zkEVM adalah singkatan dari "Mesin Virtual Ethereum Tanpa Pengetahuan". Ini adalah protokol yang memungkinkan kontrak pintar dieksekusi pada blockchain publik seperti #Ethereum, BNB Chain, Polygon, Avalanche C Chain, dll.

zkEVM adalah teknologi yang dikembangkan sebagian berdasarkan Zero-Knowledge Proofs (ZKP). Vitalik, pendiri Ethereum, membaginya menjadi 4 jenis berdasarkan kompatibilitasnya dengan EVM. zkEVM memiliki banyak keunggulan bagi pengembang dan ekosistem zk, namun masih banyak keterbatasan yang perlu diatasi.

ikhtisar zkEVM

Sebelum memahami zkEVM, kita pahami dulu konsep zero-knowledge proof (ZKP). Ini adalah bagian dari fondasi zkEVM.

Apa itu Bukti Pengetahuan Nol (ZKP)?

Teknologi bukti ZK (zero-knowledge) adalah teknologi enkripsi yang digunakan untuk melindungi privasi dan otentikasi di Internet dan platform blockchain. Daripada berbagi informasi lengkap, teknologi ZKP memungkinkan pihak-pihak untuk bertukar informasi tanpa mengungkapkan rincian satu sama lain.

Contoh sederhana: Misalkan A ingin membuktikan kepada sebuah instansi bahwa ia berusia 18 tahun untuk melamar suatu layanan, namun tidak mau mengungkapkan tanggal lahirnya.

Kegiatan ZKP dapat digunakan untuk membuktikan bahwa ia sudah cukup umur dengan memberikan lebih banyak informasi yang memiliki makna serupa. Misalnya:

  • A lulus dari universitas (menyatakan bahwa A berusia sekitar 22 tahun).

  • A memegang Surat Izin Mengemudi B1 yang diterbitkan oleh instansi yang berwenang (menyatakan bahwa A berusia di atas 18 tahun).

  • A telah mempunyai usaha yang terdaftar atas namanya (buktikan bahwa A berumur 18 tahun).

Dalam contoh ini, ZKP memungkinkan Alice memverifikasi usianya tanpa mengungkapkan tanggal lahirnya, yang membantu melindungi privasi Alice namun tetap membantu organisasi memastikan bahwa Orang A cukup umur untuk mendaftar ke layanan tersebut.

Menurut klasifikasi teknis ZKP, ada dua tipe utama yang terkenal di pasaran, zk-SNARKs dan zk-STARKs.

  • zk-SNARKs (argumen pengetahuan non-interaktif ringkas tanpa pengetahuan).

  • zk-STARKs (Argumen Pengetahuan Transparan yang Dapat Diskalakan Tanpa Pengetahuan).

Apa itu zkEVM?

zkEVM adalah singkatan dari "Mesin Virtual Ethereum Tanpa Pengetahuan". Ini adalah protokol yang memungkinkan kontrak pintar dieksekusi pada blockchain publik seperti Ethereum, BNB Chain, Polygon, Avalanche C Chain, dll.

Mengapa zkEVM lahir?

Walaupun ada beberapa bahasa pemrograman ZK yang beredar di pasaran seperti Cairo (StarkWare) atau Zinc (zkSync), namun bahasa pemrograman ZK masih memiliki keterbatasan. Salah satu kendala terbesarnya adalah heterogenitas di antara bahasa pemrograman tersebut, yang menyulitkan pengembang untuk memprogram dalam bahasa yang berbeda.

Untuk pengembang atau proyek baru di pasar, fokus pada satu bahasa Cairo atau Zinc akan membatasi mereka pada satu ekosistem dibandingkan dengan berbagai ekosistem yang berjalan pada bahasa EVM tersebut.

Oleh karena itu, zkEVM lahir untuk mengatasi masalah ini. Berikut beberapa alasan mengapa zkEVM lahir:

  • zkEVM dirancang agar kompatibel dengan Ethereum. Oleh karena itu, penerapan kontrak pintar di Ethereum menjadi lebih mudah menggunakan teknologi ZK Proof.

