Що таке zkSync? Масштабовані рішення рівня 2 | Gate.io

Вступ

zkSync — це рішення для масштабування рівня 2 (ненадійний протокол), яке забезпечує швидші та недорогі платежі порівняно з протоколами рівня 1 на Ethereum, які підвищуються технологією zk-Rollup.

Особливою перевагою цього є те, що він використовує докази з нульовим знанням і доступність даних у ланцюжку, щоб захистити кошти користувачів настільки безпечно, як вони ніколи не залишали основну мережу. Рішення рівня 2 (L2) переміщують більшість активності з рівня 1 (L1), але все ще успадковують його безпеку та переконливість.

У цій статті ми досліджуємо технологію zk-Rollup, як працює zkSync, чому це важливо та її особливості.

Що таке zkSync? Розширене рішення рівня 2

Останнім часом було написано багато про подолання бар’єрів для широкого впровадження криптографії, і це можна зробити за допомогою різних реалізацій, щоб значно покращити досвід користувачів, або різноманітних рішень для підвищення глобальної доступності криптоекосистеми. Маючи це на увазі, існує мета, спрямована на досягнення задоволення, надаючи кінцевим користувачам якомога більше способів взаємодії з криптосвітом.

Постачальники рішень для масштабування Ethereum твердо вірять, що криптографія та блокчейн є важливими технологіями для захисту та сприяння свободі в усьому світі, і створили безперервні рішення для масштабування L-2, щоб стати способом втілення цієї мрії в реальність для всіх користувачів криптовалюти в усьому світі. Примітно, що це переконання призвело до швидкого збільшення кількості рішень для масштабування, причому кожне рішення пропонує хитру обіцянку бути надійним, безпечним, економічним і простим у використанні. Ці існуючі рішення масштабування повинні були піти на серйозні компроміси щодо однієї або кількох із цих вимог.

ZkSync виділяється як надзвичайно поширена технологія масштабування, яка впроваджує інноваційні рішення щодо безпеки, продуктивності та зручності використання для масштабування Ethereum, спеціально розроблена, щоб зробити її найприємнішою платформою на Ethereum як для кінцевих користувачів, так і для розробників. Завдяки поєднанню криптографії та доступності даних у ланцюжку zk-Rollup (основна технологія zkSync) є єдиним рішенням для масштабування L-2, яке не вимагає жодних операційних дій для збереження коштів своїх користувачів.

Zk означає нульове знання, тоді як зведення означає розумні контракти. Те, що розумні контракти роблять, це згортання низки транзакцій з основного рівня та групування їх в одну транзакцію.

Швидкий фрагмент у зведеннях

Зведення — це рішення для масштабування загального призначення, яке підтримує рівень безпеки, дотримуючись консенсусу першого рівня (L1) і моделі протоколу безпеки основного ланцюга, у цьому випадку Ethereum. З цих причин наразі зведення стало більш популярним вибором для масштабування Ethereum. Основна ідея зведення не сильно відрізняється від іншого рішення для масштабування другого рівня (L2), розвантажуючи роботу з основної мережі на сайдчейн, який виконує всі обчислення транзакцій і передає остаточний хеш транзакції назад у ланцюжок L1 для перевірки.

Природно, Rollups L2 базується на загальній концепції лише виконання транзакції поза ланцюгом, але завжди повідомляючи дані про неї в основному ланцюзі; на практиці, у той час як канали та бічні ланцюги повинні звітувати про «резюме» набору транзакцій лише з двома з них у блокчейні, зведення Кожне оновлення стану поза ланцюгом транслюватиме менший обсяг даних (щодо звичайного розміру на -ланцюгові транзакції) для кожної транзакції.

Хто є засновниками zkSync?

Популярний zkSync працює з вересня 2020 року і був розроблений Matter Labs (штаб-квартира знаходиться в Нью-Йорку), яку заснували українець Алекс Глуховський і росіянин Олександр Власов у 2019 році. Того ж року він запустив свій перший загальнодоступний прототип zk-Rollup. Завдяки Matter Labs, відомому своїми дивовижними технологічними інноваціями, компанія успішно залучила 50 мільйонів доларів США в рамках раунду фінансування серії B, отримавши фінансування як від Ethereum Foundation, так і від провідних інвесторів, таких як Union Square Ventures. Компанія відома створенням складного продукту Rollup.

Як працює zkSync?

zkSync — це рішення масштабованості з відкритим вихідним кодом під назвою rollups. Якщо говорити точніше, zkSync — це зведений пакет zk. ZK — це абревіатура від zero-knowledge, що є криптографічним словом для однієї сторони, здатної довести іншій, що щось правдиве, без витоку іншої інформації.

