OP Research: Руководство по взлету ZK Rollup

Автор: CloudY
Монтажер: Винсеро, Ю.Л.
Отзыв от: Кристалл
Layer2, как решение для оптимизации публичной сети Ethereum, всегда был горячей темой внимания, обсуждений, исследований и разработок, таких как Ronin, где находится Axie, Starknet, Arbitrum, Optimism, ZKSync, используемый DYDX, и т. д. Многие Команды исследований и разработок активно пробовали технические решения Layer2. Так что же такое Layer2? Сама публичная цепочка Ethereum называется уровнем 1, основной сетью или основным уровнем блокчейна. Уровень 2 относится к перемещению транзакций из основного уровня блокчейна на отдельный уровень, который может взаимодействовать с основной цепочкой для достижения более быстрых транзакций и снижения комиссии за газ. Как показано на рисунке ниже, уровень 2 аналогичен созданию «магистрали» в основной сети Ethereum, перенаправляя объем транзакций основной сети Ethereum и уменьшая перегрузку транзакций основного уровня блокчейна Ethereum. В настоящее время существует множество технических решений для Layer2, включая каналы состояний, сайдчейны, Plasma, Rollup и т. д. Сайдчейн и роллап — это решения, о которых сегодня все часто слышат, но разница между сайдчейном и роллапом в том, что сайдчейн нуждается в собственном независимом узле для проверки, и его безопасность в основном зависит от самой сайдчейна (Polygen — один из случаев сайдчейн 1); в то время как Rollup напрямую основан на Layer1 для пакетной обработки транзакций вне цепочки и публикации обновлений в основной цепочке блоков. В то же время он публикует данные транзакций в цепочке, и его безопасность по-прежнему зависит от Layer1. .
Рисунок 1: Принципиальная схема Layer0, Layer1 и Layer2.
Хотя Rollup более надежен, чем безопасность боковой цепи, текущий эффект оптимизации основной сети Ethereum по-прежнему ограничен. Однако нельзя отрицать, что Rollup действительно является оптимизацией, основанной на основной сети Ethereum, и для проектов основной сети Ethereum не нужно ничего делать. Изменения можно вносить в цепочку с помощью решения Rollup, и пользователям не нужно рисковать, используя межцепочные мосты для передачи активов, то есть любая возможная транзакция на Ethereum может быть выполнена в Rollup. Принцип показан на рисунке ниже. Цепочка, основанная на техническом решении Rollup, установит контракт Rollup в основной сети Ethereum для мониторинга состояния цепочки Rollup, которая включает балансы счетов пользователей, которые торгуют в цепочке, и интеллект контрактов, которые существуют в нем. Код контракта, эта информация записывается в «корень состояния», состоящий из карты «ключ-значение», где ключ — это адрес, а значение — учетная запись. Каждая учетная запись имеет до 4 свойств: баланс, случайное число, код (только для смарт-контрактов) и хранилище (только для смарт-контрактов). Поскольку Rollup публикует данные транзакций только в основной цепочке, а не выполняет транзакции в цепочке, данные транзакций и корни состояний, опубликованные в основной цепочке, скорее всего, будут мошенническими, поэтому для решения этой ключевой проблемы используются Optimistic Rollup и The Zero- Было предложено решение накопления знаний (ZK Rollup).
Рисунок 2: Принципиальная схема принципа технологии Rollup
В отличие от Optimistic Rollup, который оптимистично полагает, что все представленные корни состояний заслуживают доверия и обеспечивают безопасность путем предоставления доказательств мошенничества, ZK-Sync в ZK Rollup использует криптографическое доказательство ZK-SNARK для публикации корней состояний и использует методы аттестации с нулевым разглашением (которые позволяют одной стороне доказать что-то другой стороне, не раскрывая информацию, необходимую для доказательства) проверить подлинность государственного корня, тем самым избегая доступа к самим данным, чтобы гарантировать конфиденциальность. По сравнению с Optimistic Rollup, для вывода средств которого требуется неделя, для вывода активов ZK Rollup требуется всего 10 минут. Однако ZK-SNARK — это новая технология, и ее математические принципы чрезвычайно сложны. В результате ZK Rollup все еще находится на стадии разработки, и его адаптивность слабее, чем у Optimistic Rollup. Однако преимущества ZK Rollup также очевидны. ZK-SNARK устраняет необходимость в свидетелях транзакций, что значительно уменьшает объем данных, хранящихся в цепочке, и повышает масштабируемость. ZK-SNARK может проверять каждую транзакцию и делает ее более эффективной.
