Poin-Poin Penting

  • ZK-rollups adalah solusi penskalaan Layer 2 yang menggabungkan banyak transaksi di luar chain dan mengirimkan bukti kriptografis yang ringkas ke main chain Ethereum.

  • Mereka menggunakan bukti zero-knowledge untuk mengonfirmasi bahwa transaksi valid tanpa membagikan detail dari masing-masing transaksi, sehingga memungkinkan finalitas cepat dan keamanan yang kuat.

  • Dibandingkan optimistic rollups, ZK-rollups tidak memerlukan masa sengketa yang panjang, sehingga dana berpotensi dapat ditarik lebih cepat.

  • Upgrade EIP-4844 milik Ethereum pada Maret 2024 memperkenalkan format penyimpanan data baru bernama blobs, yang secara signifikan menurunkan biaya transaksi di seluruh jaringan ZK-rollup.

  • ZK-rollups lebih kompleks untuk dibangun dibanding optimistic rollups, tetapi menjadi lebih praktis seiring teknologi zkEVM matang.

Binance Academy courses banner

Pendahuluan

Blockchain seperti Ethereum hanya dapat memproses sejumlah transaksi terbatas per detik. Tantangan skalabilitas ini menyebabkan kemacetan jaringan, waktu konfirmasi yang lebih lambat, dan biaya transaksi yang lebih tinggi saat permintaan meningkat. Memecahkan masalah ini adalah salah satu tujuan penting dalam dunia blockchain.

Ada dua pendekatan utama: solusi Layer 1 dan Layer 2. Solusi Layer 1 meningkatkan blockchain itu sendiri. Solusi Layer 2 membangun kerangka terpisah di atas chain yang sudah ada, menangani transaksi di luar chain sebelum menyelesaikan hasilnya pada lapisan dasar. ZK-rollups adalah salah satu pendekatan Layer 2 yang paling menjanjikan yang tersedia saat ini.

Apa Itu ZK-Rollups?

ZK-rollups adalah jenis solusi Layer 2 yang menggabungkan, atau "roll up", ratusan transaksi menjadi satu batch. Batch ini diproses di luar main Ethereum, dan hanya ringkasan beserta bukti kriptografis yang dikirim ke dalam chain. Bukti tersebut mengonfirmasi bahwa semua transaksi dalam batch valid tanpa mengungkap detail lengkap masing-masing transaksi.

"ZK" pada ZK-rollups adalah singkatan dari zero-knowledge. Ini merujuk pada jenis bukti kriptografis yang digunakan, yaitu zero-knowledge proof. Bukti-bukti ini memungkinkan satu pihak mengonfirmasi kebenaran suatu pernyataan kepada pihak lain tanpa mengungkap informasi tambahan apa pun.

Karena ZK-rollups memverifikasi setiap transaksi menggunakan bukti-bukti ini sebelum melakukan komit ke main chain, mereka tidak memerlukan masa challenge. Ini membuat penyelesaian final lebih cepat dibanding optimistic rollups, yang mengasumsikan transaksi valid dan mengandalkan challenge penipuan setelahnya.

Apa Itu Zero-Knowledge Proofs?

Zero-knowledge proofs (ZKPs) adalah teknik kriptografi yang memungkinkan pembukt i meyakinkan verifikator bahwa suatu pernyataan benar tanpa membagikan informasi tambahan apa pun. Agar sebuah bukti valid, ia harus memenuhi tiga kondisi.

  • Kelengkapan (completeness): jika pernyataannya benar dan kedua pihak bersikap jujur, bukti akan selalu mengonfirmasinya.

  • Kebenaran (soundness): pihak pembukt i yang tidak jujur tidak boleh dapat meyakinkan verifikator yang jujur bahwa suatu pernyataan palsu adalah benar.

  • Zero-knowledge: verifikator hanya mengetahui bahwa pernyataannya benar, tanpa mengetahui hal lain tentang data yang mendasarinya.

ZKPs digunakan dalam ZK-rollups untuk membuktikan bahwa sebuah batch transaksi telah diproses dengan benar. Bukti itu sendiri berukuran ringkas dan dapat diverifikasi dengan cepat di dalam chain, yang membuat ZK-rollups efisien.

Bagaimana Cara Kerja ZK-Rollups?

ZK-rollups menggunakan dua komponen utama: smart contract di main chain dan virtual machines di luar chain. Kontrak di dalam chain menyimpan blok rollup, menangani deposit, dan memverifikasi bukti kriptografis yang dikirim oleh rollup. Mesin virtual di luar chain menangani semua eksekusi transaksi selain Ethereum.

Saat pengguna mengirim transaksi ke ZK-rollup, sebuah operator jaringan mengumpulkannya menjadi satu batch. Operator memproses batch tersebut di luar chain dan menghasilkan validity proof, yang mengonfirmasi bahwa semua transaksi dieksekusi dengan benar. Bukti ini kemudian dikirim ke main chain Ethereum untuk diverifikasi.

