení před dalším krypto býkem! Začátkem roku 2022 došlo k mnoha problémům, kdy Ethereum L1 bylo zaneseno tisíci transakcemi, což způsobilo velkou frustraci kupujícím NFT a obchodníkům Defi. zkEVM jsou jedním z nejinovativnějších a nejoblíbenějších řešení!

Co je to zkEVM?

zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) je varianta virtuálního stroje Ethereum (EVM), která umožňuje vytváření a provádění chytrých kontraktů v nastavení s nulovými znalostmi.

zkEVM umožňuje realizaci chytrých smluv způsobem, který chrání podmínky smlouvy a soukromí dat zahrnutých ve smlouvě. Toho je dosaženo prostřednictvím důkazů s nulovými znalostmi, což jsou kryptografické důkazy, které umožňují jedné straně dokázat druhé straně, že určité tvrzení je pravdivé, aniž by o něm prozradila jakékoli další informace.

Existuje mnoho různých typů zkEVM a je důležité mezi nimi rozlišovat. I když se každý z těchto typů snaží vybudovat co nejlepší zkEVM, všechny se snaží dosáhnout tohoto cíle různými způsoby.

1. Typ 1 (Full Ethereum - Equivalent) – Tyto zkEVM nemění žádnou část systému Ethereum a usilují o plnou ekvivalenci. Příklady zahrnují Taiko a PSE.

2. Typ 2 (Full EVM – Equivalent) – Tyto zkEVM vypadají přesně jako Ethereum, ale liší se v aspektech, jako jsou datové struktury a stavové stromy. Příklady zahrnují Scroll a Polygon Hermez.

3. Typ 2.5 (EVM - stejné jako náklady na plyn kromě) - Tyto zkEVM výrazně zvyšují náklady na plyn, aby bylo možné zajistit specifické operace v EVM, které je velmi obtížné prokázat. Ty mohou poškodit některé vývojářské nástroje, takže vývojáři musí být opatrní při nasazování dApps zde.

4. Typ 3 (téměř ekvivalentní EVM) – Tyto zkEVM jsou téměř ekvivalentní EVM, ale musí podstoupit určité oběti a odstranit funkce, které je obtížné implementovat v systému zkEVM. Velmi málo projektů se chce stát typem 3 a měly by být považovány za přechodný stav, než přejdou na typ 2.5 nebo typ 2

5. Typ 4 (ekvivalent jazyka na vysoké úrovni) - Tyto zkEVM jsou kompatibilní na jazykové úrovni (Solidity, Vyper). Berou chytré smlouvy napsané v těchto jazycích a umožňují je kompilovat v jiném jazyce používaném k budování systémů zkEVM. V současné době je jednou z takových implementací zkEVM zkSync.

Podrobnější technické vysvětlení a klady a zápory jednotlivých typů zkEVM najdete na Vitalikově blogu.

Co je to zk-rollup?

zk-rollup je řešení škálování vrstvy 2 pro blockchainové sítě. Umožňuje transakce zpracovávat mimo řetězec a následně je „agregovat“ do jedné transakce v řetězci, čímž se snižuje zatížení hlavního blockchainu a zvyšuje se propustnost transakcí.

V zk-rollup jsou transakce zpracovávány sadou validátorů odpovědných za zajištění správnosti transakcí. Tyto validátory vytvářejí důkaz s nulovými znalostmi, což je kryptografický důkaz, který prokazuje, že výrok je pravdivý, aniž by o něm odhaloval jakékoli další informace. K transakcím v řetězci jsou pak přidány důkazy o nulových znalostech, které umožňují ověření transakcí, aniž by bylo nutné zpracovávat každou transakci na hlavním blockchainu.

zkEVM a zk-rollups

Jedním z hlavních rozdílů mezi zk-rollups a zkEVMs je to, že zk-rollups se zaměřují na škálovatelnost, zatímco zkEVM se zaměřují na soukromí. zk-rollup umožňuje zpracovávat velké objemy transakcí mimo řetězec při zachování bezpečnosti a integrity hlavního řetězce Ethereum. zkEVM na druhé straně umožňuje provádění chytrých smluv způsobem chránícím soukromí, což umožňuje vytváření soukromých, důvěrných transakcí na platformě Ethereum.

Zk-rollup i zkEVM jsou významné inovace, které pomáhají zlepšit škálovatelnost a soukromí Etherea. Všechny mají potenciál výrazně zlepšit možnosti platformy Ethereum a učinit ji užitečnější pro širokou škálu aplikací.

Nyní, když rozumíme základům zkEVM a zk-rollups, pojďme se blíže podívat na různé projekty implementující zkEVM.

Nulová synchronizace

zkSync je škálovací řešení Ethereum vrstvy 2 navržené pro zvýšení škálovatelnosti a rychlosti sítě Ethereum. Je založen na důkazech s nulovými znalostmi, což umožňuje ověřovat transakce bez odhalení podkladových dat. To umožňuje zkSync zpracovávat transakce mimo řetězec, což znamená, že nejsou zaznamenány na samotném blockchainu Ethereum. Namísto toho jsou zaznamenány v oddělené datové struktuře mimo řetězec nazvané "Merkle strom".

