Banyak orang percaya bahwa blockchain dapat mengubah industri mulai dari keuangan, rantai pasokan, hingga layanan kesehatan dan banyak lagi. Meskipun sudah ada selama lebih dari satu dekade, tantangan terus menghambat adopsi blockchain, salah satu tantangan yang paling mendesak adalah masalah bagaimana meningkatkan skala untuk mendukung jutaan transaksi.

Untuk mengatasi tantangan ini untuk selamanya, ZK-Rollups, atau Zero-Knowledge Rollups, adalah konsep yang sangat menjanjikan yang bertujuan untuk meningkatkan throughput blockchain secara signifikan. ZK-Rollups adalah solusi penskalaan Layer-2 yang memanfaatkan Zero-Knowledge Proofs untuk memberikan manfaat lebih dari sekadar meningkatkan throughput, juga memberikan privasi penuh kepada pengguna.

ZK-Rollups: Konsep Dasar Dijelaskan

Zk-Rollups memanfaatkan jaringan Layer-2 yang berada di atas blockchain utama, di mana transaksi dapat diturunkan dan digabungkan bersama sebelum diproses menjadi satu transaksi besar, kembali ke rantai utama. Mereka menggunakan bukti ZK untuk mengaburkan detail transaksi, memverifikasi keakuratannya menggunakan “bukti validitas” yang dikirimkan ke rantai utama. Dengan cara ini, mereka mengurangi beban keseluruhan pada rantai utama, memungkinkannya memproses lebih banyak transaksi. Manfaat lainnya adalah biaya bahan bakar yang jauh lebih rendah, karena biaya-biaya ini dibagi ke seluruh transaksi yang digabungkan menjadi satu. 

Saus rahasia ZK-Rollups adalah zk-SNARK, atau Argumen Pengetahuan Non-Interaktif Ringkas Zero-Knowledge, yang merupakan teknik kriptografi yang memungkinkan satu pihak membuktikan kepada pihak lain bahwa suatu transaksi akurat, tanpa mengungkapkan apa pun. rincian transaksi itu. 

Singkatnya, ZK-Rollups bekerja seperti ini:

  1. Pengguna mengirimkan transaksi mereka ke kontrak ZK-Rollup

  2. Operator memproses transaksi ini secara off-chain sebelum menggabungkannya ke dalam beberapa batch

  3. Ini kemudian menghasilkan bukti validitas untuk seluruh batch menggunakan zk-SNARKS 

  4. Bukti ini, beserta status akhir Rollup setelah semua transaksi diproses, dikirimkan ke mainnet

  5. Mainnet memverifikasi bukti validitas dan memperbarui semua dompet yang terlibat dalam kumpulan transaksi tersebut.

  6. Terakhir, pengguna kemudian dapat menarik dana mereka dari kontrak pintar rollup

Keuntungan Dari ZK-Rollup

ZK-Rollup memberikan keunggulan signifikan dibandingkan teknik penskalaan lama seperti sidechains dan “Optimistic Rollup” yang saat ini memimpin Ethereum. 

Sama seperti ZK-Rollups, Optimistic Rollup juga memproses transaksi di luar rantai dan menggabungkannya ke dalam batch untuk dikirimkan ke rantai relai. Namun alih-alih menggunakan bukti ZK, mereka menggunakan mekanisme anti penipuan di mana transaksi dianggap sah, kecuali ada yang menantangnya. Hal ini mengharuskan penggunaan “jendela” atau periode waktu di mana siapa pun bebas memeriksa dan memverifikasi transaksi, dan memberikan tantangan jika mereka menemukan seseorang melakukan kecurangan. Jika tantangannya berhasil, transaksi penipuan dibatalkan, dan penantang mendapatkan hadiah.

Sidechains adalah alternatifnya. Mereka adalah jaringan blockchain independen yang berjalan secara paralel dengan mainnet, menggunakan mekanisme konsensus mereka sendiri yang memungkinkan mereka memproses transaksi sendiri. Mereka terhubung ke mainnet menggunakan “pasak dua arah”, yang memungkinkan transfer aset antara dua rantai.

ZK-Rollup memberikan keunggulan menarik dibandingkan Optimistic Rollup dan Sidechains:

  1. Peningkatan penyelesaian transaksi dibandingkan dengan Optimistic Rollup, karena penggunaan bukti ZK berarti transaksi tersebut dapat diverifikasi secara instan setelah dikirimkan ke mainnet. Masa tantangan dengan Optimistic Rollup berarti transaksi akan selalu tertunda. 