Щоб зрозуміти, як працює zkSync (і чому він відрізняється), давайте розберемо, як працює zk-Rollup.

Основні операції: технологія zkSync

Zk-зведення

zk-зведення є одним із двох типів зведення. У випадку ZK-Rollups вузол секвенсора групує сотні транзакцій ланцюга зведення, генерує підтвердження SNARK (короткий, неінтерактивний аргумент знань) або STARK (короткий, прозорий аргумент знань), а потім надсилає ці транзакції на рівень. -1.

Ці докази, відомі як докази дійсності, криптографічно підтверджують транзакції перед тим, як їх стан буде опубліковано в мережі Ethereum. Незважаючи на те, що в типовій транзакції Ethereum є багато компонентів, усі вони можуть бути представлені в унікальному хеші транзакції без розкриття даних транзакції.

Максимальна пропускна здатність

Механізм консенсусу, який використовується платформою блокчейн, визначає пропускну здатність транзакцій децентралізованого протоколу. (Пропускна здатність - це міра кількості дій, виконаних протягом заданого періоду часу). З моменту оновлення 9 лютого 2021 року, яке забезпечило підтримку рекурсії в zkSync в основній мережі, пропускна здатність протоколу обмежується лише необхідністю публікувати зміни стану для кожної транзакції через дані виклику Ethereum, щоб забезпечити доступність даних.

Завершеність транзакції

Транзакції в zkSync досягають завершеності Ethereum після того, як підтвердження SNARK блоку zkSync буде згенеровано та прийнято смарт-контрактом. (Завершеність транзакції означає момент, коли сторони, залучені до транзакції, можуть вважати її завершеною.) Завершеність транзакції може бути детермінованою або імовірнісною.

Миттєві підтвердження

Транзакції, надіслані користувачами в zkSync, миттєво підтверджуються та миттєво відображаються отримувачу в інтерфейсі користувача та API, а передані активи можна негайно використовувати для подальших переказів. Консенсус, запущений валідаторами, надає користувачеві субсекундне підтвердження того, що його транзакція буде включена в наступний блок zkSync, підписаний переважною більшістю учасників консенсусу.

Перевантажена основна мережа

Рішення zkSync L2 було належним чином розроблено для роботи в перевантажених мережах, що є однією з його багатьох переваг. Цензура рівня L1 абсолютно не впливає на передачі, зроблені в zkSync або отримані з нього.

Крім того, сумнівно, що звичайна робота zkSync буде перешкоджати. Вузол валідатора налаштований на автоматичне підвищення ціни на газ до рівня вище середнього, щоб визначити пріоритетність майнінгу блоків zkSync. Користувачі zkSync постраждають найменше, оскільки вартість транзакції становить менше однієї сотої вартості порівнянної простої транзакції на L1.

Прості кроки для використання в ZkSync

1. Підключіть свій гаманець на основі браузера до гаманця zkSync.
2. Поповніть свій рахунок і активуйте його.
3. Переказ коштів на інший обліковий запис zkSync (необов’язково).
4. Дослідіть екосистему zkSync.

Екосистема ZkSync

Джерело: ZK Daily

Говорячи про екосистему, zkSync має активний набір із понад 100 проектів, починаючи від DeFi і закінчуючи NFT, які зараз будуються на цьому.

Ці проекти запускатимуться одночасно після повного запуску zkSync. З такою швидкістю це може бути найбільшим запуском рівня 2 за всю історію, як зазначає команда.

Рішення команди щодо цього полягало в тому, щоб створити екосистему, яка могла б принести економічну цінність, надаючи різноманітним проектам і DAPP хорошу основу для роботи.

Сумісність з EVM

Наразі існує загальна підтримка EVM, хоча це створює великий ризик для zkSync через його складність, оскільки загальний EVM все ще перебуває на стадії розробки. Ці складнощі, поряд із труднощами, з якими стикаються під час створення доказів, є значним джерелом проблем під час обробки транзакцій. Доведено, що zkSync V2 на 99% EVM сумісний із Solidity та Vyper, тому спочатку потрібно скомпілювати Yul, проміжну мову, а потім скомпілювати до байт-коду zkEVM через LLVM.

Крім того, zkSync підтримує їх оптимізовану для ZKP Rust-подібну мову Zinc, яка компілюється безпосередньо в байт-код за допомогою LLVM. Однак наразі Zinc не завершено Turing, і його розробка призупинена з вересня 2021 року через зосередження zkSync на сумісності з Solidity.

