Технология блокчейна меняет наше представление о доверии, безопасности и децентрализованных системах. Однако одной из основных проблем, стоящих перед внедрением блокчейна, является масштабируемость. По мере роста числа пользователей и транзакций в сети блокчейн вычислительная мощность, необходимая для проверки и аутентификации транзакций, может стать узким местом, что приведет к увеличению времени транзакций, высоким комиссиям и неэффективности. В последние годы появилось множество инновационных решений для решения этих проблем масштабируемости, в том числе накопительные пакеты ZK, оптимистичные накопительные пакеты, Validium и другие. Среди различных решений масштабирования zkEVM является одним из самых популярных в этой области. Давайте посмотрим, действительно ли zkEVM является Святым Граалем масштабирования!

Что такое zkEVM?

Виртуальная машина Ethereum с нулевым разглашением (zkEVM) — это виртуальная машина, которая может разрабатывать и выполнять смарт-контракты с функциональностью с нулевым разглашением. Все zkEVM стремятся достичь одной и той же цели: обеспечить тот же опыт объединения ZK, что и блокчейн уровня 1 (L1) Ethereum. На ранних этапах гонки масштабирования Ethereum оптимистичные накопительные пакеты, такие как Arbitrum и Optimism, имели значительное преимущество, поскольку этот стиль объединений изначально был относительно более простым и совместимым или даже полностью эквивалентным EVM. Благодаря такой технической близости разработчики могут избежать изменения кода или отказа от инструментов EVM и смарт-контрактов, одновременно мигрируя или создавая смарт-контракты на более масштабируемое решение для обеспечения безопасности и децентрализации уровня 1, что приводит к превосходному пользовательскому опыту.

Виды зкЭВМ

Виталик Бутерин делит zkEVM на четыре разных типа в зависимости от совместимости и производительности. zkEVM типа 1 будет полностью совместим с EVM и даже может использоваться для обновления самого Ethereum, тогда как zkEVM типа 4 будет работать только с определенными приложениями Ethereum. Более техническое объяснение преимуществ и недостатков каждого типа можно поискать в блоге Виталика. Вот его описание различных типов zkEVM:

Фото из блога Виталика

ЗкЭВМ Тип-1 и Тип-2

zkEVM принадлежит к накопительным пакетам ZK Type-1 и Type-2, которые имеют самую высокую совместимость с Ethereum. Они полностью совместимы с большинством приложений Ethereum, поскольку не затрагивают прикладной уровень. В результате zkEVM стал первым выбором для разработчиков, создающих приложения на Ethereum.

Конкуренция на пути масштабирования обостряется, чтобы увидеть, какая команда сможет создать первые zkEVM «Типа 1» и «Типа 2», чтобы предоставить разработчикам Ethereum высокосовместимые решения для масштабирования без внесения существенных изменений в их кодовые базы Construct. Хотя цели схожи, они оба используют разные подходы.

В марте этого года несколько проектов объединения ZK выпустили свои собственные реализации zkEVM. Публичный выпуск zkEVM представляет собой наиболее важный шаг к тому, что предсказал Виталик в 2021 году: «В среднесрочной и долгосрочной перспективе, по мере совершенствования технологий, накопительные пакеты ZK будут выигрывать во всех сценариях применения».

Хотя zkEVM Type-1 обеспечивает максимальную совместимость с Ethereum, время проверки по-прежнему очень медленное, поскольку zkEVM Type-1 также повторяет неэффективность Ethereum. В настоящее время создание доказательств блоков Ethereum занимает несколько часов. zkEVM типа 2 обеспечивает лучший баланс между совместимостью и производительностью, обеспечивая разработчикам достаточную совместимость и значительно сокращая время проверки. Многие инициативы в настоящее время отдают приоритет развитию zkEVM Type-2.

Конкурентный лидер в zkEVM

Изображение с сайта msfew.eth

  • Свиток: Сборка zkEVM типа 2. Команда разработала zkEVM в сотрудничестве с группой Privacy & Scaling Exploration. Последний шаг перед основной сетью — тестирование Scroll Alpha — будет выпущен в августе 2022 года.

  • Polygon zkEVM: открытый исходный код и использование zkEVM типа 2. Он использует доказательства ZK для снижения комиссий за транзакции и увеличения пропускной способности, сохраняя при этом безопасность Ethereum L1. Бета-версия основной сети Polygon zkEVM была официально запущена 27 марта 2023 года.

  • Эра zkSync: использование zkEVM Type-4, созданного Matters Lab. Его zkEVM Type-4 обладает уникальными характеристиками и впечатляющими возможностями zkPorter. В результате zkSync Era становится первой EVM, запущенной в основной сети и полностью доступной для общественности, позволяющей переносить свои средства в систему или развертывать свой код в сети.​

  • StarkNet: Использование zkEVM типа 4. На самом деле EVM не является встроенной функцией Starknet. Starknet использует преобразователь Warp (предоставленный Nethermind) для преобразования кода Solidity в Cairo для поддержки развертывания смарт-контрактов. Kakarot — это проект сообщества, который также способствует совместимости StarkNet с EVM.

Другие zkEVM

  • Taiko: Как указано на веб-сайте, Taiko позиционирует себя как «полностью децентрализованный zk-rollup, эквивалентный Ethereum» с zkEVM типа 1. По словам Тайко, zkEVM типа 1 отличает его от других инициатив в списке, а одним из его основных преимуществ является то, что он требует минимальных модификаций кода для упрощения миграции.

  • Linea: zkEVM Type-2 на базе Consensys. Интегрируя ZKP с полной совместимостью с EVM, разработчики могут создавать масштабируемые DApps или перемещать существующие DApps на новые платформы без изменения кода или переписывания смарт-контрактов. Публичная тестовая сеть была запущена 28 марта этого года и была добавлена ​​к сетевым параметрам расширения Metamask по умолчанию.

в заключение

Запуск Polygon zkEVM и zkSync Era в сети Ethereum станет наиболее важным первым шагом в тестировании zkEVM с реальными пользователями и активностью DApp. Доступность и масштабируемость готового к эксплуатации zkEVM может подорвать конкуренцию не только между различными решениями масштабирования Ethereum, но также между Ethereum и другими цепочками первого уровня. Успешная реализация zkEVM Type-2 позволит существующим разработчикам Ethereum расширять свои DApps с помощью знакомого им кода, что еще больше повысит устойчивость экосистемы Ethereum.

zkEVM представляет собой шаг к созданию более устойчивого Ethereum с учетом сообщества разработчиков. Предоставляя разработчикам более совместимую платформу расширений, на которой может работать больше разработчиков, мы открываем больше возможностей для проектирования всей экосистемы. В будущем больше разработчиков, вероятно, перейдут на более производительные накопительные пакеты ZK типа 3 и типа 4, которые смогут лучше масштабировать Ethereum и предоставить больше вариантов использования, но теперь есть zkEVM типа 1 и типа 2, разработчики могут больше легко перейти на роллап.