Autor: Sunny, Deep Wave TechFlow

Gast: Shumo, Gründer und CEO von NEBRA

Die Skalierung von Ethereum ist eine der wichtigsten Entwicklungen in der Web3-Branche im Jahr 2024. Typischerweise lassen sich Skalierungsszenarien in zwei Kategorien einteilen: L1-Skalierung und L2-Skalierung, die jeweils ihre Vorteile in unterschiedlichen Entwicklungsbereichen zeigen.

L2-Erweiterungen können in Form von optimistischen (Op-)Rollups oder ZK-Rollups erfolgen. Op-Rollups betrachten Transaktionen standardmäßig als gültig und verifizieren sie nur, wenn sie angefochten werden, während ZK-Rollups wissensfreie Beweise verwenden, um alle Transaktionen außerhalb der Kette zu verifizieren, bevor sie an die Hauptkette übergeben werden. In diesem Bereich ist Base führend bei der Verwendung von Op-Rollups, während Scroll einer der Marktführer bei ZK-Rollups ist.

Anfang des Jahres äußerte Ethereum-Gründer Vitalik Buterin auf Twitter seine hohen Erwartungen, dass zk-rollups im nächsten Jahrzehnt die ultimative Lösung für die Skalierung von Ethereum sein werden.

Um die Definition von ZK-Rollups und ihren Mechanismus weiter zu verdeutlichen, kann man auf den Data Availability Layer (DA), den Settlement Layer und ihre entsprechenden Nachweise – Proof of State und Proof of Consensus – hinweisen, die sie beinhalten. Da ZK-Rollups die Gültigkeit aller Transaktionsdaten überprüfen müssen, müssen der Statusübergang der Transaktion und der Endstatus der Transaktion in der Kette gespeichert werden, was zu den oben genannten zwei Ebenen führt.

Bevor das „ultimative Ziel“ der Skalierung erreicht wird, betonte Vitalik außerdem: „Um an diesen Punkt zu gelangen, sind viel Infrastruktur und optimierte Prüfer erforderlich …“

Das Ziel der heutigen Diskussion besteht also darin, Einblicke in ein L2-Skalierungs-Startup namens NEBRA zu gewinnen, das Problem zu verstehen, das NEBRA zu lösen versucht, und wie die zk-rollups-Infrastruktur integriert werden kann, um dieses „Endziel“ zu erreichen.

Die aktuellen Kosten für die Erstellung eines ZK-Beweises betragen 50 US-Dollar, was eindeutig weit vom Endziel entfernt ist. Deshalb haben wir Shumo, den Gründer von NEBRA, eingeladen, zu diskutieren, wie er das Kostenproblem durch wissensfreie Aggregation löst.

In diesem Interview geht es darum, wie Shumo NEBRA gegründet hat, wie seine Dezentralisierungsphilosophie auf jahrelanger Branchenerfahrung basiert und wie NEBRA durch seinen Fokus auf Kryptographie und mathematisches Fachwissen mit Unternehmen wie EigenLayer und der Aggregationsschicht von Polygon konkurriert.

Highlights auf einen Blick

  1. Der ultimative Wert der Blockchain liegt in ihrer Fähigkeit, die Koordination zwischen Menschen aus verschiedenen Ländern auf der ganzen Welt zu fördern und zwischen Einzelpersonen bestehende Barrieren zu beseitigen. Eine grundlegende Erkenntnis ist, dass Koordinierung grundsätzlich kostspielig ist.

  2. Die Skalierung einer Blockchain mit zk-Rollups läuft auf zwei Hauptfunktionen hinaus: Datenverfügbarkeit (oder Veröffentlichung) und Abrechnung.

  • Wenn ein Zustandsnachweis erforderlich ist, ist die Datenverfügbarkeit für die Überprüfung von Zustandsübergängen von entscheidender Bedeutung – sie stellt sicher, dass die zur Überprüfung von Zustandsänderungen erforderlichen Daten jederzeit verfügbar sind.

  • Wenn ein Konsensnachweis erforderlich ist, umfasst die Abwicklung die Erzielung eines Konsenses über den Zustand der Daten nach erfolgter Transaktion.

  • Wissensfreie Beweise und überprüfbare Berechnungen ermöglichen es uns, die Korrektheit von Zustandsübergängen zu überprüfen, ohne kostspielige Zustandsübergangsfunktionen erneut ausführen zu müssen.

  1. Wir sind fest davon überzeugt, dass eine auf Zero-Knowledge-Beweisen basierende Regelung innerhalb des nächsten Jahrzehnts zum Mainstream-Ansatz werden wird.

  2. Wir glauben, dass der Nachweis der Abwicklung eine der drängendsten Herausforderungen für Blockchain ist, dicht gefolgt von der Lösung des Problems der Datenverfügbarkeit (Data Availability, DA). Unsere Strategie beinhaltet die rekursive Generierung wissensfreier Beweise – entweder Fourier-Beweise oder die Aggregation von Tausenden von Beweisen. Dadurch können alle diese Beweise in einem einzigen Commit auf Ethereum zusammengeführt werden. Dadurch können die Kosten für den Nachweis einer Einigung um den Faktor zehn oder mehr gesenkt werden. Dies ist der Kern dessen, was NEBRA entwickelt.

