Deblocați adevăratul potențial Ethereum pentru scalabilitate și confidențialitate cu 6 proiecte ZkEVM

Scalarea stratului 2 este una dintre cele mai critice probleme din industria blockchain și trebuie să dezvoltăm soluții robuste înainte de următoarea cursă de cripto bull! Au existat o mulțime de probleme la începutul lui 2022, Ethereum L1 fiind înfundat cu mii de tranzacții, provocând multă frustrare pentru cumpărătorii NFT și comercianții Defi. zkEVM-urile sunt una dintre cele mai inovatoare și populare soluții!

Ce este zkEVM?

zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) este o variantă a Ethereum Virtual Machine (EVM) care permite crearea și executarea de contracte inteligente într-un cadru de zero cunoștințe.

zkEVM permite executarea de contracte inteligente într-un mod care protejează termenii contractului și confidențialitatea datelor implicate în contract. Acest lucru se realizează prin dovezi zero-knowledge, care sunt dovezi criptografice care permit unei părți să demonstreze alteia că o anumită afirmație este adevărată fără a dezvălui alte informații despre declarație.

Există multe tipuri diferite de zkEVM-uri și este important să faceți diferența între ele. În timp ce fiecare dintre aceste tipuri se străduiește să construiască cel mai bun zkEVM posibil, toate încearcă să atingă acest obiectiv în moduri diferite.

  1. Tip 1 (Full Ethereum - Echivalent) - Aceste zkEVM-uri nu schimbă nicio parte a sistemului Ethereum și se străduiesc să obțină o echivalență deplină. Exemplele includ Taiko și PSE.

  2. Tip 2 (EVM complet - echivalent) - Aceste zkEVM arată exact ca Ethereum, dar diferă în aspecte precum structurile de date și arborii de stare. Exemplele includ Scroll și Polygon Hermez.

  3. Tip 2.5 (EVM - egal cu costul gazului, cu excepția) - Aceste zkEVM-uri cresc semnificativ costul gazului pentru a satisface operațiuni specifice în EVM care sunt foarte greu de demonstrat. Acestea pot rupe unele instrumente pentru dezvoltatori, așa că dezvoltatorii trebuie să fie atenți atunci când implementează dApps aici.

  4. Tip 3 (aproape echivalent cu EVM) - Aceste zkEVM-uri sunt aproape echivalente cu EVM, dar trebuie să facă unele sacrificii și să elimine caracteristici care sunt greu de implementat într-un sistem zkEVM. Foarte puține proiecte doresc să devină tipul 3 și ar trebui să fie considerate o stare de tranziție înainte de a migra la tipul 2.5 sau tip 2

  5. Tip 4 (echivalent în limbaj la nivel înalt) - Aceste zkEVM-uri sunt compatibile la nivel de limbă (Solidity, Vyper). Ei preiau contracte inteligente scrise în aceste limbi și fac posibilă compilarea lor într-un alt limbaj folosit pentru a construi sisteme zkEVM. În prezent, zkSync este o astfel de implementare a zkEVM.

Puteți găsi o explicație tehnică mai aprofundată și avantajele și dezavantajele fiecărui tip de zkEVM pe blogul Vitalik.

Ce este zk-rollup?

zk-rollup este o soluție de scalare de nivel 2 pentru rețelele blockchain. Permite ca tranzacțiile să fie procesate în afara lanțului și apoi „agregate” într-o singură tranzacție în lanț, reducând astfel sarcina pe blockchain-ul principal și crescând debitul tranzacțiilor.