Порівняння з іншими рішеннями L2

Layer-2 Chainz, як-от Polygon , Optimism , Arbitrum і Immutable X, спрямований на масштабування Ethereum. Кожне рішення пропонує рішення для будь-якої або кількох ключових функцій, таких як масштабованість, безпека, пропускна здатність, плата за газ і функціональність. Жодне рішення не є достатньо широким, щоб охопити всі. Однак зведення — це спроба покращити всі ці функції.

Layer-2 Rollups

Як згадувалося, zk-Rollup — це рішення масштабованості рівня 2, яке сприяє швидшій перевірці транзакцій в Ethereum за нижчою ціною. Він просто об’єднує масив транзакцій рівня 2, щоб миттєво виконувати їх поза мережею, і надсилає їх у блокчейн Ethereum як одну транзакцію.

Optimistic Rollup покращує масштабованість, оскільки вони не виконують жодних обчислень за замовчуванням. Після транзакції вони повинні повідомити основну мережу про новий стан. Optimistic Rollups оптимізує транзакції, зменшуючи перевантаженість базового юриста та скорочуючи вартість газу. Ці зведення публікують мало інформації про транзакції в ланцюжку, і транзакції враховуються автоматично.

Подібно до оптимістичних транзакцій, zk-Rollups також пакетно збирає транзакції для їх виконання поза мережею. Однак різниця є. Замість того, щоб припускати дійсність транзакцій, доки не буде доведено протилежне, zk-Rollups використовує докази дійсності для миттєвого підтвердження того, чи транзакції є дійсними. Складність технології та її здатність виконувати довільний код ускладнюють розробку zk-rollups, сумісних з віртуальною машиною Ethereum (EVM).

Які особливості та переваги ZkSync?

Низький рівень газу: до 1/100 газу L1 і дешевше, ніж використання оптимістичного зведення: оскільки транзакції групуються, користувачі ділять вартість газу між собою. Якщо об’єднається достатня кількість користувачів, плата за газ становитиме лише кілька центів. Зведені ZK набагато дешевші, відкриваючи більше можливостей для користувачів досліджувати кілька варіантів використання крипто, оскільки дешево надсилати в мережу без підписів.

Висока швидкість: понад 2000 транзакцій на секунду (tps) порівняно з 14 tps на L1. Виведення коштів займає більше часу на Optimistic rollups, ніж на ZK rollups. Це результат деяких налаштувань, які неможливо змінити без значного зниження рівня безпеки. Однак постачальники ліквідності часто вирішують це за допомогою своєї величезної неактивної ліквідності. А потім, щоб винагородити їх за їхні зусилля, з них стягують плату за проходження відкладеного часу очікування.

Безпека: захищено основним блокчейном Ethereum: незважаючи на децентралізацію, zkSync підтримує безпеку на рівні основної мережі, оскільки підтвердження дійсності зберігається на Рівні 1 без будь-якої залежності від третіх сторін. Це дозволяє підвищити масштабованість із збереженням децентралізації. zk-Rollups пропонує багато цікавих функцій, які приваблюють користувачів більше, ніж Optimistic. Він має проактивний криптографічний захист. На відміну від Optimistic rollups, ZK усуває залежність від користувачів завдяки своїм криптографічним доказам (математичним моделям).

Масштабованість: з точки зору розширення мережі Optimistic зведені забирають набагато більше часу під час перевірки транзакцій, оскільки вони залежать від смарт-контрактів на рівні 2, що показує, наскільки масштабованими є zk-зведені.

Платформи: zkSync і найбільший криптовалютний стейблкойн, Tether, також використовують zk-Rollups, щоб усунути перевантаженість основного ланцюга. Тим часом Optimism використовує оптимістичні зведення для досягнення дешевої системи масштабування рівня 2 на Ethereum, а також на Arbitron.

Висновок

Можна з упевненістю сказати, що zkSync має величезний потенціал перевага як для розробників, так і для користувачів, витончено забезпечуючи надійне масштабоване рішення, яке вирішує проблеми безпеки, продуктивності та зручності використання, з якими стикається екосистема Ethereum. Помітно, що ми побачили, скільки зусиль, цілеспрямованих темпів розробки та агресивного фінансування зараз докладено, щоб вивести рішення на ринок, оскільки Matter Labs займається виключно наданням рішень для масштабування для Ethereum.

У криптоекономіці відбувається швидкий перехід до zk-Rollups як від кінцевих користувачів, так і від розробників. Хоча цілком зрозуміло, що екосистема zk-Rollup все ще перебуває на стадії зародження, позитивно zkSync демонструє початок того, чого zk-Rollup може досягти за короткий час. І так, zkSync готовий суттєво розвиватися з цього моменту. Не зупиняючись на цьому, ми можемо прийняти, що zkSync — це експериментальна робота.