  3. Im Gegensatz zu den Plattformen, die möglicherweise auf Wirtschaftsspielen basieren (wie EigenLayer), basiert unser Ansatz auf reiner Mathematik und Kryptographie.

  4. Obwohl EigenLayer einen wichtigen Mehrwert bietet, ist es auch eine wichtige Strategie, Koordination so weit wie möglich zu vermeiden und sich vollständig auf kryptografische Lösungen zu verlassen, ohne unnötige Vertrauensannahmen einzuführen.

  5. Die Idee hinter NEBRA besteht darin, die bereits ausgereifte Infrastruktur von Ethereum – das Ergebnis jahrelanger Gemeinschaftsbemühungen und -entwicklung – zu nutzen, um Sicherheit und Funktionalität zu verbessern, anstatt unnötige Koordinationsebenen zu schaffen.

  6. Der Start einer projekteigenen Layer-1-Kette bietet in erster Linie den Vorteil, Sequenzer-Einnahmen oder Miner-Extractable-Value (MEV) zu erfassen, was Ihre Protokolleinnahmen direkt steigert.

Philosophische Überlegungen zur Gründung von NEBRA

TechFlow: Können Sie sich kurz vorstellen? Wie verlief Ihr Weg von Ihren Anfängen im akademischen Bereich über Ihren Beitritt zu Algorand bis hin zur Fokussierung auf die Skalierung der Infrastruktur von Ethereum?

Shumo Chu:

Ich habe an der University of Washington promoviert, wo meine Forschungsgebiete formale Methoden und Datenbanksysteme waren. Dazu gehören theoretische Studien zu Programmiersprachen und praktische Anwendungen in verteilten Systemen und Datenbanksystemen. Nachdem ich das Bitcoin-Whitepaper gelesen hatte, interessierte ich mich erstmals für Blockchain und organisierte dann 2018 ein Seminar über Bitcoin und Kryptowährungen an der University of Washington.

Nach Abschluss meiner Doktorarbeit hatte ich zwar keinen klaren Plan für meine zukünftige berufliche Laufbahn, war mir aber sicher, dass ich nicht für ein großes Unternehmen wie Microsoft, Google oder Facebook arbeiten wollte. Deshalb habe ich mich entschieden, Algorand beizutreten, einem Kryptowährungs-Startup mit einem hohen Ansehen in der Wissenschaft. Algorand wurde vom Turing-Preisträger und MIT-Professor Silvio Micali gegründet. Obwohl das Team großartig war, stellte ich schnell fest, dass die Unternehmenskultur nicht gut zu dem grundlegenden, leicht rebellischen Geist passte, den Kryptowährungen meiner Meinung nach haben sollten. Algorand hat sich für die Zusammenarbeit mit großen Banken entschieden, was dem Geist der Kryptowährung, wie ich ihn verstehe, etwas widerspricht.

Nachdem ich eine Zeit lang für Algorand gearbeitet hatte, kehrte ich als Lehrassistent an die UC Santa Barbara in die akademische Welt zurück, wo sich meine Forschungsrichtung auf Kryptographie verlagerte, insbesondere auf wissensfreies maschinelles Lernen (ZKML). Ich war Mitautor einer frühen Arbeit über ZKML, die einen neuen Ausgangspunkt für meine akademische Karriere darstellte. Aber meine Leidenschaft für das Unternehmertum führte mich später dazu, Manta Network mitzubegründen, ein Projekt, das sich zunächst auf Blockchains zum Schutz der Privatsphäre konzentrierte und sich später zu einem benutzerfreundlicheren Tool namens Manta entwickelte.

Letzten Juli habe ich Manta verlassen, um NEBRA zu gründen, eine Forschungs- und Entwicklungsorganisation, die sich darauf konzentriert, die Zukunft wissensfreier Technologien voranzutreiben. Diese Erfahrung, von akademisch bis unternehmerisch, ist eine Zusammenfassung meiner Reise im Bereich Blockchain und Kryptographie.

Über die Leidenschaft, die den Geist der Anarchie verkörpert

TechFlow: Sie haben die anarchistische Bewegung erwähnt und waren der Meinung, dass Algorand der soziale Basisgeist von Ethereum fehlt. Können Sie konkret sagen, warum Ethereum eher dem Ethos sozialer Bewegungen entspricht? Liegt es daran, dass es einen größeren Netzwerkeffekt hat als Algorand?

Shumo Chu:

Bei unserem Projekt geht es nicht nur um Technologie, sondern vor allem darum, eine Gemeinschaft zu pflegen und die Vision des Gründers zu verwirklichen. Schauen Sie sich nur die Erfahrungen von Vitalik Buterin an. Obwohl er sich während des Studiums eingehend mit Kryptographie beschäftigte und mit den besten Kryptographen Kanadas zusammenarbeitete, fühlte er sich letztendlich von Bitcoin angezogen. Er engagiert sich nicht nur tief in der Bitcoin-Community, sondern hat als Herausgeber des „Bitcoin Magazine“ auch viel Mühe in die Bitcoin-Community investiert und praktiziert sie wirklich. Als ihm jedoch klar wurde, dass Bitcoin seine Ideale nicht vollständig verwirklichen konnte, gründete er Ethereum.