În zk-rollup, tranzacțiile sunt procesate de un set de validatori responsabili cu asigurarea corectitudinii tranzacțiilor. Acești validatori creează o dovadă de cunoștințe zero, care este o dovadă criptografică care demonstrează că o afirmație este adevărată fără a dezvălui informații suplimentare despre declarație. Dovezile de zero cunoștințe sunt apoi adăugate tranzacțiilor în lanț, permițând ca tranzacțiile să fie verificate fără a fi nevoie să proceseze fiecare tranzacție pe blockchain-ul principal.

zkEVM și zk-rollups

O diferență majoră între zk-rollup-uri și zkEVM-uri este că zk-rollup-urile se concentrează pe scalabilitate, în timp ce zkEVM-urile se concentrează pe confidențialitate. zk-rollup permite ca volume mari de tranzacții să fie procesate în afara lanțului, menținând în același timp securitatea și integritatea lanțului principal Ethereum. zkEVM, pe de altă parte, permite executarea de contracte inteligente într-o manieră de păstrare a confidențialității, permițând crearea de tranzacții private, confidențiale pe platforma Ethereum.

Atât zk-rollup, cât și zkEVM sunt inovații semnificative care ajută la îmbunătățirea scalabilității și confidențialitatea Ethereum. Toate au potențialul de a îmbunătăți semnificativ capacitățile platformei Ethereum și de a o face mai utilă pentru o gamă largă de aplicații.

Acum că înțelegem elementele de bază ale zkEVM și zk-rollups, să aruncăm o privire mai atentă la diferitele proiecte care implementează zkEVM.

Sincronizare zero

zkSync este soluția de scalare de nivel 2 a Ethereum, concepută pentru a crește scalabilitatea și viteza rețelei Ethereum. Se bazează pe dovezi fără cunoștințe, permițând verificarea tranzacțiilor fără a dezvălui datele subiacente. Acest lucru permite zkSync să gestioneze tranzacțiile în afara lanțului, ceea ce înseamnă că nu sunt înregistrate pe blockchain-ul Ethereum în sine. În schimb, ele sunt înregistrate într-o structură de date separată în afara lanțului numită „arborele Merkle”.

O caracteristică cheie a zkSync este că folosește transport „optimist”, care permite utilizatorilor să trimită și să primească tranzacții fără a aștepta confirmarea acestora pe blockchain-ul Ethereum. Acest lucru reduce semnificativ timpul de tranzacție și permite un debit mai mare al tranzacțiilor.

Pe lângă utilizarea dovezilor fără cunoștințe și a transferurilor optimiste, zkSync folosește alte câteva tehnici pentru a îmbunătăți scalabilitatea și securitatea. Acestea includ agregarea semnăturilor, care permite comprimarea mai multor semnături într-o singură semnătură și suportul pentru mai multe lanțuri, care ajută zkSync să interacționeze cu alte rețele blockchain.

În general, zkSync își propune să ofere o platformă scalabilă și sigură pentru aplicații descentralizate (dApps) și alte proiecte bazate pe Ethereum. Permițând tranzacții mai rapide și mai eficiente, își propune să faciliteze dezvoltarea și implementarea dApp-urilor pentru dezvoltatori, iar utilizatorilor să interacționeze cu acestea.

Una dintre principalele provocări ale zkSync este necesitatea de a echilibra scalabilitatea și securitatea. În timp ce utilizarea dovezilor fără cunoștințe și a altor tehnici permite tranzacții mai rapide și mai eficiente, introduce, de asemenea, complexitate suplimentară și potențiale vulnerabilități. Prin urmare, zkSync lucrează în mod constant pentru a-și îmbunătăți și perfecționa tehnologia pentru a se asigura că este cât mai sigură și robustă posibil.

În ciuda acestor provocări, zkSync a făcut progrese semnificative de la lansarea sa în 2020 și a câștigat un public puternic în rândul dezvoltatorilor și utilizatorilor. Abordarea sa unică de a extinde Ethereum a atras atenție și investiții considerabile și are potențialul de a juca un rol important în dezvoltarea viitoare a ecosistemului Ethereum.

Starkware 星网

Starkware este un proiect care a dezvoltat un protocol numit StarkNet. StarkNet este o soluție de scalare de nivel 2 concepută pentru a crește eficiența și scalabilitatea blockchain-urilor, în special a celor care folosesc contracte inteligente.

O caracteristică cheie a StarkNet este utilizarea STARK-urilor, un sistem de dovezi fără cunoștințe care permite utilizatorilor să demonstreze corectitudinea calculelor fără a dezvălui datele subiacente. Acest lucru permite o mai mare confidențialitate și securitate în rețea, precum și capacitatea de a efectua calcule complexe fără a fi nevoie de o terță parte de încredere.