Verifikasi di Ethereum itu cepat karena chain hanya perlu memeriksa bukti, bukan memutar ulang setiap transaksi. Setelah diterima, keadaan baru dari rollup dicatat di Ethereum, sehingga memberikan jaminan keamanan yang sama seperti main chain.

ZK-Rollups setelah EIP-4844

Pada bulan Maret 2024, Ethereum mengaktifkan EIP-4844, yang juga dikenal sebagai proto-danksharding. Upgrade ini memperkenalkan jenis baru penyimpanan data bernama blobs, yang dirancang khusus untuk data rollup. Blobs lebih murah untuk disimpan dibandingkan data transaksi reguler dan secara otomatis dihapus dari chain setelah periode tertentu.

Dampaknya pada ZK-rollups sangat signifikan. Biaya transaksi pada jaringan ZK-rollup utama turun secara drastis setelah EIP-4844, dalam beberapa kasus lebih dari 80%. Ini membuat jaringan ZK-rollup menjadi lebih praktis untuk penggunaan sehari-hari, termasuk transaksi kecil yang sebelumnya tidak efisien dari sisi biaya.

Kelebihan dan Kekurangan ZK-Rollups

Keuntungan

  • Finalitas lebih cepat: transaksi diverifikasi secara instan menggunakan validity proofs, tanpa masa tunggu untuk sengketa.

  • Keamanan yang kuat: ZK-rollups mewarisi keamanan Ethereum karena bukti diverifikasi di dalam chain. Dana tidak dapat dipindahkan kecuali bukti yang valid dikirim.

  • Throughput lebih tinggi: dengan memproses transaksi di luar chain secara batch, ZK-rollups dapat menangani jauh lebih banyak transaksi per detik dibanding lapisan dasar.

  • Biaya lebih rendah: batching mengurangi biaya per transaksi, terutama setelah upgrade EIP-4844 menurunkan biaya penyimpanan data.

Keterbatasan

  • Kompleksitas: ZK-rollups secara teknis menuntut untuk dibangun dan memerlukan pengetahuan khusus tentang kriptografi.

  • Tantangan kompatibilitas EVM: tidak semua implementasi ZK-rollup sepenuhnya mendukung Ethereum Virtual Machine, yang dapat membatasi jenis aplikasi yang dapat dijalankan di atasnya. Ini membaik seiring berkembangnya teknologi zkEVM.

  • Risiko sentralisasi: banyak jaringan ZK-rollup masih bergantung pada satu operator atau sequencer untuk melakukan batching transaksi, yang dapat menciptakan titik sentralisasi.

ZK-Rollups vs Optimistic Rollups

Alternatif utama untuk ZK-rollups adalah optimistic rollups. Keduanya menggabungkan transaksi di luar chain, tetapi cara verifikasinya berbeda. Optimistic rollups mengasumsikan semua transaksi valid secara default. Mereka mempublikasikan data transaksi dan menyediakan masa tantangan, biasanya sekitar tujuh hari, di mana siapa pun dapat mengirim fraud proof untuk mempersengketakan transaksi yang tidak valid.

ZK-rollups mengambil pendekatan yang berlawanan. Setiap batch menyertakan validity proof yang memastikan semua transaksi diproses dengan benar. Tidak ada masa challenge, sehingga dana berpotensi dapat ditarik ke main chain lebih cepat setelah bukti diterima.

Optimistic rollups umumnya lebih mudah dibangun dan lebih luas diadopsi, tetapi ZK-rollups menawarkan keunggulan dalam keamanan dan finalitas. Saat teknologi zkEVM matang, ZK-rollups menjadi pilihan yang lebih praktis untuk eksekusi smart contract tujuan umum.

Contoh ZK-Rollup

Beberapa jaringan ZK-rollup telah diluncurkan di Ethereum. zkSync Era dibuka untuk publik pada Maret 2023 dan memperkenalkan zkEVM native, yang memungkinkan smart contract Ethereum standar berjalan di rollup. StarkNet menggunakan sistem pembuktian berbeda bernama STARKs dan mendukung berbagai aplikasi terdesentralisasi. Polygon zkEVM diluncurkan pada 2023 dan dirancang agar kompatibel dengan tooling Ethereum yang sudah ada.

Di BNB Chain, zkBNB adalah ZK-rollup yang dibangun khusus untuk mendukung token non-fungible (NFT) dan aplikasi perdagangan dengan biaya lebih rendah serta throughput lebih tinggi dibanding main chain.

Setiap jaringan membuat trade-off yang berbeda dalam kecepatan pembuatan bukti, kompatibilitas EVM, dan desentralisasi. Ekosistem terus berkembang, dan implementasi baru mungkin menawarkan peningkatan lebih lanjut dalam biaya dan performa.

