Tiêu đề gốc: Tóm tắt Zk là gì? Công nghệ mở rộng lớp 2
Biên soạn gốc: GaryMa, Wu Shuo Blockchain
Bản tóm tắt
Khả năng mở rộng thấp của Blockchain dẫn đến tốc độ chậm hơn, phí giao dịch cao hơn và trải nghiệm người dùng kém. Sự cố này có thể được khắc phục bằng các giải pháp tương ứng như Lớp 1 (ví dụ: sharding) và Lớp 2 (ví dụ: bản tổng hợp).
Các giải pháp Lớp 1 nhằm mục đích nâng cấp chính blockchain, trong khi các giải pháp Lớp 2 tạo ra một khuôn khổ dựa trên chuỗi hiện có.
Rollups là một giải pháp Lớp 2 phổ biến, chúng đóng gói các giao dịch ngoài chuỗi để tính toán nhanh hơn.
Zk-rollups là một triển khai tổng hợp sử dụng bằng chứng không có kiến thức.
Bằng chứng không có kiến thức cho phép xác minh mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản, đảm bảo quyền riêng tư và bảo mật của giao dịch.
Cuộc đua về khả năng mở rộng blockchain
Khi tiền điện tử được sử dụng rộng rãi hơn, việc giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của mạng blockchain trở nên quan trọng. Một blockchain đông đúc có thể dẫn đến tốc độ chậm hơn và phí giao dịch cao hơn. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi có hai khung chính: giải pháp Lớp 1 và Lớp 2.
Giải pháp lớp 1: Các giải pháp này trực tiếp cải thiện cơ sở hạ tầng của blockchain để cho phép toàn bộ hệ thống đạt được thông lượng cao hơn. Sharding là một ví dụ điển hình. Bằng cách chia blockchain thành các khối khác nhau, nó sẽ tăng công suất của hệ thống và cho phép các giao dịch được xử lý đồng thời.
Giải pháp lớp 2: Các giải pháp này chạy trên blockchain cơ bản. Ở Lớp 2, các giao dịch được xử lý ngoài chuỗi và được gửi cùng nhau đến chuỗi cơ bản. Các công nghệ chính bao gồm các kênh trạng thái, chuỗi bên và tổng hợp. Zk-rollup là một dạng tổng hợp sử dụng bằng chứng không có kiến thức.
Zk-Rollups là gì?
Để hiểu Zk-rollups, điều quan trọng là phải hiểu các rollup và bằng chứng không có kiến thức.
Rollup là gì?
Rollups cho phép các chuỗi khối đóng gói dữ liệu giao dịch lại với nhau và xử lý nó ngoài chuỗi. Sau khi xử lý, kết quả cuối cùng sẽ được gửi đến chuỗi cơ bản. Việc xử lý đồng thời nhiều giao dịch như vậy sẽ loại bỏ nguy cơ phình to của blockchain và cho phép tính toán nhanh hơn, rẻ hơn. Rollups được chia thành hai loại: Optimistic và Zk-rollups.
Tổng hợp lạc quan: Tổng hợp lạc quan hoạt động với giả định rằng tất cả các giao dịch mà nó đóng gói đều hợp pháp. Trước khi các giao dịch này được đưa vào blockchain, chúng sẽ phải trải qua một khoảng thời gian chờ đợi. Trong thời gian chờ đợi này, mạng sẽ phản đối các giao dịch đáng ngờ. Lạc quan, Arbitrum và opBNB là những ví dụ về tổng hợp lạc quan.
Zk-rollups: Không giống như Optimistic rollups, zk-rollups xác minh từng giao dịch thông qua bằng chứng không có kiến thức. Mặc dù việc triển khai phức tạp hơn nhưng zk-rollups được thiết kế để bỏ qua giai đoạn giải quyết tranh chấp được thấy trong các rollup quang học, về mặt lý thuyết xử lý các giao dịch nhanh hơn.
Bây giờ, hãy hiểu bằng chứng không có kiến thức.
Bằng chứng không có kiến thức là gì?
Zero-Knowledge Proof (ZKP) là một công cụ mật mã cho phép một bên (người chứng minh) chứng minh cho một bên khác (người xác minh) rằng một tuyên bố nhất định là đúng mà không tiết lộ bất kỳ chi tiết nào về tuyên bố đó.
ZKP phải có ba phẩm chất:
Tính đầy đủ: Nếu một tuyên bố là đúng và cả hai bên đều đúng thì bằng chứng sẽ luôn xác nhận sự thật của nó.
Độ tin cậy: Người chứng minh không trung thực sẽ không thể thuyết phục người xác minh trung thực rằng tuyên bố sai là hợp lệ trong một số trường hợp hiếm hoi.
Không có kiến thức: đặc điểm rõ ràng nhất. Khi kết thúc quá trình, người xác minh chỉ biết về tính hợp lệ của tuyên bố chứ không biết về nội dung của nó.
Vậy ZKP hoạt động như thế nào? Phương pháp này có thể được chia thành ba bước:
Nhân chứng: Trong giai đoạn đầu tiên, người chứng minh cung cấp một thông điệp bí mật hoặc "nhân chứng" cho người xác minh. Ý tưởng ở đây là chứng minh cho người xác minh rằng người chứng minh có quyền truy cập vào dữ liệu cụ thể mà không đề cập rõ ràng đến nó. Lời khai thiết lập một loạt câu hỏi về thông tin mà chỉ người chứng thực hợp pháp mới có thể trả lời.
