Mnoho lidí věří, že blockchain může transformovat průmyslová odvětví od financí přes dodavatelské řetězce až po zdravotnictví a další. Přesto, že existuje více než deset let, výzvy nadále brání přijetí blockchainu, přičemž jedním z nejnaléhavějších je problém, jak škálovat, aby podporoval miliony transakcí.
Ve snaze překonat tuto výzvu jednou provždy jsou ZK-Rollups nebo Zero-Knowledge Rollups mimořádně slibným konceptem, jehož cílem je dramaticky zvýšit propustnost blockchainů. ZK-Rollups jsou řešení pro škálování na vrstvě 2, která využívají výhody Zero-Knowledge Proofs k poskytování výhod, které jdou nad rámec pouhého zvýšení propustnosti, a poskytují uživatelům také plné soukromí.
ZK-Rollups: Vysvětlení základního konceptu
Zk-Rollups využívají síť Layer-2, která je umístěna nad hlavním blockchainem, kde mohou být transakce vyloženy a spojeny dohromady, než jsou zpracovány jako jedna masivní transakce zpět v hlavním řetězci. Používají důkazy ZK k zakrytí podrobností transakcí a ověřují jejich přesnost pomocí „dokladu o platnosti“, který je předložen hlavnímu řetězci. Tímto způsobem snižují celkové zatížení hlavního řetězce a umožňují mu zpracovat mnohem více transakcí. Další výhodou jsou výrazně nižší poplatky za plyn, protože tyto náklady jsou rozděleny mezi všechny transakce spojené dohromady.
Tajnou omáčkou ZK-Rollups je zk-SNARK neboli Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge, což je kryptografická technika, která umožňuje jedné straně dokázat druhé straně, že transakce je přesná, aniž by byla odhalena jakákoliv podrobnosti o této transakci.
Stručně řečeno, ZK-Rollups fungují takto:
Uživatelé zadají svou transakci na smlouvu ZK-Rollup
Operátor zpracovává tyto transakce mimo řetězec, než je agreguje do dávek
Poté vygeneruje důkaz platnosti pro celou dávku pomocí zk-SNARKS
Tento důkaz je spolu s konečným stavem Rollup po zpracování všech transakcí odeslán do hlavní sítě
Mainnet ověří důkaz platnosti a aktualizuje všechny peněženky zapojené do této dávky transakcí.
Nakonec mohou uživatelé vybrat své prostředky z kumulativní chytré smlouvy
Výhody ZK-Rollups
ZK-Rollups poskytují významné výhody oproti starším technikám škálování, jako jsou postranní řetězce a „optimistické rollupy“, které v současnosti vedou na Ethereu.
Stejně jako ZK-Rollups, Optimistic Rollups také zpracovávají transakce mimo řetězec a sdružují je do dávek, které se předkládají do předávacího řetězce. Ale spíše než pomocí ZK-proofs, používají mechanismus odolný proti podvodům, ve kterém se transakce považují za platné, pokud je někdo nezpochybní. To vyžaduje použití „okna“ nebo časového období, ve kterém může kdokoli volně kontrolovat a ověřovat transakce a vydat výzvu, pokud zjistí, že někdo podvádí. Pokud bude výzva úspěšná, podvodná transakce se odvolá a vyzyvatel získá odměnu.
Alternativou jsou postranní řetězce. Jsou to nezávislé blockchainové sítě, které běží paralelně s mainnetem a využívají své vlastní mechanismy konsenzu, které jim umožňují zpracovávat transakce samy. K hlavní síti se připojují pomocí „obousměrného pegu“, který umožňuje přenos aktiv mezi dvěma řetězci.
ZK-Rollups poskytují přesvědčivé výhody oproti Optimistic Rollups a Sidechains:
Vyšší konečnost transakcí ve srovnání s Optimistic Rollups, protože použití ZK-proofs znamená, že mohou být ověřeny okamžitě po odeslání do sítě. Období výzvy s Optimistic Rollup znamená, že transakce budou vždy zpožděny.