Dies unterstreicht ein zentrales Prinzip: Kryptowährungen sind mehr als nur der Status quo. Tatsächlich handelt es sich um eine tiefgreifende Anerkennung der individuellen Freiheit, die traditionelle Methoden der Währungsschaffung und staatlichen Eingriffe in Frage stellt. Im Laufe meiner Karriere habe ich verschiedene Blockchain-Trends miterlebt, darunter auch IBMs Hyperledger. Aber die letztendliche Unklarheit dieser zugelassenen Blockchains verdeutlicht einen wichtigen Punkt: Die Blockchain-Technologie ist von Natur aus resistent gegen die Kontrolle durch die Zentralregierung. Sie stellt eine soziale Bewegung dar, die sich für die Wahrung individueller Freiheiten trotz staatlicher Eingriffe einsetzt.

Auch Blockchain-Gründer wie Vitalik haben diesen Aspekt offen diskutiert und betont, dass Blockchain in Cyberpunk-Ideen wurzelt und ein Werkzeug für gesellschaftlichen Wandel ist. Obwohl digitale Zentralbankwährungen (CBDCs) technisch machbar sind, ignorieren sie den grundlegenden Ethos der Blockchain als Gegenmaßnahme zur Regierungsmacht.

Es ist dieses entscheidende Missverständnis, das Algorand und ähnliche Projekte daran hindert, das Wesentliche der Kryptowährungsbewegung wirklich zu erfassen.

Aufbau des Ethereum-Ökosystems: Koordination als ultimatives Ziel

TechFlow: Bevor wir über NEBRA sprechen, haben Sie das Ziel erwähnt, ein Peer-to-Peer-Bargeldsystem aufzubauen, das regierungsresistent ist, scheinbar in der Hoffnung, eine Zukunft mit Governance statt staatlicher Kontrolle zu ermöglichen. Generell wird Ethereum für seine Smart Contracts geschätzt, die dezentrale Anwendungen ermöglichen, während Bitcoin aufgrund seiner dezentralen Natur als „digitales Gold“ gilt, allerdings ist die Transaktionsgeschwindigkeit langsamer. Können Sie angesichts der Rolle von Ethereum bei der Gestaltung der nächsten Generation des Internets und des Finanzwesens Ihre Gedanken zu beiden Systemen mitteilen? Und warum haben Sie sich nach Ihrem Ausstieg aus Algorand entschieden, sich auf Ethereum zu konzentrieren, obwohl es viele andere Netzwerke zur Auswahl gab?

Shumo Chu:

Ich stimme den von Ihnen genannten Punkten zu. Zwar existiert Bitcoin als Wertaufbewahrungsmittel, verfügt jedoch nicht über die Fähigkeit, ein koordiniertes System aufzubauen. Der wahre Wert der Blockchain liegt in ihrer Fähigkeit, Menschen auf der ganzen Welt bei der Zusammenarbeit zu unterstützen und persönliche Spannungen zwischen verschiedenen Ländern zu beseitigen. Um dies zu erreichen, ist eine leistungsstarke Smart-Contract-Plattform unerlässlich, die bloße Durchführung von Token-Transfers reicht nicht aus. Ethereum gelingt dies sehr gut, da es den grundlegendsten Wert der Branche verkörpert: die Dezentralisierung.

Während Bitcoin bei der Dezentralisierung möglicherweise eine bessere Leistung erbringt als Ethereum, ist Ethereum aus praktischer Sicht die erste Wahl für die Entwicklung sinnvoller Projekte. Die Kombination aus Dezentralisierung und weit verbreiteter Akzeptanz wird von keiner anderen Blockchain erreicht.

Wir sollten uns nicht nur auf technische Indikatoren wie Transaktionsgeschwindigkeit oder Netzwerklatenz konzentrieren. Ethereum legt mehr Wert auf Dezentralisierung, was den Grundwerten der gesamten Branche entspricht. Darüber hinaus verbessert die Community Ethereum aktiv durch Second-Layer-Lösungen und untersucht, wie das System erweitert werden kann, ohne das zugrunde liegende Protokoll zu ändern, beispielsweise durch die Verwendung modularer Datenschichten wie Celestia.

Bei NEBRA liegt unser Hauptaugenmerk auf der Entwicklung der Siedlungsschicht. Im Wesentlichen umfasst die Blockchain-Technologie hauptsächlich zwei Funktionen: Datenveröffentlichung (oder Datenverfügbarkeit) und Abrechnung. Unser Fokus auf die Verbesserung der Abwicklungsfähigkeiten von Ethereum passt gut zu unseren Zielen und ist eine natürliche Erweiterung unseres Engagements.

Was ist NEBRA? Wie skaliert NEBRA Ethereum?

NEBRA: Der Unterschied zwischen Abrechnung und Datenverfügbarkeit

TechFlow: Können Sie den Unterschied zwischen „Abrechnung“ und „Datenveröffentlichung“ in Ethereum erklären? Es scheint, dass bei der Datenveröffentlichung Daten vorübergehend gespeichert werden, während bei der Abwicklung der Transaktionsstatus bestätigt und aufgezeichnet wird. Was ist der Unterschied zwischen diesen beiden Prozessen und welche Bedeutung haben sie im Ethereum-Ökosystem?