  2. Keamanan yang lebih baik dibandingkan dengan Sidechains karena mereka mewarisi keamanan mainnet yang mendasarinya melalui penggunaan bukti validitas. Sidechain mengandalkan model keamanan mereka sendiri, yang jauh lebih lemah dibandingkan blockchain yang sudah mapan seperti Ethereum. 

  3. Pengurangan biaya bahan bakar adalah keuntungan lain ZK-Rollups dibandingkan Sidechains. Karena banyak transaksi digabungkan menjadi satu, yang kemudian diproses di rantai utama, biaya bahan bakar yang dibayarkan ke Ethereum dapat dibagikan ke seluruh transaksi dalam bundel. Sidechain tidak bisa melakukan ini. Mereka tetap memproses setiap transaksi secara independen, yang berarti pengguna membayar seluruh biaya transaksi. 

Bagaimana Status ZK-Rollup?

Beberapa proyek membawa ZK-Rollups ke arus utama. Salah satu yang paling menjanjikan adalah jaringan modular zkEVM Layer-2, Prom ZkEVM, yang telah menciptakan solusi yang mendukung Ethereum, blockchain yang kompatibel dengan EVM, dan blockchain non-EVM.

Dukungan ekstensif ini penting untuk Prom ZkEVM, karena misinya adalah menghadirkan interoperabilitas di semua blockchain utama. Arsitekturnya memungkinkan untuk secara bersamaan mengirimkan bukti validitas ke dua blockchain sekaligus.

Penggunaan teknologi STARK rekursif di Prom ZkEVM telah terbukti sangat terukur dan sangat ekonomis, sementara tingkat interoperabilitasnya yang tinggi membuat hidup lebih mudah bagi pengembang Web3. Terlebih lagi, dApps juga mendukung fitur “abstraksi akun” yang diaktifkan oleh standar ERC-4337, sehingga dApps dapat mengimplementasikan fitur-fitur yang mudah digunakan seperti metode pemulihan akun tradisional berbasis email.

zkSync adalah nama besar lainnya di bidang ZK-Rollup. Sebagai salah satu implementasi ZK-Rollup yang paling awal, ZK-Rollup memiliki keunggulan signifikan sebagai penggerak pertama yang telah membantu mendorong penerapannya, memenangkan lebih dari ratusan pengembang dApp dengan janjinya yaitu 2.000 transaksi per detik.

Kecepatan mengesankan ini didukung oleh keamanan yang kuat, yang diwarisi zkSync dari Ethereum, dan biaya transaksi yang rendah. Terlebih lagi, banyak pengembang menganggap rollup matang zkSync lebih mudah diterapkan, yang berarti dApps dapat mendukung transfer aset tanpa hambatan di seluruh rantai EVM tanpa latensi apa pun.

ZK-Rollup yang lebih terspesialisasi seperti Immutable X difokuskan pada kasus penggunaan khusus dalam Ethereum, seperti game Web3. Ini ditargetkan pada game blockchain yang menggunakan NFT sebagai karakter, senjata, dan aksesori dalam game. Di banyak game, aset ini sangat murah, jadi biaya transaksi harus ditekan seminimal mungkin. Inilah sebabnya mengapa Immutable X disukai oleh ratusan game blockchain. Hal ini memungkinkan pemain untuk langsung membeli dan menjual aset berbiaya rendah dengan biaya yang dapat diabaikan.

Selain itu, pemain game blockchain harus bisa bertransaksi secara instan. Mereka ingin bisa membeli senjata atau item baru dan segera menggunakannya di game berikutnya. Immutable X melakukan hal ini, dengan kecepatan luar biasa yaitu 9.000 transaksi per detik. Sebagai manfaat tambahan, Immutable X mengatakan NFT di jaringannya netral karbon berkat mekanisme konsensus bukti kepemilikan yang sangat efisien.

Skalabilitas Blockchain Tercapai

Kemajuan proyek seperti Prom ZkEVM, zkSync, dan Immutable X menunjukkan bagaimana ZK-Rollups telah mencapai tingkat kematangan yang diperlukan agar teknologinya menjadi mainstream. ZK-Rollups menawarkan lebih dari sekedar janji – mereka secara aktif mentransformasikan blockchain, memungkinkan mereka mencapai skala sekaligus meningkatkan keamanan dan privasi setiap pengguna.

Dengan memanfaatkan kemampuan mutakhir dari ZK-proofs, ZK-Rollups memberi dApps cara yang kuat, serbaguna, aman, dan menjaga privasi untuk menskalakan pada blockchain apa pun.