Větší bezpečnost ve srovnání s postranními řetězci, protože zdědí zabezpečení základního mainnetu díky použití důkazů platnosti. Postranní řetězce se spoléhají na své vlastní bezpečnostní modely, které jsou mnohem slabší než zavedené blockchainy jako Ethereum.
Snížené poplatky za plyn jsou další výhodou ZK-Rollups ve srovnání s Sidechains. Protože je mnoho transakcí sloučeno do jedné, která je následně zpracovávána v hlavním řetězci, lze poplatek za plyn zaplacený Ethereu sdílet napříč všemi transakcemi v balíčku. To sidechains neumí. Stále zpracovávají každou transakci nezávisle, což znamená, že uživatel platí celý transakční poplatek.
Jaký je stav ZK-Rollups?
Několik projektů přináší ZK-Rollups do hlavního proudu. Jednou z nejslibnějších je modulární síť zkEVM Layer-2, Prom ZkEVM, která vytvořila řešení podporující Ethereum, EVM kompatibilní blockchainy a non-EVM blockchainy.
Tato rozsáhlá podpora je pro Prom ZkEVM nezbytná, protože má za úkol zajistit interoperabilitu napříč všemi hlavními blockchainy. Jeho architektura mu umožňuje současně předkládat důkazy platnosti dvěma blockchainům najednou.
Použití rekurzivní technologie STARK v Prom ZkEVM se ukázalo jako extrémně škálovatelné a vysoce ekonomické, zatímco jeho vysoký stupeň interoperability usnadňuje život vývojářům Web3. A co víc, podporuje také funkce „abstrakce účtu“ povolené standardem ERC-4337, takže dApps může implementovat uživatelsky přívětivé funkce, jako jsou tradiční metody obnovení účtu založené na e-mailu.
zkSync je další velké jméno v prostoru ZK-Rollup. Jako jedna z prvních implementací ZK-Rollup má významnou výhodu prvního tahu, která pomohla urychlit její přijetí a získala stovky vývojářů dApp svým příslibem 2 000 transakcí za sekundu.
Tyto působivé rychlosti jsou podpořeny silným zabezpečením, které zkSync zdědí od Etherea, a nízkými transakčními poplatky. A co víc, mnoho vývojářů považuje vyspělé souhrny zkSync za snadněji implementovatelné, což znamená, že dApps mohou podporovat bezproblémové převody aktiv napříč řetězci EVM bez jakékoli latence.
Specializovanější ZK-Rollups, jako je Immutable X, se zaměřují na specializované případy použití v rámci Etherea, jako jsou hry Web3. Zaměřuje se na blockchainové hry, které využívají NFT jako herní postavy, zbraně a doplňky. V mnoha hrách jsou tato aktiva extrémně levná, takže je potřeba udržet transakční poplatky na minimu. To je důvod, proč je Immutable X oblíbený u stovek blockchainových her. Umožňuje hráčům okamžitě nakupovat a prodávat levná aktiva se zanedbatelnými poplatky.
Hráči blockchainových her navíc musí být schopni provádět transakce okamžitě. Chtějí mít možnost koupit si novou zbraň nebo předmět a okamžitě je použít ve své další hře. Immutable X to dělá a může se pochlubit neuvěřitelnou rychlostí 9 000 transakcí za sekundu. Další výhodou společnosti Immutable X je, že NFT v její síti jsou uhlíkově neutrální díky vysoce účinnému mechanismu konsenzu pro prokázání sázky.
Škálovatelnost blockchainu dosažena
Pokrok projektů jako Prom ZkEVM, zkSync a Immutable X demonstruje, jak ZK-Rollups dosáhly úrovně vyspělosti potřebné k tomu, aby se technologie dostala do hlavního proudu. ZK-Rollups nabízejí více než jen sliby – aktivně transformují blockchainy, což jim umožňuje dosáhnout rozsahu a zároveň zvýšit bezpečnost a soukromí každého uživatele.
Využitím špičkových možností ZK-proofs poskytují ZK-Rollups dApps výkonný, všestranný, bezpečný a soukromí chránící způsob škálování na jakémkoli blockchainu.