Šis raksts ir kopienas iesniegums. Autors ir Kenijs Li, Manta Network līdzdibinātājs, programmējams privātuma Layer 1 protokols, ko darbina nulles zināšanu droša tehnoloģija.

Šajā rakstā sniegtie viedokļi ir līdzstrādnieka/autora skatījumi, un tie ne vienmēr atspoguļo Binance akadēmijas viedokļus.

TL;DR

  • Nulles zināšanu Ethereum virtuālā mašīna (zkEVM) ir Ethereum stāvokļa mašīna, kas var izpildīt viedos līgumus tādā veidā, kas ir savietojams ar nulles zināšanu pierādījumu (ZKP) tehnoloģiju.

  • zkEVM paplašina nulles zināšanu apkopojumu (zk-apkopojumu) iespējas Ethereum, lai atbalstītu decentralizētas lietojumprogrammas (DApps).

  • zkEVM atvieglo gan esošo, gan jaunu Ethereum projektu izvietošanu, izmantojot ZKP, lai uzlabotu Ethereum ekosistēmu.

Ievads

Sākotnējie Ethereum izstrādātāji neņēma vērā ZKP tehnoloģiju, kad viņi pirmo reizi ierosināja tīklu 2014. gadā. Tomēr pēdējos gados ZKP ir ieguvusi uzmanību, un sagaidāms, ka tai būs daudz ievērojamāka loma blokķēdes telpā. Tādējādi ir pastiprinājušies centieni apvienot ZKP tehnoloģiju un Ethereum virtuālo mašīnu.

Lai saprastu, kas ir zkEVM, vispirms īsi apskatīsim divus tā pamatā esošos jēdzienus: zk-rollups un EVM.

Kas ir Zk-Rollups?

Apkopojums ir mērogošanas risinājums, kas apkopo daudzas darījumu izpildes ārpus galvenās ķēdes un nosūta datus atpakaļ uz galveno tīklu kā vienu darījumu. Šis process palielina caurlaidspēju, vienlaikus samazinot šo darījumu izpildes izmaksas.

Pakalpojumā Ethereum apkopojumā ietvertie darījumi tiek saspiesti un iesniegti Ethereum galvenajam tīklam, lai segtu viena darījuma pārbaudes izmaksas. Ethereum galvenais tīkls nodrošina norēķinus un pārbauda apkopojumā ietvertos darījumu datus.

Zk-rollup ir apkopojuma veids, kurā tiek izmantota ZKP tehnoloģija, kriptogrāfijas tehnoloģija, kas ļauj pārbaudīt informācijas derīgumu, neatklājot pašu informāciju. zk-rollups nav jāpublicē visi darījumu dati Ethereum galvenajā tīklā; viņiem ir nepieciešamas tikai atšķirības (piemēram, izmaiņas lietotāja konta statusā) un derīguma apliecinājums, tādējādi samazinot gāzes maksu.

Zk-rollups drošību nodrošina ZKP kriptogrāfija, kurā tiek izmantoti kriptogrāfijas līdzekļi, lai pārbaudītu pierādījumus un panāktu neuzticamību. Tas atšķiras no citiem apkopojumiem, piemēram, optimistiskiem apkopojumiem, kuru drošība izriet no ekonomiskās spēles teorijas, kur sliktie dalībnieki tiek atturēti no iespējamiem zaudējumiem, bet izaicinātājus motivē stimuli.

Kas ir EVM?

EVM ir stāvokļa mašīna, kurā darbojas Ethereum kontu sistēma un viedie līgumi. Katra viedā līguma izpilde aktivizē EVM pāreju no vecā stāvokļa uz jaunu. EVM definē noteikumu jaunu un derīgu stāvokļu aprēķināšanai no viena bloka uz otru.

Stāvoklis ir svarīgs jēdziens Ethereum. Tā ir Merkle Patricia Trie datu struktūra, kas atspoguļo pašreizējo Ethereum stāvokli un ļauj ikvienam izsekot darījumu informācijai no pašreizējā bloka līdz pat ģenēzes blokam.

Visi Ethereum uzturēšanā iesaistītie mezgli pastāv, lai nodrošinātu nepārtrauktību un vienprātību, kas ļauj katram mezglam redzēt precīzu pašreizējo stāvokli. EVM ir izšķiroša loma šīs konsekvences uzturēšanā.

Kā darbojas ZkEVM?