Аналогично, StarkWare также использует ZK Rollup, но основан на ZK-STARK. По сравнению с ZK-SNARK, технология ZK-STARK имеет улучшенную масштабируемость, отсутствие доверенных настроек инициализации и улучшения антиквантовых вычислений. В результате она не так зрела, как на данном этапе, и потребление газа также выше. Кроме того, StarkWare использует язык Cairo. Как только будет достигнуто завершение Тьюринга, будет трудно быть совместимым с EVM. Чтобы решить эту проблему, команда StarkWare разработала транслятор кода Warp, позволяющий легко конвертировать смарт-контракты Solidity в Cairo. Кроме того, в настоящее время StarkWare внедрила dydx, Immutable и специфичный для Deversifi ZK Rollup через StarEx.
Выше было кратко представлено Layer2 и Rollup как одно из технических решений. Мы считаем, что ZK Rollup, как одно из направлений Rollup, имеет более очевидные преимущества и лучшую масштабируемость. Цепочки на основе ZK Rollup могут стать более популярными в будущем. Широко используется. Но сможет ли цепочка ZK Rollup действительно прорваться через множество сайдчейнов и окружение Arbitrum и Optimism после того, как основная сеть выйдет в Интернет, и занять позицию, столь же высокую, как и ее технический уровень? В этой статье делается попытка выбрать и проанализировать публичные сети, которые работают лучше в каждом измерении по четырем измерениям, и на основе этого сделать предположения о потенциале развития цепочки ZK Rollup и дать соответствующие предложения.
Четыре измерения:
1. Крипто-родной
2. Внутрисетевой актив
3. Экосистема
4. Сообщество
 
1. Крипто-родной
Crypto Native относится к базовому уровню технологии блокчейна, такому как концептуальные прорывы, технологические инновации и т. д. Например, Ethereum создал полную по Тьюрингу виртуальную машину, расширив блокчейн от платежной сети Биткойн до различных сложных взаимодействий, что сделало возможными такие концепции, как DeFi. Существует множество других публичных сетей, которые обладают уникальными технологиями, предлагают новые концепции и предпринимают различные попытки. Мы выбрали три публичные сети: Cosmos, Polkdaot и Solana, как представителей собственного измерения шифрования, чтобы объяснить, как публичные сети могут улучшить свои методы. собственные инновации или производительность. Получите место в крипто-пространстве.
（1）Космос
Cosmos считает, что будущее — это многоцепочечная вселенная, состоящая из блокчейнов, ориентированных на различные функциональные приложения. Основываясь на этой концепции, Cosmos разработала три основных компонента: 1) консенсусный протокол Tendermint, 2) Cosmos SDK, 3) протокол межцепочной связи IBC (Inter Blockchain Communication), который решает межцепочные проблемы и создает многоцепочечную вселенную. возможный. Cosmos упрощает процесс разработки приложений блокчейна. Благодаря богатому SDK и механизму Tendermint разработчики могут сосредоточиться на самом приложении, не уделяя слишком много внимания базовому протоколу. Что еще более важно, Cosmos реализует встроенную кросс-цепочку, и каждая цепочка может проводить транзакции на атомарном уровне через хаб Cosmos «Hub» для достижения истинной кросс-цепочки вместо создания средств в разных цепочках, как это делают другие основные кросс-чейновые мосты. достичь так называемой «кроссчейн».