Klíčovou vlastností zkSync je, že využívá „optimistický“ transport, který uživatelům umožňuje odesílat a přijímat transakce, aniž by čekali na jejich potvrzení na blockchainu Ethereum. To výrazně zkracuje transakční časy a umožňuje vyšší transakční propustnost.

Kromě použití důkazů s nulovými znalostmi a optimistických přenosů využívá zkSync několik dalších technik ke zlepšení škálovatelnosti a zabezpečení. Patří mezi ně agregace podpisů, která umožňuje komprimovat více podpisů do jednoho podpisu, a podpora více řetězců, která pomáhá zkSync interagovat s jinými blockchainovými sítěmi.

Celkově si zkSync klade za cíl poskytnout škálovatelnou a bezpečnou platformu pro decentralizované aplikace (dApps) a další projekty založené na Ethereu. Tím, že umožňuje rychlejší a efektivnější transakce, si klade za cíl usnadnit vývojářům vytváření a nasazení dApps a uživatelům s nimi komunikovat.

Jednou z hlavních výzev s zkSync je potřeba vyvážit škálovatelnost a bezpečnost. Zatímco použití důkazů s nulovými znalostmi a dalších technik umožňuje rychlejší a efektivnější transakce, přináší také další složitost a potenciální zranitelnosti. ZkSync proto neustále pracuje na vylepšování a vylepšování své technologie, aby byla zajištěna co nejbezpečnější a nejrobustnější.

Navzdory těmto výzvám dosáhl zkSync od svého uvedení v roce 2020 významného pokroku a mezi vývojáři a uživateli si získal silnou přízeň. Jeho jedinečný přístup ke škálování Etherea přilákal značnou pozornost a investice a má potenciál hrát důležitou roli v budoucím rozvoji ekosystému Ethereum.

Starkware 星网

Starkware je projekt, který vyvinul protokol nazvaný StarkNet. StarkNet je škálovací řešení vrstvy 2 navržené ke zvýšení efektivity a škálovatelnosti blockchainů, zejména těch, které využívají chytré smlouvy.

Klíčovým rysem StarkNet je jeho použití STARKs, systému důkazu s nulovými znalostmi, který umožňuje uživatelům prokázat správnost výpočtů bez odhalení podkladových dat. To umožňuje větší soukromí a bezpečnost v síti a také možnost provádět složité výpočty bez potřeby důvěryhodné třetí strany.

StarkNet také využívá technologii sharding, která umožňuje rozdělení blockchainu na několik menších řetězců nebo „střepů“, které lze zpracovávat paralelně. To umožňuje větší propustnost a rychlejší transakční časy, protože každý fragment lze zpracovat nezávisle na ostatních fragmentech.

Jedním z hlavních cílů StarkNet je umožnit vytváření aplikací decentralizovaného financování (DeFi) ve velkém měřítku. Aplikace DeFi často spoléhají na chytré smlouvy a další složité výpočty, které mohou zatížit základní blockchain a omezit jeho škálovatelnost. Pomocí StarkNet mohou vývojáři DeFi vytvářet efektivnější a škálovatelnější aplikace, které zvládnou větší objemy transakcí.

StarkNet se již integruje s několika populárními blockchainy, včetně Etherea, Binance Smart Chain a Polkadot. To umožňuje vývojářům používat StarkNet k vytváření aplikací DeFi na těchto platformách, aniž by se museli starat o problémy se škálovatelností.

Kromě svého zaměření na DeFi se StarkNet používá v řadě dalších aplikací, včetně řízení dodavatelského řetězce, hlasovacích systémů a dokonce i lékařského výzkumu. Univerzálnost a škálovatelnost protokolu z něj činí atraktivní volbu pro širokou škálu případů použití.

Celkově protokol StarkNet společnosti Starkware představuje významný pokrok v technologii blockchain. Jeho použití STARKs a sharding zlepšuje efektivitu, soukromí a škálovatelnost, takže je ideálním řešením pro různé aplikace, zejména ty v prostoru DeFi.

Polygon Hermes

Projekt Polygon blockchain nedávno představil novou technologii s názvem Hermez zkEVM. Tato technologie je navržena tak, aby zlepšila škálovatelnost a soukromí blockchainu Ethereum.

Hermez zkEVM si klade za cíl vyřešit problémy se škálovatelností blockchainu Ethereum pomocí důkazů s nulovými znalostmi, které umožní rychlejší a levnější transakce v síti Ethereum. V kontextu Hermez zkEVM mohou být důkazy s nulovými znalostmi použity k ověření správnosti transakcí, aniž by byly odhaleny konkrétní podrobnosti. To umožňuje rychlejší zpracování transakcí a nižší poplatky, protože celá síť nemusí ověřovat každou transakci.