Shumo Chu:

Tatsächlich verstehen Sie die Kernkonzepte bereits und es sind keine weiteren Erklärungen erforderlich. Die Datenverfügbarkeit ist für den Nachweis von Zustandsänderungen von entscheidender Bedeutung – sie stellt sicher, dass die zur Überprüfung der Zustandsänderung erforderlichen Daten jederzeit zugänglich sind.

Die Abwicklung hingegen konzentriert sich auf den Prozess der Konsensfindung über den Zustand der Daten nach erfolgter Transaktion.

Stellen Sie sich vor, Sie beginnen mit einem bestimmten Zustand „A“ und ein intelligenter Vertrag bestimmt, wie der Zustand übergehen soll. Die Frage lautet dann: Wie überprüfen wir, ob eine Transaktion korrekt ist? Die ultimative Lösung liegt in wissensfreien Beweisen und überprüfbaren Computertechniken. Mit diesen Techniken können wir die Korrektheit von Zustandsübergängen nachweisen, ohne teure Zustandsübergangsfunktionen erneut ausführen zu müssen.

Die Rechenleistung von Ethereum kann mit einem Taschenrechner verglichen werden, der in der fünften Klasse verwendet wird. Diese Metapher offenbart die Einschränkungen, mit denen wir es zu tun haben. Unser Ziel ist es, Ethereum so zu skalieren, dass seine dezentrale und vertrauenswürdige Natur erhalten bleibt und gleichzeitig die zugrunde liegenden Sicherheitsgarantien gewahrt bleiben. Dies ist der Schwerpunkt unserer aktuellen Bemühungen.

TechFlow: Wie bringt NEBRA Dezentralisierung, Skalierbarkeit und Sicherheit in Einklang?

Shumo Chu:

Der Kern unseres Ansatzes ist die Verwendung von Zero-Knowledge-Beweisen. Wenn wir Zustandsbedingungen überprüfen, müssen wir sie nicht erneut ausführen. Um die Bedeutung des NEBRA-Ansatzes zu verstehen, müssen Sie zunächst Konzepte wie ZK-EVM und ZK-Second-Layer-Lösungen verstehen, die Ethereum als Abrechnungsschicht für wissensfreie Beweise nutzen. Wir sind fest davon überzeugt, dass Siedlungen, die auf wissensfreien Beweisen basieren, im nächsten Jahrzehnt zum Mainstream werden werden, vor allem aufgrund ihrer vielen Vorteile. Sie gewährleisten die Sicherheit, ohne die Dezentralisierung zu beeinträchtigen, und bieten Schutz der Privatsphäre. Einer unserer Hauptkunden, Worldcoin, nutzt beispielsweise unsere Technologie, um die Privatsphäre der Identitäten seiner Benutzer zu schützen.

Wir glauben, dass der Zahlungsnachweis eine der größten Herausforderungen für die Blockchain sein wird, nachdem die Datenverfügbarkeitsprobleme gelöst sind. Unsere Strategie besteht darin, rekursiv Zero-Knowledge-Beweise zu generieren – entweder Fourier-Beweise oder die Aggregation von Tausenden von Beweisen. Dadurch können alle diese Beweise in einem einzigen Commit auf Ethereum zusammengefasst werden. Dadurch können die Beweiskosten einer Einigung um den Faktor zehn oder mehr reduziert werden. Genau das entwickelt NEBRA.

Rekursiv generierte wissensfreie Beweise und Beweisaggregationen: Was bedeuten sie für die Unterstützung von ZK-EVM und ZK Layer 2?

TechFlow: Können Sie das Konzept der „Proof Aggregation“ für jemanden vereinfachen, der nicht sehr technisch versiert ist? Bitte geben Sie außerdem an, auf welcher Ebene NEBRA tätig ist.

Shumo Chu:

Das spezifische Konzept der „Beweisaggregation“ ist eigentlich nicht der Punkt. Der Schlüssel besteht darin, zu verstehen, was dieser Beweis ist: Es kann sich um eine prägnante Signatur oder ein kurzes Stück verschlüsselter Daten handeln, das die Gültigkeit der Zustandsübergangsfunktion beweist. Der Vorteil dieses Beweises besteht darin, dass er sehr kurz ist. Der Prozess der Beweisüberprüfung ist jedoch immer noch teuer und die Überprüfung eines Beweises auf Ethereum kostet mittlerweile bis zu 50 US-Dollar. Unser Ziel bei NEBRA ist es, diese Kosten kurzfristig auf 5 US-Dollar und langfristig weiter auf 5 Cent zu senken. Kostenreduzierung ist unser zentrales Wertversprechen und der Hauptgrund, warum unsere Dienstleistungen so wichtig sind.

Während wir die Kosten senken, verzichten wir nicht auf das Erfordernis des Vertrauens. Im Gegensatz zu einigen Plattformen, die möglicherweise auf Wirtschaftsspielen basieren (z. B. Eigen Layer), basiert unser Ansatz ausschließlich auf Mathematik und Kryptographie.

Ist Eigen Layer ein NEBRA-Konkurrent?

TechFlow: Sehen Sie die Eigenschicht als Konkurrenz zu NEBRA?

