Technologie blockchain mění způsob, jakým přemýšlíme o důvěře, bezpečnosti a decentralizovaných systémech. Jednou z hlavních výzev, kterým čelí přijetí blockchainu, je škálovatelnost. Jak roste počet uživatelů a transakcí v blockchainové síti, výpočetní výkon potřebný k ověřování a ověřování transakcí se může stát úzkým hrdlem, což má za následek pomalé doby transakcí, vysoké poplatky a neefektivitu. V posledních letech se objevilo mnoho inovativních řešení, která řeší tyto výzvy škálovatelnosti, včetně ZK rollups, Optimistic rollups, Validium a dalších. Mezi různými škálovacími řešeními je zkEVM jedním z nejžhavějších v tomto prostoru. Pojďme se podívat, zda je zkEVM skutečně svatým grálem škálování!
Co je zkEVM?
Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine (zkEVM) je virtuální stroj, který může vyvíjet a provádět chytré smlouvy s funkcí nulových znalostí. Všechny zkEVM usilují o dosažení stejného cíle: poskytovat stejný zážitek z kumulace ZK jako blockchain Ethereum layer 1 (L1). V raných fázích závodu škálování Etherea měly optimistické rollupy jako Arbitrum a Optimism významnou výhodu, protože tento styl rollupů byl zpočátku relativně jednodušší a kompatibilní nebo dokonce plně ekvivalentní EVM. Díky této technické příbuznosti se vývojáři mohou vyhnout změně kódu nebo opuštění nástrojů EVM a inteligentních smluv a zároveň migrovat nebo vytvářet inteligentní smlouvy na škálovatelnější řešení pro zachování zabezpečení a decentralizace L1, což vede k vynikající uživatelské zkušenosti.
Typy zkEVM
Vitalik Buterin rozděluje zkEVM do čtyř různých typů na základě kompatibility a výkonu. Type-1 zkEVM bude plně kompatibilní s EVM a může být dokonce použit k upgradu samotného Etherea, zatímco Type-4 zkEVM bude fungovat pouze se specifickými aplikacemi Ethereum. Technickější vysvětlení výhod a nevýhod jednotlivých typů lze hledat na blogu Vitalik . Zde je jeho rozpis různých typů zkEVM:
Obrázek z Vitalikova blogu
Typ-1 a Type-2 zkEVM
zkEVM patří k Rollupům typu 1 a typu 2 ZK, které mají nejvyšší kompatibilitu s Ethereem. Jsou plně kompatibilní s většinou aplikací Ethereum, protože se nedotýkají aplikační vrstvy. Výsledkem je, že zkEVM se stal první volbou pro vývojáře, kteří vytvářejí aplikace na Ethereu.
Konkurence na škálovací trati se zahřívá, aby se zjistilo, který tým dokáže vyrobit první zkEVM „Type-1“ a „Typu-2“ a poskytnout vývojářům Ethereum vysoce kompatibilní škálovací řešení, aniž by museli provádět významné změny ve svých kódových základech Construct. I když jsou cíle podobné, oba mají odlišný přístup.
V březnu tohoto roku vydalo několik projektů ZK rollups své vlastní implementace zkEVM. Veřejné vydání zkEVM představuje nejdůležitější krok směrem k tomu, co Vitalik předpověděl v roce 2021: „Ve střednědobém až dlouhodobém horizontu, jak se technologie zlepšuje, zvítězí rollupy ZK ve všech aplikačních scénářích.“
Ačkoli Type-1 zkEVM poskytuje maximální kompatibilitu s Ethereem, doby důkazu jsou stále velmi pomalé, protože Type-1 zkEVM také replikuje neefektivitu Etherea. V současné době trvá generování důkazů pro bloky Ethereum hodiny. Type-2 zkEVM poskytuje lepší rovnováhu mezi kompatibilitou a výkonem, poskytuje vývojářům dostatečnou kompatibilitu a zároveň výrazně zkracuje dobu testování. Mnoho iniciativ v současnosti upřednostňuje vývoj zkEVM typu 2.
Konkurenční lídr v zkEVM
Obrázek z msfew.eth
Scroll: Build Type-2 zkEVM. Tým vyvinul svůj zkEVM ve spolupráci se skupinou Privacy & Scaling Exploration. Poslední krok před mainnetem, testování Scroll Alpha, bude vydáno v srpnu 2022.
Polygon zkEVM: Open source a využívající Type-2 zkEVM. Používá ZK proofs ke snížení transakčních poplatků a zvýšení propustnosti při zachování bezpečnosti Etherea L1. Betaverze Mainnetu Polygon zkEVM byla oficiálně spuštěna 27. března 2023.
zkSync Era: Použití Type-4 zkEVM, vytvořený Matters Lab. Jeho Type-4 zkEVM má jedinečné vlastnosti a působivé schopnosti zkPorter. Výsledkem je, že zkSync Era se stává prvním EVM, který bude spuštěn na mainnet a bude plně přístupný veřejnosti, aby přenesla své prostředky do systému nebo nasadila svůj kód v síti.
StarkNet: Použití Type-4 zkEVM. Ve skutečnosti není EVM nativní funkcí Starknet. Starknet používá převodník Warp (poskytovaný společností Nethermind) k převodu kódu Solidity do Káhiry, aby podpořil zavedení inteligentních smluv. Kakarot je komunitně řízený projekt, který také přispívá ke kompatibilitě StarkNet s EVM.
Další zkEVM
Taiko : Jak je uvedeno na svých webových stránkách, Taiko se prezentuje jako „plně decentralizovaný zk-rollup ekvivalentní Ethereu“ s Type-1 zkEVM. Podle Taiko se zkEVM typu 1 odlišuje od ostatních iniciativ na seznamu a jednou z jeho hlavních výhod je, že vyžaduje minimální úpravy kódu pro zjednodušení migrace.
Linea: Type-2 zkEVM poháněné společností Consensys. Díky integraci ZKP s plnou kompatibilitou EVM jsou vývojáři schopni vytvářet škálovatelné DApps nebo přesunout stávající DApps na nové platformy, aniž by museli měnit kód nebo přepisovat chytré smlouvy. Veřejný testnet byl spuštěn 28. března tohoto roku a byl přidán k výchozím síťovým možnostem rozšíření Metamask.
na závěr
Spuštění Polygon zkEVM a zkSync Era na mainnetu Ethereum bude nejdůležitějším prvním krokem při testování zkEVM se skutečnými uživateli a aktivitou DApp. Dostupnost a škálovatelnost zkEVM připraveného k produkci má potenciál narušit konkurenci nejen mezi různými škálovacími řešeními Etherea, ale také mezi Ethereem a dalšími řetězci vrstvy 1. Úspěšná implementace Type-2 zkEVM umožní stávajícím vývojářům Etherea rozšířit své DApps na kód, který znají, a dále zvýšit přilnavost ekosystému Ethereum.
zkEVM představuje krok k vybudování udržitelnějšího Etherea s ohledem na vývojářskou komunitu. Tím, že vývojářům poskytneme kompatibilnější rozšiřující platformu, na které může stavět více vývojářů, odemykáme větší prostor pro návrh pro celý ekosystém. V budoucnu pravděpodobně více vývojářů přejde na výkonnější souhrny typu 3 a 4 ZK, které mohou Ethereum lépe škálovat a poskytují více případů použití, ale nyní existují zkEVM typu 1 a typu 2, vývojáři mohou více snadný přechod na rollup.