Kromě zlepšení škálovatelnosti Hermez zkEVM také zvyšuje soukromí sítě Ethereum. Použitím důkazů s nulovými znalostmi umožňuje Hermez zkEVM důvěrné transakce a skrývá konkrétní podrobnosti transakce před všemi stranami kromě odesílatele a příjemce. To je užitečné pro různé aplikace, například umožňuje jednotlivcům provádět finanční transakce bez odhalení jejich identity nebo umožňuje společnostem podnikat bez zveřejnění citlivých finančních informací. Jak již bylo zmíněno mezi různými typy zkEVM, tato implementace Polygonu je kompatibilní spíše na úrovni bajtkódu než na úrovni jazyka.

Hermez zkEVM je slibný vývoj pro síť Ethereum a širší blockchainovou komunitu. Zlepšením škálovatelnosti a soukromí má potenciál učinit síť Ethereum atraktivnější pro širokou škálu dApps a případů použití. Bude zajímavé sledovat, jak se tato technologie ujme a jak ovlivní budoucí rozvoj sítě Ethereum a dalších blockchainových platforem.

Svitek

Scroll je decentralizovaný protokol navržený tak, aby přinesl škálovatelnost a větší bezpečnost do blockchainu Ethereum. Klíčovým rysem Scroll je, že používá zk-rollups, škálovací řešení vrstvy 2, které umožňuje rychlejší a levnější transakce při zachování bezpečnosti hlavního blockchainu.

V zk-rollup jsou transakce spojeny dohromady a ověřovány inteligentními kontrakty na hlavním blockchainu. To umožňuje vyšší propustnost transakcí, protože břemeno ověřování každé jednotlivé transakce je odstraněno z hlavního řetězce a umístěno na souhrnnou smlouvu.

Scroll se konkrétně zaměřuje na vytvoření zk-rollup kompatibilního s EVM, což znamená, že může podporovat stejné programovací jazyky a chytré smlouvy jako Ethereum. To je důležité, protože to vývojářům umožňuje snadno migrovat své stávající aplikace do sítě Scroll, aniž by museli provádět jakékoli změny v kódu.

Celkově je Scroll slibným projektem, který má přinést výhody zk-rollups do ekosystému Ethereum. Vytvořením řešení kompatibilních s EVM může Scroll poskytnout vývojářům snadný způsob, jak škálovat jejich aplikace a využít zvýšeného zabezpečení a efektivity zk-rollups. Jak síť Ethereum neustále roste a potřeba škálovatelných řešení roste, projekty jako Scroll budou hrát zásadní roli v růstu blockchainového průmyslu.

Consensys Wa Infura

ConsenSys a Infura, dvě z nejvýznamnějších jmen v ekosystému Ethereum, vyvíjejí novou verzi virtuálního stroje Ethereum (EVM) s názvem zkEVM. Cílem projektu je zlepšit škálovatelnost Etherea, což je pro platformu značná výzva.

ConsenSys a Infura pracují na integraci zkEVM do sítě Ethereum, aby byl dostupný komukoli v síti. Toto je vzrušující vývoj pro komunitu Ethereum, protože má potenciál vyřešit některé problémy se škálovatelností, které v minulosti bránily růstu platformy.

I když společnost nezveřejnila mnoho podrobností o projektu, jejich přístupu k implementaci a dalších věcech, stále jde o jeden z nejzajímavějších projektů, na které se vývojáři zaměřují. Consensys vybudoval část základní infrastruktury, která je základem ekosystému Ethereum, a nebude překvapením, pokud se tato implementace zkEVM stane jednou z nejoblíbenějších mezi davem.

Taiko

Taiko se na svých webových stránkách účtuje jako „zkEVM typu 1 – plně decentralizovaný, zk-rollup ekvivalent Etherea“. Tvrdí, že být typem 1 zkEVM je jedním z hlavních rozdílů ve srovnání s jinými projekty na tomto seznamu. Neprovedli téměř žádné změny v architektuře Etherea, včetně hashovacích funkcí, státních stromů nebo nákladů na plyn. Tímto způsobem mohou znovu použít implementaci realizačního klienta s co nejmenšími úpravami. Jednou z hlavních výhod použití zkEVM typu 1, jako je Taiko, je snadná migrace bez provádění příliš mnoha změn v kódu. Můžete například nasadit na Ethereum L1 a poté migrovat na Taiko. Na druhou stranu můžete také nejprve nasadit na Taiko a poté migrovat na jakýkoli jiný řetězec kompatibilní s EVM.

Daniel Wang je zakladatelem Taiko a dříve byl zakladatelem Loopringu, dokud z této role v roce 2021 neodešel. Stalo se to před Loopringovou dohodou s Gamestopem. I když se objevily nějaké spekulace, proč se to stalo, nikdy mezi nimi nebylo žádné nepřátelství.