Shumo Chu:

In unserer Beziehung zu anderen Teams in diesem Bereich geht es weniger um Wettbewerb als vielmehr darum, wie man Ethereum auf unterschiedliche Weise skaliert und Entwicklern beim Aufbau des Protokolls hilft. Dieses Thema ist sehr vielschichtig. Ich glaube nicht, dass wir Konkurrenten sind. Tatsächlich gibt es einige Bereiche, in denen eine Zusammenarbeit möglich ist. Während diese Teams alle daran arbeiten, Ethereum durch das Hinzufügen zusätzlicher wirtschaftlicher Annahmen zu skalieren, bleibt abzuwarten, ob diese Strategien funktionieren werden.

Bei NEBRA ist unser Ansatz einzigartig. Unser Ziel ist es, die nativen Sicherheitsfunktionen von Ethereum zu nutzen, um Entwicklern die Möglichkeit zu geben, ohne Bedingungen mehr zu erreichen. Wir glauben, dass diese Strategie auf lange Sicht die nachhaltigste ist.

TechFlow: Wie werden sich Ihre Wege Ihrer Meinung nach in Zukunft kreuzen, wenn Sie Ihren fundierten Hintergrund in Mathematik und wissensfreier Forschung sowie den Schwerpunkt von Eigen Layer auf Siedlungskoordination berücksichtigen?

Shumo Chu:

Die Diskussion darüber, wie die Blockchain-Technologie erweitert und verbessert werden kann, ist ein komplexes Thema. Eine grundlegende Erkenntnis ist, dass die Koordinierung selbst kostspielig ist. Manchmal sind Konsensmechanismen, wirtschaftliche Sicherheit oder andere Koordinierungsmethoden erforderlich, wenn auch mit hohen Kosten. Der Reiz der Blockchain liegt in ihrer Fähigkeit, vertrauenswürdige Transaktionen zu ermöglichen und so die Reibungsverluste zu verringern, die normalerweise mit der Koordination einhergehen. Wenn Sie beispielsweise Bitcoin übertragen, müssen Sie sich keine Sorgen um die Stabilität der Regierung machen; die Fähigkeit von Bitcoin, seine Widerstandsfähigkeit auch ohne Regierung aufrechtzuerhalten, zeigt die weitreichenden Vorteile dieser Technologie.

Eigen Layer entwickelt eine Orchestrierungsschicht, die ich für sehr wertvoll halte. Wir müssen jedoch zugeben, dass nicht alle Probleme allein durch wissensfreie Kryptografie gelöst werden können, wie beispielsweise das Double-Spend-Problem.

Idealerweise sollte in Szenarien, in denen wissensfreie Kryptografie anwendbar ist, der Einsatz von Koordinationsmechanismen minimiert werden. Koordination ist teuer. Nehmen Sie als Beispiel den Reinvestitionsmechanismus von Eigen Layer: Teilnehmer reinvestieren ihre ETH, um Einkommen zu erzielen. Aber wir müssen über die Quelle dieser Einnahmen nachdenken, die aus den Einnahmen des auf der Eigenschicht bereitgestellten Protokolls stammen. Mit zunehmender Investitionssumme in Milliardenhöhe steigt auch die erforderliche Rendite, und wenn diese nicht nachhaltig ist, können die Teilnehmer ihre Investitionen zurückziehen. Wenn ein Protokoll daher einen Koordinierungsmechanismus verwenden muss, sollte dieser nur dann verwendet werden, wenn dies unbedingt erforderlich ist.

Wenn effizientere Technologien wie die Zero-Knowledge-Technologie genutzt werden können, sollte diesem Ansatz Vorrang eingeräumt werden. Diese Diskussion ist sehr ausführlich. Eigen Layer bietet einen großen Mehrwert, aber es ist auch wichtig, eine Strategie zu verfolgen, bei der Koordination wann immer möglich vermieden wird und sich ausschließlich auf kryptografische Lösungen verlässt.

TechFlow: Jetzt verstehe ich, dass wir anscheinend sowohl Koordinations- als auch kryptografische Beweise verwenden müssen. Können Sie es im Detail erklären?

Shumo Chu:

Systeme sollten den Einsatz von Koordinierung so weit wie möglich vermeiden; wir sollten versuchen, keine zusätzlichen Koordinierungsebenen einzuführen.

Die breite Benutzerbasis von NEBRA: Zero-Knowledge-Rollups, Zero-Knowledge-Anwendungen, Datenverfügbarkeitsschicht, Zero-Knowledge-Coprozessoren

TechFlow: Können Sie angeben, in welchen Fällen Zero-Knowledge-Proofs verwendet werden und wer die potenziellen Kunden von NEBRA sind, die in der Lage wären, Abläufe zu rationalisieren, ohne dass ein koordinierter Prozess erforderlich wäre?

Shumo Chu:

Um es ganz klar auszudrücken: Unser potenzieller Kundenstamm ist sehr breit. Speziell:

Zuerst ZK-Rollups. Wir können ihre Kosten für die Aufbewahrung von Beweisen deutlich reduzieren, und zwar um etwa eine Größenordnung.

Zweitens werden ZK-Anwendungen wie Worldcoin und andere, insbesondere solche, die sich der Einrichtung digitaler Identitäten unter Wahrung der Privatsphäre widmen, stark davon profitieren.

