Technologia blockchain zrewolucjonizowała sposób, w jaki myślimy o zaufaniu, bezpieczeństwie i zdecentralizowanych systemach. Jednak jednym z głównych wyzwań stojących przed wdrażaniem technologii blockchain jest skalowalność. W miarę jak rośnie liczba użytkowników i transakcji w sieciach blockchain, moc przetwarzania niezbędna do weryfikacji i walidacji transakcji może stać się wąskim gardłem, czego skutkiem mogą być długie czasy realizacji transakcji, wysokie opłaty i zmniejszona wydajność. W ostatnich latach pojawiło się wiele innowacyjnych rozwiązań mających na celu sprostanie tym wyzwaniom związanym ze skalowalnością, w tym ZK rollups, Optimistic rollups, Validium i inne. Spośród różnych rozwiązań skalowalnych zkEVM jest jednym z najgorętszych rozwiązań w tej dziedzinie. Sprawdźmy, czy zkEVM to rzeczywiście święty Graal skalowania!

Czym jest zkEVM?

Maszyna wirtualna Ethereum o zerowej wiedzy (zkEVM) to maszyna wirtualna, która może opracowywać i wykonywać inteligentne kontrakty z możliwością zerowej wiedzy. Wszystkie maszyny zkEVM dążą do osiągnięcia tego samego celu: zapewnienia takiego samego doświadczenia konsolidacji ZK, jak blockchain warstwy 1 (L1) Ethereum. Na wczesnym etapie wyścigu o skalowanie Ethereum optymistyczne rollupy, takie jak Arbitrum i Optimism, miały znaczną przewagę, ponieważ ten styl rollupów był początkowo stosunkowo prostszy i kompatybilny, a nawet w pełni równoważny EVM. Dzięki temu pokrewieństwu technologicznemu programiści mogą uniknąć konieczności zmiany kodu lub porzucania narzędzi EVM i inteligentnych kontraktów, jednocześnie migrując lub tworząc inteligentne kontrakty w bardziej skalowalnych rozwiązaniach, które zachowują bezpieczeństwo i decentralizację L1, zapewniając doskonałe wrażenia użytkownika.

Typy zkEVM

Vitalik Buterin dzieli zkEVM na cztery różne typy w oparciu o kompatybilność i wydajność. Moduł zkEVM typu 1 będzie w pełni kompatybilny z EVM i może być używany nawet do uaktualniania samego Ethereum, natomiast moduł zkEVM typu 4 będzie przeznaczony wyłącznie do określonych zastosowań Ethereum. Bardziej techniczne wyjaśnienie zalet i wad każdego typu można znaleźć na blogu Vitalika. Oto jego podział na różne typy zkEVM:

Zdjęcie z bloga Vitalika

zkEVM typu 1 i typu 2

zkEVM należy do pakietów ZK typu 1 i 2, które charakteryzują się największą kompatybilnością z Ethereum. Są w pełni kompatybilne z większością aplikacji Ethereum, ponieważ nie wpływają na warstwę aplikacji. W rezultacie zkEVM stał się preferowanym wyborem programistów tworzących aplikacje w Ethereum.

Konkurencja w wyścigu skalowalności zaostrza się, aby zobaczyć, który zespół może stworzyć pierwszy zkEVM „typu 1” i „typu 2”, aby zapewnić programistom Ethereum wysoce kompatybilne rozwiązania skalowalne, które można budować bez konieczności wprowadzania większych zmian w bazie kodu. Mimo podobnych celów, wszyscy zastosowali różne podejścia.

W marcu tego roku wiele projektów ZK rollups wydało własne implementacje zkEVM. Publiczne uruchomienie zkEVM stanowi najważniejszy krok w kierunku prognozy Vitalika na 2021 rok: „W średnim i długim okresie, w miarę doskonalenia technologii, pakiety ZK będą wygrywać we wszystkich przypadkach użycia”.