StarkNet utilizează, de asemenea, tehnologia sharding, care permite ca blockchain-ul să fie împărțit în mai multe lanțuri mai mici sau „shards” care pot fi procesate în paralel. Acest lucru permite un debit mai mare și timpi de tranzacție mai rapidi, deoarece fiecare fragment poate fi procesat independent de celelalte fragmente.

Unul dintre obiectivele principale ale StarkNet este acela de a permite crearea de aplicații financiare descentralizate (DeFi) la scară. Aplicațiile DeFi se bazează adesea pe contracte inteligente și alte calcule complexe, care pot pune stres asupra blockchain-ului subiacent și pot limita scalabilitatea acestuia. Folosind StarkNet, dezvoltatorii DeFi pot crea aplicații mai eficiente și mai scalabile care pot gestiona volume mai mari de tranzacții.

StarkNet se integrează deja cu mai multe blockchain-uri populare, inclusiv Ethereum, Binance Smart Chain și Polkadot. Acest lucru le permite dezvoltatorilor să folosească StarkNet pentru a construi aplicații DeFi pe aceste platforme, fără a fi nevoiți să-și facă griji cu privire la problemele de scalabilitate.

Pe lângă concentrarea pe DeFi, StarkNet este utilizat într-o varietate de alte aplicații, inclusiv managementul lanțului de aprovizionare, sistemele de vot și chiar cercetarea medicală. Versatilitatea și scalabilitatea protocolului îl fac o opțiune atractivă pentru o gamă largă de cazuri de utilizare.

În general, protocolul StarkNet Starkware reprezintă un progres semnificativ în tehnologia blockchain. Utilizarea sa de STARK și sharding îmbunătățește eficiența, confidențialitatea și scalabilitatea, făcându-l o soluție ideală pentru o varietate de aplicații, în special cele din spațiul DeFi.

Poligonul Hermes

Proiectul blockchain Polygon a introdus recent o nouă tehnologie numită Hermez zkEVM. Tehnologia este concepută pentru a îmbunătăți scalabilitatea și confidențialitatea blockchain-ului Ethereum.

Hermez zkEVM își propune să rezolve problemele de scalabilitate ale blockchain-ului Ethereum prin utilizarea dovezilor fără cunoștințe pentru a permite tranzacții mai rapide și mai ieftine în rețeaua Ethereum. În contextul Hermez zkEVM, dovezile de zero cunoștințe pot fi utilizate pentru a verifica corectitudinea tranzacțiilor fără a dezvălui detalii specifice. Acest lucru permite o procesare mai rapidă a tranzacțiilor și comisioane reduse, deoarece întreaga rețea nu este obligată să verifice fiecare tranzacție.

Pe lângă îmbunătățirea scalabilității, Hermez zkEVM îmbunătățește și confidențialitatea rețelei Ethereum. Folosind dovezi de zero cunoștințe, Hermez zkEVM permite tranzacții confidențiale, ascunzând detaliile specifice ale tranzacției de toate părțile, cu excepția expeditorului și destinatarului. Acest lucru este util pentru o varietate de aplicații, cum ar fi permiterea persoanelor fizice să efectueze tranzacții financiare fără a-și dezvălui identitatea sau permiterea companiilor să desfășoare afaceri fără a dezvălui informații financiare sensibile. După cum sa menționat anterior, printre diferitele tipuri de zkEVM, această implementare a Polygon este compatibilă mai degrabă la nivel de bytecode decât la nivel de limbă.

Hermez zkEVM este o dezvoltare promițătoare pentru rețeaua Ethereum și pentru comunitatea blockchain mai largă. Îmbunătățind scalabilitatea și confidențialitatea, are potențialul de a face rețeaua Ethereum mai atractivă pentru o gamă largă de dApps și cazuri de utilizare. Va fi interesant de văzut cum este adoptată această tehnologie și cum afectează dezvoltarea viitoare a rețelei Ethereum și a altor platforme blockchain.