Thử thách: Trong giai đoạn này, người xác minh đưa ra thử thách cho người chứng minh bằng cách chọn một câu hỏi ngẫu nhiên từ bộ câu hỏi.
Phản hồi: Người chứng minh đã trả lời thành công câu hỏi của người kiểm chứng để chứng minh độ tin cậy của họ.
Bây giờ chúng ta đã biết rollup và ZKP là gì. Chúng ta hãy tổng hợp tất cả lại và hiểu cách hoạt động của zk-rollups.
Zk-Rollups hoạt động như thế nào?
Zk-rollup có hai thành phần cốt lõi:
Hợp đồng thông minh trên chuỗi: Hợp đồng thông minh xác định các quy tắc hoạt động của giao thức zk-rollup. Nó bao gồm hợp đồng chính và hợp đồng xác minh. Hợp đồng chính lưu trữ các khối tổng hợp, theo dõi tiền gửi và thực hiện các cập nhật quan trọng. Hợp đồng xác minh xác minh ZKP được tạo.
Máy ảo ngoài chuỗi: Các máy này chịu trách nhiệm xử lý việc thực hiện giao dịch trong L2. Máy ảo ngoài chuỗi hoạt động độc lập với chuỗi chính Ethereum.
Zk-rollup được kết hợp chặt chẽ với chuỗi khối Ethereum, mặc dù ở một cấp độ duy nhất. Chúng không tràn ngập Ethereum với thông tin chi tiết của mọi giao dịch. Thay vào đó, họ khéo léo cung cấp thông tin đóng gói, đảm bảo rằng chuỗi cơ bản vẫn sạch sẽ và hiệu quả.
Ưu và nhược điểm của việc sử dụng Zk-Rollups
Vì vậy, lợi ích của việc sử dụng zk-rollups là gì? hãy xem nào.
Ưu điểm của zk-rollup
Thông lượng tăng: zk-rollups chuyển việc thực hiện giao dịch từ chuỗi cơ bản sang môi trường điện toán hiệu quả hơn. Vì các giao dịch không được xử lý từng giao dịch một trên chuỗi nên thông lượng tổng thể sẽ tăng lên.
Giảm tắc nghẽn: Bằng cách giảm sự phình to của blockchain, zk-rollups giúp kích hoạt các hoạt động Lớp 1 hiệu quả. Ngoài ra, các nút đầy đủ chỉ cần lưu trữ bằng chứng không có kiến thức thay vì toàn bộ dữ liệu.
Giảm phí: zk-rollups giúp giảm phí tổng thể do giảm tắc nghẽn.
Các biện pháp bảo mật: zk-rollups bao gồm các biện pháp bảo mật cho phép người dùng rút tiền trong trường hợp có sự cố với mạng tổng hợp, đây là một lợi thế rõ ràng so với các chuỗi bên, có thể ảnh hưởng đến tiền khi mạng bị lỗi.
Thời gian thử thách giao dịch nhanh hơn: Khi sử dụng zk-rollups, bạn chỉ cần xác minh bằng chứng hợp lệ trong các lần tổng hợp, đẩy nhanh thời gian thử thách giao dịch.
Nhược điểm của zk-rollup
Độ phức tạp: Hạn chế lớn nhất của zk-rollup là độ phức tạp vốn có của chúng. Việc thực hiện chúng phức tạp hơn so với các bản tổng hợp lạc quan.
Bị giới hạn bởi chuỗi cơ bản: Bất chấp tính hiệu quả của chúng, các đợt cuộn zk bị giới hạn bởi lớp cơ sở bên dưới.
Phân mảnh thanh khoản: Bất kỳ Lớp 2 nào cũng sẽ dẫn đến sự phân tán thanh khoản trong hệ sinh thái. Tính thanh khoản thấp trong giao thức chuỗi cơ bản có thể dẫn đến các vấn đề tiềm ẩn.
Tổng hợp lạc quan so với Zk-Rollups
Tóm tắt
Khả năng mở rộng thường được coi là “chén thánh” của công nghệ blockchain. Nếu hệ thống không chạy tối ưu thì việc sử dụng nó sẽ chẳng có ý nghĩa gì. Các bản tổng hợp, bao gồm cả lạc quan và zk, cung cấp một giải pháp tinh tế cho vấn đề tồn tại lâu dài này. Zk-Rollups hứa hẹn tốc độ nhanh hơn, lưu lượng truy cập ít hơn và bảo mật mạnh mẽ với cách tiếp cận độc đáo. Vâng, chúng có sự phức tạp, nhưng tiềm năng của chúng là rất lớn. Đối với bất kỳ ai quan tâm đến tương lai của tiền kỹ thuật số, việc hiểu rõ zk-rollups là điều cần thiết. Khi chúng tôi tiếp tục thúc đẩy hiệu suất blockchain tốt hơn, giờ là lúc để làm quen với zk-rollups và lời hứa của chúng cho tương lai.