EVM pēc noklusējuma neatbalsta ZKP. zkEVM mērķis ir nodrošināt Ethereum stāvokļa nepārtrauktību, vienlaikus nodrošinot pierādījumus, ka visa informācija ir pareiza. Tādā veidā tiek pārbaudīti dažādie šo procesu aprēķināšanā iesaistītie faktori, vienlaikus saglabājot drošību un privātumu.

zkEVM to dara, replicējot Ethereum vidi kā zk-apkopojumus. Tas ņem sākotnējo stāvokli, aprēķina visus darījumus, pēc tam izvada jaunu, atjauninātu stāvokli kopā ar pievienoto ZKP. Šis pierādījums tiek iesniegts verificētāja viedajam līgumam, kas pārbauda gan sākotnējā, gan jaunā stāvokļa izvades pareizību, nepārbaudot visus darījumus atsevišķi.

Tā kā zkEVM pamatā ir EVM, izstrādātāji var viegli pārsūtīt Ethereum DApps un viedos līgumus uz zkEVM, neveicot ZKP izstrādes darbu. Citiem vārdiem sakot, zkEVM ļauj zk-rollups izpildīt viedos līgumus, papildus marķieru mijmaiņas darījumiem un maksājumiem, kas iepriekš tika atbalstīti bez zkEVM.

Pateicoties EVM saderības funkcijai, izstrādātāji var izveidot jaunus produktus, izmantojot esošos EVM rīkus un programmēšanas valodu Solidity, vienlaikus izbaudot uzlaboto drošību, ko nodrošina zkEVM. Tās pašas priekšrocības attiecas arī uz lietotājiem — viņi var turpināt izmantot tos pašus DApps un pazīstamos rīkus, taču ar papildu drošību un privātumu.

EVM saderība pret EVM ekvivalenci

Ja blokķēdi sauc par saderīgu ar EVM, tas nozīmē, ka tā piedāvā vidi, kas var izvietot DApps, kas rakstītas Solidity programmēšanas valodā. Solidity ir paredzēts viedo līgumu izstrādei, kas darbojas Ethereum tīklā.

Faktiski Ethereum izstrādātāji var kopēt un ielīmēt esošo DApp kodu no Ethereum un izvietot to citās ar EVM saderīgās ķēdēs ar minimālām izmaiņām. Lietotājiem jebkura ar EVM saderīga ķēdes adrese ir tāda pati kā viņu Ethereum adrese.

Tas nozīmē, ka adreses ir saderīgas ar plašiem makiem, piemēram, Metamask un Trust Wallet. Pašlaik lielākās ar EVM saderīgās ķēdes ir BNB Chain, Avalanche C-Chain un Polygon.

EVM saderību nedrīkst jaukt ar EVM līdzvērtību, kas nozīmē, ka no DApp izstrādātāja viedokļa 2. slāņa apkopojumi ir gandrīz identiski Layer 1 Ethereum.

Lai izmantotu operētājsistēmas analoģiju, EVM līdzvērtība ir līdzīga failu un iestatījumu atjaunošanai, izmantojot Apple Cloud, ja gan lietotāja iepriekšējais dators, gan jaunais dators darbojas Apple operētājsistēmā.

Turpretim EVM saderība nozīmē, ka, ja jauns dators pārslēdzas uz Windows sistēmu, sākotnējie faili ir jālejupielādē, izmantojot mākoņkrātuvi, un jākonvertē, lai atgūtu vēlamos iestatījumus un vecos failus.

Dažādi ZkEVM veidi

ZKP ģenerēšana un pārbaude tieši, izmantojot EVM, ir ārkārtīgi lēna, jo Ethereum sākotnēji nebija paredzēts ZKP tehnoloģijas atbalstam. Dažos gadījumos tas var ilgt pat vairākas stundas. Tomēr ir obligāti jāatrod līdzsvars starp EVM saderību un ZKP efektivitāti.

Ethereum dibinātājs Vitaliks Buterins iedalīja zkEVM šādos četros veidos. Līdzīgi kā blokķēdes trilemmai, katram no tiem ir atšķirīgi kompromisi starp ZKP veiktspējas efektivitāti un EVM saderību.

1. tips: vienprātības līmeņa ekvivalence — zkEVM, kas ir pilnībā līdzvērtīgs Ethereum

Vienprātības līmenī 1. tipa zkEVM — pazīstams arī kā ietverts apkopojums — ir līdzvērtīgs Ethereum, un zkEVM ķēdes stāvoklis un darījumi ir identiski Ethereum. Tie var savstarpēji pārbaudīt blokus un tikt tieši izmantoti ar Ethereum izpildes klientiem.

1. tipa zkEVM padara pašu Ethereum mērogojamāku, un tos var tieši ievadīt Ethereum galvenajā tīklā. Trūkums ir tāds, ka ZKP efektivitāte ir ārkārtīgi slikta, un tās pārbaudei ir nepieciešams liels aprēķinu apjoms. Risinājums ir nākotnē izmantot liela mēroga paralēlus validatorus vai specializētas integrālās shēmas zk-SNARK.