Die dritte Kategorie umfasst verschiedene Infrastrukturprojekte, beispielsweise die Datenverfügbarkeitsschicht (Data Availability, DA). Projekte wie dieses müssen oft Beweise auf Ethereum veröffentlichen, und wir können ihnen helfen, die damit verbundenen Kosten zu senken.

Die vierte Kategorie ist der sogenannte ZK-Coprozessor. Zu unseren aktuellen Partnern zählen ZK-Coprozessoren wie Lagrange und Brabus. In Zukunft könnten ZK-Coprozessoren und ZK-Virtual-Maschinen in größerem Umfang eingesetzt werden.

Wir verstehen uns als universelles Protokoll für alle, die sich für eine auf ZK-Beweis basierende Kette entscheiden möchten, was NEBRA zu einer noch idealeren Wahl macht.

Wir gehen davon aus, dass die Optimierung des On-Chain-Betriebs in den nächsten drei bis fünf Jahren weiter zunehmen wird.

TechFlow: Das Ziel von NEBRA besteht darin, ZK-Beweise zu nutzen, um eine universelle Abrechnungsschicht zu schaffen. Sie haben jedoch erwähnt, dass Eigen Layer in Szenarien verwendet wird, die eine Koordination erfordern, und dass diese Kosten angemessen sind. Kann geklärt werden, unter welchen Umständen ein Projekt möglicherweise nur einen ZK-Nachweis und keinen Eigen Layer erfordert und wann möglicherweise beides erforderlich ist?

Shumo Chu:

Dieses Thema berührt die Feinheiten der Informatik, insbesondere im Hinblick auf das Konzept der „Primitivität“ in Rechenrahmen. Das Grundprinzip besteht darin, dass, wenn ein Prozess vollständig in mathematischer Sprache beschrieben werden kann, wissensfreie Beweise gelten. Bestimmte Probleme, wie z. B. Double Spending, erfordern jedoch grundsätzlich Konsensmechanismen, die eine Form der Koordinierung darstellen.

Wir müssen zwischen spezifischen Koordinationsmechanismen, wie dem Eigen Layer-Ansatz, und anderen Konsensansätzen unterscheiden. Beispielsweise sind gemeinsam genutzte Sequenzprotokolle wie Espresso oder Astra oder von Celestia entwickelte benutzerdefinierte Konsensalgorithmen Alternativen zu Eigen Layer. Wenn es um die Datenverfügbarkeit geht, bietet Eigen Layer eine Lösung, Plattformen wie Celestia verfolgen jedoch ihre eigenen, einzigartigen konsensbasierten Strategien.

Die Diskussion sollte nicht nur NEBRA vs. Eigen Layer sein. Konzentrieren Sie sich stattdessen darauf, wann Koordination erforderlich ist und wann sie vermieden werden kann. Die Koordinierung durch Konsensmechanismen ist von entscheidender Bedeutung, um Doppelausgaben zu verhindern, starke Beweisgarantien zu gewährleisten und die Zensurresistenz aufrechtzuerhalten. Die Definition von Zensurresistenz ist von Natur aus subjektiv und beinhaltet die Frage, ob Informationen einbezogen oder ausgeschlossen werden können.

Da Ethereum bereits über eine starke Konsensebene verfügt, plädiere ich dafür, Ethereum für die Bewältigung von Koordinierungsaufgaben zu nutzen. Durch das Hinzufügen von ZK-Beweisen zu Ethereum können wir ein effizienteres System schaffen. Die Idee hinter NEBRA besteht darin, die bestehende Infrastruktur von Ethereum – das Ergebnis jahrelanger Gemeinschaftsbemühungen und -entwicklung – zu nutzen, um Sicherheit und Funktionalität zu verbessern, anstatt redundante Koordinationsebenen zu schaffen. Unser Ziel ist es, innerhalb des bestehenden Ethereum-Rahmens Innovationen voranzutreiben und ZK-Beweise zu nutzen, um komplexere Systeme aufzubauen, ohne dass zusätzliche Koordinationsmechanismen erforderlich sind.

Die Herausforderung wissensfreier Beweise als Skalierungslösung

TechFlow: Was sind die größten Herausforderungen, um die Abwicklungskosten für wissensfreie Beweise in Zukunft um das Zehn- oder sogar Hundertfache zu senken?

Shumo Chu:

Die Herausforderungen bei der Kostensenkung sind vielfältig, lassen sich jedoch in mehrere Hauptbereiche unterteilen.

  1. Die erste ist die kryptografische Herausforderung. Zero-Knowledge-Beweise sind relativ teuer, und obwohl wir im letzten Jahrzehnt große technologische Fortschritte gemacht haben, steckt die Entwicklung von Zero-Knowledge-Beweisen noch in den Kinderschuhen. Wir haben noch viel zu tun und viele Verbesserungen vorzunehmen.