Sul

Scroll este un protocol descentralizat conceput pentru a aduce scalabilitate și securitate mai mare blockchain-ului Ethereum. O caracteristică cheie a Scroll este că folosește zk-rollups, o soluție de scalare de nivel 2 care permite tranzacții mai rapide și mai ieftine, menținând în același timp securitatea blockchain-ului principal.

În zk-rollup, tranzacțiile sunt grupate și verificate prin contracte inteligente pe blockchain-ul principal. Acest lucru permite un debit mai mare al tranzacțiilor, deoarece sarcina validării fiecărei tranzacții individuale este eliminată din lanțul principal și plasată pe contractul agregat.

Scroll se concentrează în mod special pe crearea unui zk-rollup compatibil cu EVM, ceea ce înseamnă că poate suporta aceleași limbaje de programare și contracte inteligente ca Ethereum. Acest lucru este important deoarece le permite dezvoltatorilor să-și migreze cu ușurință aplicațiile existente în rețeaua Scroll, fără a aduce modificări codului lor.

În general, Scroll este un proiect promițător care lucrează pentru a aduce beneficiile zk-rollup-urilor ecosistemului Ethereum. Prin crearea de soluții compatibile cu EVM, Scroll poate oferi dezvoltatorilor o modalitate ușoară de a-și scala aplicațiile și de a profita de securitatea și eficiența sporită a zk-rollup-urilor. Pe măsură ce rețeaua Ethereum continuă să crească și nevoia de soluții scalabile crește, proiecte precum Scroll vor juca un rol vital în creșterea industriei blockchain.

Consensys Wa Infura

ConsenSys și Infura, două dintre cele mai proeminente nume din ecosistemul Ethereum, dezvoltă o nouă versiune a Ethereum Virtual Machine (EVM) numită zkEVM. Proiectul își propune să îmbunătățească scalabilitatea Ethereum, ceea ce a reprezentat o provocare semnificativă pentru platformă.

ConsenSys și Infura lucrează la integrarea zkEVM în rețeaua principală Ethereum, făcându-l disponibil pentru oricine din rețea. Aceasta este o dezvoltare interesantă pentru comunitatea Ethereum, deoarece are potențialul de a rezolva unele dintre provocările de scalabilitate care au împiedicat creșterea platformei în trecut.

Deși compania nu a lansat multe detalii despre proiect, abordarea lor față de implementare și alte lucruri, este încă unul dintre cele mai interesante proiecte pe care se concentrează dezvoltatorii. Consensys a construit o parte din infrastructura de bază care stă la baza ecosistemului Ethereum și nu va fi surprinzător dacă această implementare zkEVM devine una dintre cele mai populare în rândul mulțimii.

Taiko

Taiko se autoproclamă pe site-ul său ca „zkEVM de tip 1 — un echivalent complet descentralizat, zk-rollup al lui Ethereum”. Ei susțin că a fi un zkEVM de tip 1 este una dintre principalele diferențe în comparație cu alte proiecte de pe această listă. Nu au adus aproape nicio modificare arhitecturii Ethereum, inclusiv funcții hash, arbori de stat sau costuri cu gaz. Făcând acest lucru, ei pot reutiliza implementarea clientului de execuție cu cât mai puține modificări posibil. Unul dintre principalele avantaje ale utilizării unui zkEVM de tip 1 precum Taiko este ușurința de migrare fără a face prea multe modificări la cod. De exemplu, puteți implementa pe Ethereum L1 și apoi migrați la Taiko. Pe de altă parte, puteți, de asemenea, să implementați mai întâi pe Taiko și apoi să migrați la orice alt lanț compatibil EVM.

Daniel Wang este fondatorul Taiko și anterior a fost fondatorul Loopring până când a renunțat la acest rol în 2021. Acest lucru s-a întâmplat înainte de înțelegerea Loopring cu Gamestop. Deși au existat unele speculații cu privire la motivul pentru care s-a întâmplat acest lucru, nu a existat niciodată o animozitate între cei doi.