  • zkEVM memberi pengembang lapisan abstraksi yang membuat penerapan aplikasi ZK lebih mudah. Pengembang tidak perlu mempedulikan detail algoritma ZK level terendah.

  • zkEVM mendukung berbagai jenis ZK Proof, termasuk zk-SNARKs dan zk-STARKs, membantu pengembang memilih metode yang paling sesuai dengan aplikasi mereka.

Singkatnya, zkEVM lahir untuk mempermudah penerapan kontrak pintar menggunakan teknologi ZK Proof pada rantai Ethereum dan EVM, sekaligus memberikan cara baru bagi pengembang.

Bagaimana zkEVM bekerja

Dibandingkan dengan ZK-rollup, zkEVM tidak berbeda dan mengikuti pola kerja umum. Namun, perlu dicatat bahwa ada banyak gagasan seputar struktur ideal zkEVM dan pengoperasiannya. Versi paling murni dari zkEVM akan sepenuhnya setara dengan Ethereum, dan tidak ada perubahan yang diizinkan, meskipun perubahan tersebut membuat pembuktian konsep menjadi lebih mudah.

Rollup tanpa pengetahuan mengambil dan menyelesaikan transaksi batch off-chain dan mengirimkan laporan kriptografi ke#Ethereumyang membuktikan keakuratan interaksi ini. Bukti tanpa pengetahuan tidak mengungkapkan detail semua transaksi dalam satu batch, namun hanya mengonfirmasi bahwa transaksi tersebut cukup akurat untuk memicu transisi ke status Ethereum.

Ini kemudian memberikan bukti validitas untuk kontrak pintar yang dibangun di rantai L1. Setelah diterima dan dikonfirmasi, itu memvalidasi input.

Mengkategorikan zkEVM berdasarkan kompatibilitas dengan EVM

Dalam artikel Vitalik tentang cara mengklasifikasikan zkEVM, ia menyebutkan 4 tipe utama berdasarkan kompatibilitas zkEVM. Tingkat terendah (kompatibilitas EVM), mereka hanya memberikan persentase kompatibilitas tertentu, dan untuk beberapa kontrak pintar yang kompleks, mereka mengharuskan pengembang untuk menyesuaikan kode sumber (menyalin, menempel, dan menulis ulang beberapa hal)).

Pada tingkat yang lebih tinggi (kesetaraan EVM), mereka memberikan kompatibilitas yang lebih besar, memungkinkan pengembang dengan mudah dan cepat memigrasikan kontrak pintar di Ethereum ke rollup protokol mereka dengan sedikit modifikasi. (salin, tempel, dan edit).

Tipe 1: zkEVM sepenuhnya kompatibel dengan Ethereum (Sepenuhnya setara dengan Ethereum)

ZkEVM tipe 1 diharapkan sepenuhnya kompatibel dengan Ethereum pada tingkat konsensus. Tidak ada perubahan pada status, kode hash, atau logika konsensus apa pun.

Mereka juga sepenuhnya kompatibel dengan semua aplikasi Ethereum yang mendasarinya, namun memerlukan waktu pembuktian yang lebih lama karena tidak ada perbaikan yang dilakukan untuk mempercepat pembuatan bukti.

Tipe 2: zkEVM sepenuhnya kompatibel dengan EVM (Sepenuhnya setara dengan EVM)

ZkEVM tipe dua adalah standar yang sedikit lebih rendah dan dimaksudkan agar setara dengan, bukan kompatibel dengan, EVM. Mereka tampak seperti EVM di luar, namun memiliki beberapa modifikasi kecil di dalam untuk memfasilitasi pengembangan dan mempercepat pemeriksaan. Dalam kategori ini, beberapa aplikasi mungkin tidak kompatibel.

Namun, zkEVM tipe 2 masih memiliki waktu persiapan yang lebih lambat. Oleh karena itu, zkEVM kelas 2.5 dapat mengurangi waktu persiapan dengan meningkatkan biaya bahan bakar.