1. tipa zkEVM ar augstu ZK efektivitāti būtu ideālākā zkEVM forma. Pašlaik ir daudz projektu, kas veido vai pēta šāda veida zkEVM.

2. tips: baitu koda līmeņa ekvivalence — pilnībā līdzvērtīga EVM

2. tips ir pilnībā līdzvērtīgs EVM, bet ne Ethereum. Tas atšķiras no Ethereum datu struktūru (piemēram, bloku struktūras un stāvokļa koka) ziņā un dzēš dažas steka darbības, kas nav piemērotas ZK.

Tas ir pilnībā savietojams ar Ethereum esošajām DApps, atkļūdošanas rīkiem un izstrādātāju infrastruktūru. Baitkoda līmeņa ekvivalence var paātrināt pierādīšanas laiku, lai gan ne būtiski. Skaidrs 2. tipa mīnuss ir tas, ka tas ir dārgs, nav sinerģisks ar ZK, ar zemu un dārgu efektivitāti.

2.5. tips: līdzīgs 2. tipam, bet ar izmaiņām gāzes maksās

2.5 tips dalās ar 2. tipa priekšrocībām un trūkumiem, taču tam ir nedaudz zemākas gāzes maksas.

3. tips: baitu koda līmeņa ekvivalence — gandrīz līdzvērtīga EVM

Pamatojoties uz 2. tipu, 3. tips vēl vairāk upurē saderību, lai uzlabotu ZK efektivitāti. Tas dzēš funkcijas, kuras ir grūti ieviest zkEVM, piemēram, priekškompilācijas, tāpēc daži kodējumi, kas tiek izmantoti DApps, kuriem nepieciešama šī funkcija, ir jāpārraksta.

4. tips: izstrādes valodas līmeņa ekvivalence — augsta līmeņa valoda, kas līdzvērtīga EVM

4. tipa EVM ir visaugstākā ZK veiktspēja, bet salīdzinoši zemāka savietojamība.

Noslēguma domas

Galvenais zkEVM ieviešanas mērķis ir paplašināt ZKP aprēķinu atbalstu viedajai līgumu izpildei un, to darot, paplašināt DApps uz visiem ar EVM saderīgiem protokoliem. Taču ZKP pieteikumi šeit neapstājas.

ZKP tehnoloģija var būt saderīga ar Web2 lietošanas gadījumiem. Dažādu Web2 lietošanas gadījumu apvienošana ar ZKP varētu padarīt Web3 lietojumprogrammas vienmērīgākas un lietotājam draudzīgākas. Tas arī nodrošinātu lietotājiem, kuri jau ir pieraduši pie tradicionālajām interneta pārlūkprogrammām, piekļuvi Web3 un, savukārt, veicinātu Web3 ieviešanu.

Tālāka lasīšana

  • Kas ir nulles zināšanu pierādījums un kā tas ietekmē blokķēdi?

  • Optimistisks un nulles zināšanu apkopojums: kāda ir atšķirība?

  • Kripto pārskatāmības uzlabošana ar nulles zināšanu pierādījumu


Atruna un brīdinājums par risku: šis saturs jums tiek piedāvāts “tāds, kāds ir” tikai vispārīgas informācijas un izglītošanas nolūkos, bez jebkāda veida pārstāvniecības vai garantijas. To nevajadzētu interpretēt kā finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu, kā arī tas nav paredzēts, lai ieteiktu iegādāties kādu konkrētu produktu vai pakalpojumu. Jums jālūdz savs padoms no atbilstošiem profesionāliem konsultantiem. Ja rakstu ir pievienojis trešās puses līdzautors, lūdzu, ņemiet vērā, ka izteiktie viedokļi pieder trešās puses līdzautoram un ne vienmēr atspoguļo Binance Academy uzskatus. Lūdzu, izlasiet mūsu pilno atrunu šeit, lai iegūtu sīkāku informāciju. Digitālo aktīvu cenas var būt nepastāvīgas. Jūsu ieguldījuma vērtība var samazināties vai pieaugt, un jūs, iespējams, neatgūsit ieguldīto summu. Jūs esat pilnībā atbildīgs par saviem ieguldījumu lēmumiem, un Binance Academy nav atbildīgs par jebkādiem zaudējumiem, kas jums var rasties. Šo materiālu nevajadzētu uzskatīt par finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu. Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet mūsu lietošanas noteikumus un brīdinājumu par risku.