（2）Полкдот
Polkadot использует «релейную цепь» основной цепи и «параллельную цепь» шардинга для достижения перекрестной цепи. Каждый парачейн взаимодействует с другими парачейнами, подключаясь к цепочке ретрансляции, и каждая цепочка ретрансляции может поддерживать около 100 парачейнов. Polkadot использует Wasm в качестве метапротокола, который позволяет парачейнам определять логику и язык своих собственных цепочек. Им нужно только предоставить свои собственные функции перехода состояний валидаторам цепочки реле для выполнения для подключения к цепочке реле. Приложения Polkdot могут существовать внутри определенного парачейна или развертываться в разных парачейнах. Хотя цепочка ретрансляции может подключаться к каждому парачейну, интерфейс цепочки ретрансляции ограничен, поэтому парачейнам необходимо делать ставки на аукционе, чтобы получить слоты. Это также часто упоминаемый «аукцион слотов».
（3）Солана
Solana предназначена для масштабирования пропускной способности при сохранении низких затрат. Для достижения этой цели Солана использует инновационную гибридную модель консенсуса, которая сочетает в себе уникальный алгоритм Proof of History (PoH) с молниеносным механизмом синхронизации (также еще одна версия Proof of Stake, PoS). Доказательство истории — это основной компонент протокола Solana, который предоставляет временную метку для каждой транзакции в сети для подтверждения транзакций, произошедших в любой момент времени в сети. PoH опирается на PoS с использованием алгоритма византийской отказоустойчивости базовой станции (BFT), оптимизированной версии протокола практической византийской отказоустойчивости (pBFT). Кроме того, Solana использует уникальный язык Rust для написания смарт-контрактов и использует байт-код BPF для достижения более высокой эффективности выполнения, а именно TPS.
2. Внутрисетевой актив
Ончейн-фонды — это набор основных токенов с относительно стабильной покупательной способностью, выпущенных на блокчейне, таких как BTC, ETH, BNB, USDT, USDC, DAI и т. д. Количество высококачественных активов в публичной цепочке определяет пространство для расширения средств в цепочке. Поскольку в настоящее время в блокчейне не существует универсального метода кредитной ипотеки, ипотека активов может использоваться только для увеличения кредитного плеча, а заложенные активы не используются. Обычно все они должны быть высококачественными активами для обеспечения безопасности, поэтому мы выбрали в качестве представителей три публичные сети с более качественными активами в текущей цепочке: BSC, Solana и Terra. Как показано в таблице ниже, основные активы этих трех публичных сетей составляют десятки миллиардов долларов, и в основном это токены публичных цепочек, BTC, ETH и стабильные монеты, такие как USDT, USDC и UST. ончейн-экологии становится еще более мощным.
Рисунок 3. Фонды в цепочках BSC, Solana и Terra
Окончание 2022.04.17
Источник данных: BSCScan, SolanaExplorer, Terrascop.
3. Экосистема
Количество и качество экологических проектов в публичной цепочке являются еще одним важным фактором, определяющим развитие публичной цепочки, помимо фондов. Качественные проекты могут привлечь большое количество активных пользователей, получить значительные активы и привлечь крупные внешние средства. В то же время создание полноценной экосистемы требует поддержки определенного количества высококачественных проектов, которые могут предоставить пользователям и разработчикам хороший интерактивный опыт, а также в большей степени противостоять внешним рискам и расширить использование капитала. Исходя из этого, мы выбрали BSC, Solana и Cosmos в качестве представителей и оценили состояние их экологического развития по TVL в цепочке, количеству проектов и количеству трансферов. Как видно из таблицы ниже, у BSC наибольшее количество проектов, у Solana самое большое количество трансферов, а у Cosmos самый высокий TVL. Это явление отражает преимущества соответствующей экологии этих трех публичных цепочек: (1) BSC, как сайдчейн Ethereum, совместим со всеми проектами, работающими на основе EVM (2) Solana может максимизировать эффективность передачи и оптимизировать взаимодействие проектов за счет высокого уровня; TPS Experience (3) Cosmos соединяет все цепочки IBC через протокол IBC, включая TVL всех цепочек IBC;
Рисунок 4: Экологические данные BSC, Solana, Cosmos
Окончание 2022.04.17
Источники данных: DeFiLama, Nansen, DappRadar, BSCScan, SolanaExplorer, Atomscan, Terrascop.