Proyek unggulan: Polygon zkEVM, Scroll.

Tipe 3: zkEVM kompatibel dengan EVM

ZkEVM tipe 3 tidak akan sepenuhnya setara dengan EVM, karena tipe ini mengutamakan kenyamanan penempatan sistem mirip EVM dalam kompilasi ZK. Hal ini melibatkan perubahan spesifik untuk mempermudah pembangunan dan meningkatkan pembuktian konsep. Meskipun zkEVM tipe tiga kompatibel dengan sebagian besar aplikasi, beberapa aplikasi mungkin memerlukan penulisan ulang untuk dijalankan.

Proyek unggulan: Polygon zkEVM.

Tipe 4: zkEVM secara kasar kompatibel dengan EVM

ZkEVM tipe empat hanya akan setara dengan bahasa tingkat tinggi, bukan EVM itu sendiri. Oleh karena itu, mengabaikan proses penyediaan bukti tanpa pengetahuan untuk setiap tahap pelaksanaan EVM dapat mengurangi biaya dan mendorong desentralisasi, serta mempersingkat waktu pembuktian konsep.

Namun, hal ini membuat zkEVM tipe empat kurang kompatibel dengan beberapa aplikasi. Saat aplikasi dipindahkan ke EVM, alamat kontrak kemungkinan besar akan berubah dan menjadi tidak tersedia melalui beberapa infrastruktur debugging.

Proyek unggulan: zkSync 2.0.

Keuntungan dan Kerugian zkEVM

Keuntungan dari zkEVM

Kemampuan ekstensi

zkEVM dapat meningkatkan skalabilitas blockchain publik seperti Ethereum dengan mengurangi jumlah sumber daya komputasi yang diperlukan untuk menjalankan kontrak pintar. Hal ini dicapai dengan memungkinkan komputasi dipindahkan ke jaringan pribadi dan ke blockchain publik.

Keberagaman

zkEVM dapat diterapkan ke berbagai industri yang memerlukan pelaksanaan kontrak pintar swasta. Misalnya, penyedia layanan kesehatan dapat menggunakan zkEVM untuk memastikan data pasien tetap rahasia sambil tetap memungkinkan peneliti mengakses dan menganalisis data.

Kompatibilitas EVM

Kompatibilitas EVM adalah keuntungan terbesar dari zkEVM, yang dapat membantu pengembang yang mengembangkan blockchain EVM dengan mudah mengimplementasikan protokol DeFi mereka ke platform zk. Sebaliknya, hal ini juga membantu platform zk menarik lebih banyak pengembang, sehingga menciptakan ekosistem yang lebih beragam.

Kekurangan zkEVM

kompleks

Penerapan zkEVM bisa menjadi proses kompleks yang memerlukan keahlian dan sumber daya yang signifikan. Ini karena zkEVM menyertakan integrasi banyak teknologi berbeda.

Fungsionalitas terbatas

Karena zkEVM berpusat pada privasi, kemampuannya mungkin terbatas untuk menjalankan fungsi kontrak pintar yang kompleks. Misalnya, zkEVM mungkin tidak dapat menjalankan fungsi terkait akun biasa, seperti pemungutan suara atau penyetoran, dan hanya fokus pada verifikasi validitas perhitungan pribadi.

efisiensi

Menggunakan zkEVM dapat mempengaruhi kinerja jaringan. Perhitungan bukti kepemilikan memerlukan sumber daya komputasi dan bandwidth jaringan yang signifikan, sehingga dapat memperlambat pemrosesan transaksi. Hal ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan teknik pengembangan dan pengoptimalan perangkat lunak yang lebih efisien, namun tetap menjadi perhatian yang perlu diperhatikan.

Konsumsi energi

Mirip dengan kinerja, penggunaan zkEVM menimbulkan konsumsi energi dan biaya terkait saat melakukan komputasi. Ini bisa menjadi masalah khusus untuk blockchain publik, di mana operasi komputasi dibayar dalam mata uang kripto.