  2. Zweitens ist die Einführung von Zero-Knowledge-Technologie aus der Sicht von Anwendungsentwicklern und -benutzern komplexer als die Nichteinführung. Sie sehen, dass Plattformen wie Arbitrum und Optimism in der Lage sind, optimistische Rollups viel schneller zu erstellen und bereitzustellen als Teams, die ZK-Rollups durchführen. Ich bin jedoch fest davon überzeugt, dass sich die Einführung wissensfreier Technologien beschleunigen wird, was die Entwicklungsgeschwindigkeit erhöhen wird. Ich glaube, dass das Bauen ohne Wissen in Zukunft einfacher sein wird als der Einsatz traditioneller Techniken, auch wenn unsere Beweissysteme von Natur aus schwierig zu entwerfen sind. Das ist die zweite große Herausforderung.

  3. Die dritte Herausforderung ist die Markterziehung. Da wir uns noch ganz am Anfang des Zero-Knowledge-Bereichs befinden, verstehen viele Menschen die Vorteile der Nutzung von Zero-Knowledge noch nicht. Beispielsweise ist es den Benutzern möglicherweise zunächst egal, um welche Technologie es sich handelt. Es ist von entscheidender Bedeutung, Entwickler über die Zero-Knowledge-Technologie aufzuklären und ihnen zu erklären, warum sie existiert und warum sie sie nutzen sollten, um skalierbarere Lösungen für Ethereum und andere Blockchains bereitzustellen. Das sind meiner Meinung nach die drei größten Herausforderungen.

TechFlow: Wie können Sie diese Herausforderungen angesichts der Forschungs-, Einführungs- und technischen Herausforderungen gleichzeitig angehen? Sie blicken über die Konkurrenz hinaus und betonen, dass NEBRA sich auf reine Technologie und Mathematik konzentriert, während andere sich auf Konsens konzentrieren. Welche Unternehmen in der Branche arbeiten ähnlich wie NEBRA?

Shumo Chu:

Wir haben keine direkten Konkurrenten, aber das, was uns am nächsten kommt, ist die AG-Schicht von Polygon. Wir arbeiten beide an der Perfektionierung der Aggregationstechnologie, und obwohl wir unterschiedliche Perspektiven einnehmen, gibt es einige Gemeinsamkeiten bei der Verwendung mathematischer Aggregation zum Nachweis und zur Skalierung der Blockchain-Technologie. Es gibt jedoch einige wesentliche Unterschiede zwischen uns.

Erstens dient die AG-Schicht von Polygon hauptsächlich dem Polygon-Ökosystem, aber die Anwendungen der Zero-Knowledge-Technologie gehen weit darüber hinaus. Es gibt viele ZK-Rollups und virtuelle ZK-Maschinen außerhalb des Polygon-Ökosystems, wie zum Beispiel Score, Caseync, Stackware, Zero und Sync SP. Unser Ziel ist es, eine einheitliche Ebene zu schaffen, die möglicherweise auch die Arbeit mit der AG-Ebene von Polygon umfasst. Dies ermöglicht es uns, aus einer neutraleren Haltung heraus zu arbeiten, und aufgrund unserer Neutralität und mangelnden Abhängigkeit von Polygon sind wir in der Lage, mit einem breiteren Spektrum an Partnern zusammenzuarbeiten. Das ist für uns ein großer Unterschied.

Der zweite Unterschied liegt in unserem Fokus. Die AG-Schicht von Polygon konzentriert sich auf ZK-Rollups, während unser Fokus über ZK-Rollups hinaus auf ZK-Anwendungen reicht. Wir haben bereits einige große ZK-Anwendungen als Kunden, wie zum Beispiel Worldcoin, was zeigt, dass wir über ein breiteres Anwendungsspektrum verfügen als die AG-Schicht von Polygon.

Zwar gibt es noch andere kleine Unterschiede bei Technologie und Leistungskennzahlen (wie Geschwindigkeit und Erreichbarkeit), diese Unterschiede könnten jedoch im Großen und Ganzen an Bedeutung verlieren. Grundsätzlich sind es unser breiteres Anwendungsspektrum und unsere neutrale Haltung, die uns auszeichnen.

TechFlow: Was sind die Vorteile Ihrer mehrschichtigen Zero-Knowledge-Abwicklungslösung gegenüber bestehenden Cross-Chain-Bridge-Lösungen?

Shumo Chu:

Das Kernproblem besteht darin, dass bestehende Überbrückungslösungen auf unsicheren kryptografischen Primitiven wie Multisig basieren, wodurch im Wesentlichen alle Ihre Gelder der Kontrolle von fünf Personen unterliegen, von denen Sie nichts wissen. Wenn sie sich zu einer Absprache entschließen, könnten Sie alles verlieren. Das grundlegende Problem bei Brücken besteht also darin, dass ihre Sicherheitsannahmen sehr fragwürdig sind.

Langfristig ist es unser Ziel, der Branche eine vertrauenswürdige Überbrückungstechnologie einzuführen. Aber das ist nicht unser aktueller Fokus. Derzeit konzentrieren wir uns hauptsächlich auf die Abwicklungsseite. Bridging ist nur eine Möglichkeit, Gelder zu bewegen, und unser Ziel ist es, kostenlose Interoperabilität zu erreichen und die Abwicklungskosten effektiv zu senken.

NEBRA – Roll-up-as-a-Service

TechFlow: Da immer mehr Anwendungen ihre eigenen Ketten starten, müssen Sie als Experte für Skalierung einzigartige Einblicke in diese Entwicklung haben. Können Sie die Vorteile und Überlegungen erläutern, die sich aus der Einführung einer Kette speziell für eine Anwendung ergeben?