Эти три публичные сети также имеют планы стимулирования разработчиков или поддерживаются токенами с бирж, чтобы побудить разработчиков разрабатывать свои собственные проекты публичной сети и предоставлять ресурсы для ранних высококачественных проектов. Например, у BSC есть программа акселерации «Самый ценный разработчик» (MVB), которая помогает высококачественным предпринимательским проектам осуществлять более инновационные изменения, получать зрелый отраслевой опыт и финансовую поддержку, а также ускорять совместное развитие сообществ и проектов. Кроме того, пользователи BSC, естественно, будут отдавать приоритет высококачественным проектам на BSC при листинге на Binance Exchange. Аналогичным образом, Solana поддерживается Hackathon и FTX. Поэтому высококачественные проекты на Solana также получат финансирование и поддержку развития от Экологического фонда Соланы и, как ожидается, будут зарегистрированы на бирже FTX. Cosmos использует SDK для снижения сложности разработки и полагается на обмен ресурсами между цепочками и раздачу залогов в экосистеме для стимулирования разработки проектов. Например, новые цепочки могут получать капитал из цепочки Terra, внедряя LUNA и UST, а также проекты в цепочке Terra For. Например, Anchor также может сотрудничать с другими цепочками, чтобы включить токены цепочки в качестве залоговых активов, чтобы расширить сценарии использования токенов.
4. Сообщество Сообщество
Измерение сообщества относится к деятельности сообщества публичной сети и поддержке инвестиционных институтов. Публичная сеть должна получать достаточно внимания и средств для устойчивого развития в долгосрочной перспективе. Что касается активности сообщества, мы в основном наблюдаем за общим количеством людей, количеством комментариев, содержанием сообщений и т. д. в каждой социальной сети. Инвестиционные учреждения в основном наблюдают за ранними инвесторами в публичных цепочках и за ресурсами, которые они вкладывают в публичные цепочки, такими как фонды, реклама и сотрудничество. После комплексной проверки мы выбрали три публичные сети: BSC, Solana и Avalanche. Как показано на рисунке ниже, три сообщества публичных сетей большие и очень активные. При этом внимание также сосредоточено на взаимодействии и экологии публичных сетей, а не только на росте цен на токены. В частности, благодаря своим ранним преимуществам, BSC имеет богатую экосистему и накопила большое количество активных пользователей высокого качества, что также отражается в лидирующем числе подписчиков в Twitter и количестве еженедельных комментариев в Discord. Solana и Avalanche привлекли множество пользователей Telegram и Discord на развивающихся рынках. Содержание сообщений в основном включает в себя популяризацию информатики в сети, вопросы работы в сети, предотвращение мошенничества, консультации по экологическим проектам и т. д.
В отличие от чистого капитала и продвижения ресурсов Binance, процветанию сообществ Solana и Avalanche также способствовала активная реклама со стороны известных институциональных инвесторов, особенно SBF для Solana и Suzhu для Avalanche, которые часто представляли и рекомендовали экологические проекты, связанные с общественной деятельностью. В то же время, поскольку у них есть определенные права принятия решений, они часто обещают некоторые поощрительные мероприятия, тем самым привлекая большое количество новых пользователей и увеличивая участие пользователей. Поэтому, помимо финансовой поддержки, популярности публичных сетей способствуют и эффекты знаменитостей и известные инвестиционные институты.
Основные инвестиционные институты трех вышеупомянутых публичных сетей показаны в следующей таблице:
Будущее ZK Rollup
OP Research оценивает будущую тенденцию ZK Rollup на основе наших четырех основных критериев оценки устойчивого развития публичных сетей:
1. Крипто-родной
Если посмотреть на ZK Rollup с точки зрения криптовалют, его важность очевидна. Rollup играет важную роль в переходе Ethereum к модульному блокчейну для достижения расширения, то есть он передает консенсус на уровень Ethereum и передает выполнение и доступность данных в Rollup для работы. Среди них доказательство с нулевым разглашением, как общепризнанное собственное решение шифрования, существенно сокращает объем вычислений и обеспечивает правильность данных. Принципы технических решений были подробно описаны выше, а общепризнанные результаты можно увидеть по текущему статусу сбора средств для двух основных накопительных пакетов ZK (StarkWare/zkSync) (подробности см. ниже).