Proyek zkEVM unggulan

Saat ini, ada 6 proyek zkEVM unggulan di pasaran:

  • PolygonzkEVM adalah salah satu proyek terbaru Polygon di bidang zkEVM, sebuah proyek yang diganti namanya setelah Polygon Hermez menghabiskan $250 juta untuk mengakuisisinya.

  • Era zkSync adalah produk zkSync (Matter Labs) dalam susunan zkEVM. Ini bukanlah produk pertama, namun dipromosikan untuk pengembangan selanjutnya.

  • StarkWare adalah perusahaan induk dari banyak produk terkait zk seperti StarkEx, SatrkNet... Ia juga merupakan pionir teknologi zkSTARK dan memiliki bahasanya sendiri di Kairo. Namun, mereka juga mengembangkan zkEVM agar bahasanya lebih mudah digunakan.

  • Scroll adalah proyek desentralisasi sumber terbuka yang dibangun di atas platform zkEVM, yang bertujuan untuk memberikan keamanan yang lebih baik untuk aplikasi blockchain.

  • Taiko adalah proyek open source yang sepenuhnya terdesentralisasi yang bertujuan untuk berkembang menjadi solusi yang sepenuhnya kompatibel untuk #Ethereum.

  • ConsenSys zkEVM adalah produk ConsenSys (perusahaan induk Metamask). Tujuan mereka adalah menjadi solusi yang sepenuhnya sesuai dengan EVM).

Konsumsi energi

Mirip dengan kinerja, penggunaan zkEVM menimbulkan konsumsi energi dan biaya terkait saat melakukan komputasi. Ini bisa menjadi masalah khusus untuk blockchain publik, di mana operasi komputasi dibayar dalam mata uang kripto.

Beberapa pertanyaan umum tentang zkEVM

Apa hubungan antara zkEVM dan zk-SNARKs, zk-STARKs, zk-SHARKs, dan PLONKs?

zkEVM dirancang untuk mendukung penerapan aplikasi pada platform Ethereum menggunakan teknologi tanpa pengetahuan seperti zk-SNARKs, zk-STARKs, zk-SHARKs, dan PLONK.

Secara khusus, zkEVM menggunakan arsitektur teknis ini untuk memberikan keamanan dan anonimitas dalam transaksi dan aplikasi yang dibangun pada platform Ethereum. Misalnya, zk-SNARK digunakan untuk menganonimkan informasi sensitif dalam transaksi Ethereum tanpa mengungkapkan detail informasi tersebut, sehingga meningkatkan privasi dan keamanan pengguna.

Kompatibilitas EVM vs. kesetaraan EVM: mana yang lebih baik?

Dalam hal kompatibilitas, kesetaraan EVM benar-benar unggul, namun implementasinya juga sangat sulit. Saat ini tidak ada zkEVM (ekuivalen EVM) di pasar yang aktif di mainnet.

Kedua, semua protokol zkEVM ditujukan untuk mencapai kesetaraan EVM di masa depan. Perbedaannya terletak pada metodenya.

Bangun zkEVM (setara dengan EVM) dari awal (membutuhkan lebih banyak waktu dan tenaga):

  • Poligon zkEVM、Konsensus zkEVM、Gulir...

  • Mulailah dengan kompatibilitas EVM dan perlahan-lahan tingkatkan kesetaraan EVM (yang membutuhkan waktu lebih sedikit): zkSync 2.0.

Kesimpulannya

zkEVM adalah teknologi baru yang mengintegrasikan bukti tanpa pengetahuan ke dalam sistem blockchain. Ini berpotensi membantu mempercepat dan mengurangi biaya transaksi di Ethereum sekaligus meningkatkan privasi dan keamanan pengguna. Namun, implementasi zkEVM masih dalam tahap awal pengembangan dan memerlukan interaksi pengembang dan komunitas agar dapat digunakan secara lebih luas.

#buildtogether#bicasso#crypto101#antiscam#binancepaymarketplace #bullish