Chociaż zkEVM typu 1 zapewnia największą kompatybilność z Ethereum, czasy dowodzenia są nadal bardzo długie, ponieważ zkEVM typu 1 powiela również nieefektywności Ethereum. Obecnie wygenerowanie dowodów bloków Ethereum zajmuje wiele godzin. ZkEVM typu 2 oferuje lepszą równowagę między kompatybilnością i wydajnością, zapewniając programistom wystarczającą kompatybilność przy jednoczesnym znacznym skróceniu czasu weryfikacji. Wiele inicjatyw obecnie priorytetowo traktuje rozwój zkEVM typu 2.

Lider zkEVM

Obraz z msfew.eth

  • Przewiń: Budynek typu 2 zkEVM. Zespół współpracował z grupą Privacy & Scaling Exploration przy opracowywaniu zkEVM. Ostatni krok przed uruchomieniem sieci głównej – testy Scroll Alpha – został wydany w sierpniu 2022 r.

  • Polygon zkEVM: Oprogramowanie typu Open Source, wykorzystuje zkEVM typu 2. Wykorzystuje dowody ZK w celu obniżenia opłat transakcyjnych i zwiększenia przepustowości, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa Ethereum L1. Oficjalne uruchomienie wersji beta głównej sieci Polygon zkEVM nastąpiło 27 marca 2023 r.

  • zkSync Era: Używa zkEVM typu 4, stworzonego przez Matters Lab. Moduł zkEVM typu 4 ma unikalne cechy i imponujące możliwości zkPorter. W rezultacie zkSync Era staje się pierwszym EVM uruchomionym w sieci głównej z pełnym dostępem dla użytkowników, którzy mogą wpłacać fundusze do systemu lub wdrażać swój kod w sieci. 

  • StarkNet: używa zkEVM typu 4. W rzeczywistości EVM nie jest natywną funkcją Starknetu. Starknet korzysta z konwertera Warp (dostarczanego przez Nethermind) w celu konwersji kodu Solidity do Cairo, co umożliwia obsługę wdrażania inteligentnych kontraktów. Kakarot to projekt społecznościowy, który pomaga także zapewnić kompatybilność StarkNet z EVM.

Inne zkEVM

  • Taiko: Jak podano na stronie internetowej, Taiko prezentuje się jako „w pełni zdecentralizowany, równoważny Ethereum zk-rollup” z zkEVM typu 1. Według Taiko, jako zkEVM typu 1, różni się ona od pozostałych inicjatyw na liście, a jedną z jej głównych zalet jest to, że upraszcza migrację przy minimalnych modyfikacjach kodu.

  • Linea: Typ 2 zkEVM oparty na Consensys. Dzięki integracji ZKP z pełną zgodnością EVM, programiści mogą tworzyć skalowalne DApps lub przenosić istniejące DApps na nowe platformy bez konieczności zmiany kodu lub przepisywania inteligentnych kontraktów. Publiczna sieć testowa została udostępniona 28 marca tego roku i została dodana do domyślnych opcji sieciowych rozszerzenia Metamask.

Podsumowując

Uruchomienie Polygon zkEVM i zkSync Era w głównej sieci Ethereum będzie najważniejszym pierwszym krokiem w testowaniu zkEVM z udziałem rzeczywistych użytkowników i aktywności DApp. Dostępność i skalowalność gotowego do produkcji zkEVM ma potencjał, aby zakłócić nie tylko konkurencję między różnymi rozwiązaniami skalowalnymi Ethereum, ale także konkurencję między Ethereum a innymi łańcuchami warstwy 1. Pomyślna implementacja zkEVM typu 2 umożliwi obecnym deweloperom Ethereum skalowanie zdecentralizowanych aplikacji w oparciu o znany im kod, co jeszcze bardziej zwiększy atrakcyjność ekosystemu Ethereum.

zkEVM stanowi krok w kierunku zbudowania bardziej zrównoważonego Ethereum, z myślą o społeczności programistów. Zapewniając deweloperom bardziej kompatybilną platformę rozszerzeń, więcej deweloperów może na niej budować, a my możemy odblokować większą przestrzeń projektową dla całego ekosystemu. W przyszłości prawdopodobnie więcej deweloperów przejdzie na wydajniejsze pakiety ZK typu 3 i 4, które lepiej skalują Ethereum i zapewniają więcej przypadków użycia. Teraz jednak dzięki zkEVM typu 1 i 2 deweloperzy mogą łatwiej przejść na pakiety.