Более того, даже Виталик, основатель Ethereum, упомянул в своей статье, что в среднесрочной и долгосрочной перспективе, по мере развития технологии ZK-SNARK, ZK Rollup будет проявлять преимущества во всех случаях использования. Если посмотреть на это с этой точки зрения, криптографические свойства ZK Rollup очевидны.
2. Внутрисетевой актив
Во второй части, что касается сетевых фондов ZK Rollup, мы можем сначала судить по существующим фондам на Ethereum. Нет сомнений в том, что Ethereum имеет наиболее распространенные монеты с относительно стабильной покупательной способностью среди всех публичных цепочек со смарт-контрактами. Мало того, что рыночная стоимость ETH всегда остается стабильной на втором месте среди всех криптовалют. Во-вторых, основные стейблкоины доллара США, такие как USDT, выпущенные Tether, USDC, выпущенные Circle, стейблкоины доллара США Dai и MIM, основанные на ипотечных кредитах в цифровой валюте, а также различные алгоритмические стейблкоины, такие как Frax и Fei. Кроме того, якорные валюты BTC, такие как WBTC, HBTC. , renBTC, вышеупомянутые основные монеты с абсолютной покупательной способностью в цепочке, в настоящее время основной обращающейся публичной цепью по-прежнему является Ethereum. Исходя из этого, ZK Rollup является долгожданным решением для расширения Ethereum, а естественные преимущества Rollup позволяют вышеупомянутым ончейн-фондам, остающимся на первом уровне Ethereum, перемещаться на второй уровень, не неся при этом риски текущего мейнстрима. межсетевые мосты. Естественно, он может обрабатывать большое количество дополнительных средств из слоя Ethereum.
Рисунок 6: Потенциальные ончейн-фонды ZK Rollup (доллары США)
3. Экосистема
Рождение Ethereum, благодаря его преимуществу первопроходца перед web3.0, создало самую зрелую экосистему блокчейнов в мире, будь то экосистема разработчиков, инфраструктура и экосистема проектов или даже пользователи Ethereum Ecology. , все они выделяются среди публичных цепочек блокчейнов. Для ZK Rollup, помимо сетевых фондов, рост экосистемы может также привлечь высококачественные проекты web3.0, которые в настоящее время находятся на первом уровне Ethereum, для переноса своей основной деятельности, блокировок средств и пользователей на второй уровень. -уровневая сеть, станет главным приоритетом. Во-вторых, от того, действительно ли комиссия за газ может быть снижена до уровня BSC/Avalanche или даже Solana, будет зависеть, сможет ли ZK Rollup вернуть средства и трафик, вытекшие из Ethereum в 2021 году. Наконец, исходя из истории развития публичной сети, то, сможет ли публичная сеть иметь экспоненциальный рост внутрисетевых транзакций, во многом зависит от историй о новых формах, таких как DeFi в 2020 году, NFT, GameFi и т. д. в 2021 году. Таким образом, поскольку ZK Rollup приведет к экспоненциальному росту Ethereum, возможность внедрения новых форм продуктов web3.0 также будет ключевым фактором в том, сможет ли ZK Rollup привести Ethereum к новым вершинам. Ниже мы сосредоточимся на zkSnyc/текущей экосистеме. Starkware описывается отдельно.
Что касается zkSync, судя по текущим новостям о сборе средств, в него инвестирует большое количество выдающихся проектов web3.0, и несколько CEX также объявили об открытии каналов вывода валюты на основе zkSync; что еще более важно, его можно использовать; В zkSync любой токен можно использовать для оплаты комиссий без необходимости приобретать ETH или специальный токен, такой как MATIC. Эта функция сделает порог использования zkSync беспрецедентным по сравнению с другими уровнями 2 и даже другими публичными цепями. Кроме того, чтобы уменьшить сложность разработки для разработчиков, zkSync2.0 с момента своего создания подчеркивал, что разработчики могут использовать Solidity для объединения zkEVM и компилятора для достижения 99% совместимости EVM. Это позволяет использовать DeFi в zkSync2 0. Перспектива средне- и крупномасштабного применения кажется более вероятной.