Shumo Chu:

Das ist eine sehr gute Frage und ich würde gerne meine Meinung mitteilen.

Wenn Sie überlegen, ob Sie eine Blockchain für Ihre eigene Anwendung einführen möchten, ist es wichtig, die damit verbundenen Kompromisse zu verstehen. Ein großer Vorteil der Einführung einer eigenen Kette ist die Möglichkeit, Serialisierungserlöse oder Miner Extractable Value (MEV) zu erzielen, die direkt Einnahmen für Ihr Protokoll generieren. Wenn ich beispielsweise eine DeFi-Anwendung auf meiner eigenen Blockchain starte, werden alle MEV zu Einnahmen für das Protokoll. Diese Einnahmen können an das Gründerteam, Token-Inhaber usw. verteilt werden und so die Entwicklung des Projekts erheblich vorantreiben. Dies ist eine ziemlich einfache Wahl.

Das Starten einer App hingegen bietet eine Zusammensetzbarkeit, die das Benutzererlebnis erheblich verbessert. Wenn Sie sich nicht in Ihrer eigenen Kette befinden, müssen Benutzer häufig Bridges verwenden, wenn sie mit anderen Anwendungen interagieren oder DeFi-Komponenten verwenden möchten. Dies bereitet mir, wie ich bereits erwähnt habe, aufgrund von Sicherheitsproblemen große Sorgen und beeinträchtigt letztendlich die Erfahrung der Benutzer verschlechtert sich.

Dies ist ein grundlegender Kompromiss. Mit der Entwicklung gemeinsamer Siedlungsebenen wie NEBRA, die die Überbrückung reibungsloser gestalten können, können sich die Dinge jedoch ändern. Obwohl es möglicherweise nicht so nahtlos ist wie der Betrieb in einer einzelnen Kette, stellt es eine erhebliche Verbesserung dar.

In der Vergangenheit entschieden sich die meisten Menschen aufgrund der Komplexität der Einführung einer Blockchain für die Entwicklung von Anwendungen. Aber mit dem Aufkommen von Diensten wie AltLayer, Gelato, Kadera und Conduit, die den Prozess vereinfachen, werden wir möglicherweise mehr Menschen sehen, die sich dafür entscheiden, ihre eigenen Ketten zu gründen. Es würde mich nicht wundern, wenn es bis Ende dieses Jahres Tausende von ZK-Rollups geben würde.

Als NEBRA besteht unsere Mission darin, diesen Wandel zu unterstützen, indem wir die Einführung einer eigenen Kette einfacher und kostengünstiger machen, mit dem Ziel, die Interoperabilität und Effizienz zu erhöhen.

Zusätzliche Diskussion zu Skalierungslösungen: Ist Sharding veraltet?

TechFlow: Sie haben erwähnt, dass Ethereum mit dem Aufkommen vieler Layer-2-Lösungen in eine existenzielle Krise geraten könnte, was die Zusammensetzbarkeit des Netzwerks beeinträchtigen könnte, und einige Leute bevorzugen einen Sharding-Ansatz gegenüber Layer 2. Was denken Sie dazu?

Shumo Chu:

Es ist nicht ganz richtig, dass das Blockchain-Ökosystem aufgrund der Einführung mehrerer Layer-2-Lösungen zu fragmentiert ist, aber es ist durchaus etwas Wahres dran. Tatsächlich wird das Ökosystem mit der Einführung weiterer Layer-2-Lösungen vielfältiger. Aber mit Technologien wie NEBRA können wir hoffentlich langfristig fast das gleiche Maß an Interoperabilität erreichen.

Ein zentraler Streitpunkt ist die Wirksamkeit des Shardings. Schon früh schlugen Leute wie Vitalik Buterin und der heutige Mitbegründer von Optimism, Carl Beekhuizen, eine Sharding-Lösung namens Plasma vor. Trotz hoher Erwartungen erbrachte Plasma letztendlich nicht die erwartete Leistung, was die Community dazu veranlasste, nach anderen Skalierungslösungen, insbesondere Rollups, zu suchen. Obwohl Rollups ihre Herausforderungen haben, bin ich fest davon überzeugt, dass sie der richtige Weg nach vorne sind. Wir sollten uns auf die Entwicklung besserer Protokolle zur Integration von Layer-2-Lösungen konzentrieren, anstatt Sharding-Mechanismen neu zu gestalten, die in der Vergangenheit nicht erfolgreich waren.

Nehmen Sie zum Beispiel den Sharding-Ansatz von Polkadot. Ein Blick auf den aktuellen Stand von Polkadot kann einige wertvolle Erkenntnisse liefern. Auch wenn Kritik an Layer-2-Lösungen berechtigt sein mag, wird bei ihrer gänzlichen Ablehnung die Tatsache außer Acht gelassen, dass wir wahrscheinlich keine wirksameren Alternativen finden werden.

Weiterführende Literatur:

  1. https://www.nebra.one/

  2. https://gelato.network/blog/was-sind-zero-knowledge-zk-evms

  3. https://lu.ma/ovsa2xjy?pk=g-z28jvuqWEZn3Ft4