FAQ

Apa perbedaan utama antara ZK-rollups dan optimistic rollups?

ZK-rollups memverifikasi setiap transaksi dengan bukti kriptografis sebelum melakukan komit ke main chain. Optimistic rollups mengasumsikan transaksi valid dan hanya memeriksanya jika seseorang mengajukan sengketa selama masa challenge. ZK-rollups umumnya menawarkan finalitas yang lebih cepat, sementara optimistic rollups saat ini lebih sederhana untuk diimplementasikan.

Apakah ZK-rollups aman untuk digunakan?

ZK-rollups bergantung pada bukti matematis yang diverifikasi di main chain, sehingga menyediakan model keamanan yang kuat. Namun, sebagian besar jaringan ZK-rollup saat ini masih bergantung pada sequencer tersentralisasi untuk pengurutan transaksi, dan bug pada smart contract dapat menimbulkan risiko. Seperti halnya teknologi apa pun yang sedang berkembang aktif, pengguna sebaiknya melakukan riset sendiri sebelum menggunakan jaringan tertentu.

Bagaimana EIP-4844 memengaruhi biaya ZK-rollup?

EIP-4844, yang diaktifkan di Ethereum pada Maret 2024, memperkenalkan penyimpanan data blob yang lebih murah daripada data on-chain biasa. Karena ZK-rollups mempublikasikan data transaksi terkompresi ke Ethereum, mereka langsung mendapat manfaat dari pengurangan biaya ini. Banyak jaringan ZK-rollup melihat biaya turun secara signifikan setelah upgrade ini.

Apa itu zkEVM?

zkEVM adalah ZK-rollup yang kompatibel dengan Ethereum Virtual Machine. Artinya, pengembang dapat men-deploy smart contract Ethereum di rollup tanpa perubahan besar pada kodenya. Berbagai proyek mencapai tingkat kompatibilitas EVM yang berbeda, dengan trade-off pada performa dan kecepatan pembuatan bukti.

Penutup

ZK-rollups mewakili salah satu pendekatan paling canggih secara teknis untuk skalabilitas blockchain. Dengan menggunakan bukti zero-knowledge untuk memverifikasi batch transaksi, mereka dapat menawarkan finalitas cepat, keamanan yang kuat, dan biaya yang jauh lebih rendah dibandingkan bertransaksi langsung di Ethereum.

Teknologinya telah matang secara signifikan sejak 2022. EIP-4844 mengurangi biaya data secara besar, implementasi zkEVM menjadi lebih mampu, dan beberapa jaringan ZK-rollup kini sudah live dengan aktivitas pengguna yang cukup besar. Tantangan masih ada pada desentralisasi dan kompatibilitas EVM penuh, tetapi pengembangan terus berlanjut.

Bagi siapa pun yang tertarik memahami bagaimana penskalaan Ethereum bekerja, mempelajari ZK-rollups memberi konteks yang berguna tentang ke mana ekosistem mungkin akan menuju.

Bacaan Lanjutan

  • Optimistic vs. Zero-Knowledge Rollups: Apa Bedanya?

  • Apa Itu zkEVM dan Bagaimana Cara Meningkatkan Ekosistem Ethereum?

  • Solusi Penskalaan Layer 1 vs Layer 2 untuk Blockchain

  • Apa Itu Bukti Zero-Knowledge dan Bagaimana Dampaknya pada Blockchain?

  • Meningkatkan Transparansi Kripto dengan Bukti Zero-Knowledge

Disclaimer: Konten ini disajikan kepada Anda dalam kondisi "sebagaimana adanya" untuk informasi umum dan/atau tujuan edukasi saja, tanpa representasi atau jaminan dalam bentuk apa pun. Konten ini tidak boleh ditafsirkan sebagai nasihat keuangan, hukum, atau nasihat profesional lainnya, dan juga tidak dimaksudkan untuk merekomendasikan pembelian produk atau layanan tertentu. Anda harus mencari nasihat Anda sendiri dari penasihat profesional yang sesuai. Jika konten disumbangkan oleh pihak ketiga, harap dicatat bahwa pandangan yang diungkapkan merupakan milik penyumbang pihak ketiga tersebut, dan tidak selalu mencerminkan pandangan Binance Academy. Harga aset digital dapat berfluktuasi. Nilai investasi Anda dapat turun atau naik dan Anda mungkin tidak mendapatkan kembali jumlah yang diinvestasikan. Anda sepenuhnya bertanggung jawab atas keputusan investasi Anda dan Binance Academy tidak bertanggung jawab atas kerugian apa pun yang mungkin Anda alami. Untuk informasi lebih lanjut, lihat Syarat Penggunaan, Peringatan Risiko, dan Syarat & Ketentuan Binance Academy.