Что касается Starkware, StarkEx был запущен в июне 2020 года в качестве механизма масштабирования уровня 2, позволяющего создавать накопительные пакеты ZK для конкретных приложений на базе Cairo и STARK. В настоящее время на базе StarkEx работают проекты dydx, Immutable, Deversifi и Sorare. Текущая сумма, заблокированная в цепочке, достигла 1,16 миллиарда долларов, было обработано более 140 миллионов транзакций, а совокупная сумма транзакций превысила 518 миллиардов долларов. Согласно официальному пути развития, их следующим шагом будет переход к одному и тому же глобальному уровню 2, запускающему несколько приложений в одной и той же сети StarkNet, чтобы обеспечить совместимость между различными приложениями и улучшить экономию за счет масштаба за счет снижения стоимости платы за газ и, наконец, достижения третьего этапа децентрализованная работа.
Рисунок 7: Путь развития StarkNet
Источник изображения: https://medium.com/starkware/on-the-road-to-starknet-a-permissionless-stark-powered-l2-zk-rollup-83be53640880
ZK Sync: общая сумма сделок TVL 7 264 107; 85;
Starkware：TVL$1.16B； 145M Tx
Источники данных: https://ecosystem.zkSync.io/, https://l2beat.com/, https://zkScan.io/, https://starkware.co/starkex/.
4. Сообщество Сообщество
С точки зрения сообщества, два текущих крупных проекта ZK Rollup близки к BSC, Solana, Avalanche по показателям активности сообщества, таким как общее количество людей в социальных сетях, количество комментариев, содержание сообщений и т. д., и даже в По количеству комментариев в Discord zkSnyc опережает другие публичные сети, все из которых создаются до запуска основной сети. С точки зрения инвестиционных институтов, в марте 2022 года StarkWare проводит последний раунд сбора средств в размере 6 миллиардов долларов США. Если посмотреть на своих прошлых инвесторов, то это определенно сверхпродвинутый уровень финансирования, за исключением основателя Ethereum Виталика. в валютном кругу также есть известные ведущие инвестиционные институты, такие как Paradigm и Sequoia Capital, которая уже была известна в эпоху Web2.0. С другой стороны, процесс сбора средств zkSnyc, похоже, ближе к разработчикам и пользователям. Помимо венчурных капиталистов, таких как Union Square Ventures и A16Z, он также инвестирует в ряд проектов DeFi и бирж, и ожидается, что эти проекты принесут соответствующую прибыль. Преимущества zkSync2 .0 Быстрая интеграция после запуска основной сети.
Инвестиционные учреждения ZK Rollup и статус сбора средств показаны в следующей таблице:
Поскольку технические преимущества ZK Rollup привлекли большое внимание, из приведенной выше диаграммы также видно, что два главных проекта ZK Rollup также востребованы большим количеством инвестиционных учреждений. Особенностью является то, что их очень много. zkSync от бирж и web3.0 Инвестиции со стороны участников проекта, нетрудно заметить, что многие известные централизованные биржи и проекты web3.0 весьма оптимистичны в отношении ZK Rollup.
Наконец, ZK Rollup доказал нам, что можно экспоненциально снизить комиссию за газ, используемую в Ethereum, и значительно улучшить масштабируемость. Op Research с нетерпением ждет, когда ZK Rollup принесет новый опыт сообществу и пользователям Ethereum в обозримом будущем. У Ethereum новый облик. Если все пойдет хорошо, можно смело предположить, что масштабное применение продуктов web3.0 уже не за горами.​
 
Ссылка
https://www.pcmag.com/encyclepedia/term/layer-2-blockchain
https://www.preethikasireddy.com/post/a-normies-guide-to-rollups
Обозреватель блокчейна Binance (BNB)
https://explorer.solana.com/
https://terrasco.pe/