Почему ZK-Rollups меняют правила масштабирования смарт-контрактов

Почему ZK-Rollups меняют правила масштабирования смарт-контрактов

Источник · Перевод автора

Когда речь идет о технологии блокчейн и программировании смарт-контрактов, уровень-2 – это собирательный термин для решений, разработанных для масштабирования децентрализованных приложений (dApps) путем обработки транзакций из основной сети Ethereum, которая называется базовым уровнем или просто уровнем-1.

При использовании децентрализованной модели безопасности основной сети время обработки транзакций может значительно увеличиться, когда сеть перегружена. Это может сильно ухудшить взаимодействие с пользователем (UX) для некоторых приложений dApp. А поскольку сеть блокчейнов становится еще более перегруженной из-за множества незавершенных транзакций, цены на газ растут, поскольку отправители транзакций конкурируют, чтобы перебить цену друг друга. Когда это происходит, использование Ethereum (ETH) для создания и запуска dApps становится действительно дорогостоящим. Это стало серьезной проблемой и может помешать массовому внедрению приложений смарт-контрактов на основе блокчейна.

Чтобы решить эти проблемы, разработчики блокчейнов работают над решениями уровня 2. Некоторые популярные варианты использования, такие как игры с блокчейном (или приложения корпоративного уровня в целом), не могут работать достаточно быстро из-за чрезвычайно медленного времени обработки транзакций. Проведение транзакций также может стать чрезмерно дорогим.

Накопительные пакеты обрабатывают транзакции вне сети для повышения масштабируемости

Однако любые обновления масштабируемости не должны ставить под угрозу децентрализацию или безопасность. Вот почему решения уровня 2 создают протоколы прямо поверх Ethereum. Накопительные пакеты – это решения, которые выполняют транзакции вне основной цепочки Ethereum. Однако они публикуют или записывают данные транзакций на уровне 1. И поскольку данные транзакции находятся на уровне 1, свертки фактически защищены базовым уровнем. Наследование всех свойств безопасности уровня 1 при проведении транзакций за пределами уровня 1 является ключевым атрибутом сверток.

По сути, свертки всегда обрабатывают транзакции за пределами базового уровня. Между тем, данные или подтверждение транзакций остаются на базовом уровне. Кроме того, накопительный смарт-контракт, присутствующий на уровне 1, по-прежнему может гарантировать правильную обработку транзакций на уровне 2, используя данные транзакции на базовом уровне (для проверки / проверки).

Свертываниям необходимо, чтобы «операторы» вносили залог в свои контракты, что побуждает операторов проверять и завершать транзакции надлежащим образом. В общем, накопительные пакеты полезны для снижения платы за использование сети, поощрения открытого участия и обеспечения более высокой пропускной способности транзакций.

Есть два основных типа накопительных пакетов с собственными уникальными моделями безопасности. Первый тип называется оптимистическими свертками, которые предполагают, что транзакции действительны по умолчанию и строго обрабатывают вычисления (с помощью доказательства мошенничества) в случае возникновения проблемы. Второй тип накопительных пакетов – это накопительные пакеты с нулевым разглашением, которые обрабатывают вычисления вне цепочки и обеспечивают доказательство достоверности самой цепочки.

ZK-Rollups обеспечивают более эффективную обработку транзакций

Свертывания с нулевым разглашением или ZK-накопления могут эффективно объединять множество различных транзакций вне сети, а затем предоставлять криптографическое (или математическое) доказательство, называемое SNARK (сжатый неинтерактивный аргумент знания). Это называется доказательством действительности и записывается на базовом уровне.

Смарт-контракт ZK-rollup может отслеживать состояние всех транзакций, выполняемых на уровне 2. И это конкретное состояние может быть обновлено с помощью доказательства действительности, а это означает, что для ZK-накоплений требуется только подтверждение действительности, а не все данные транзакции. С ZK-rollup проверка блока выполняется значительно быстрее и экономичнее, поскольку требуется гораздо меньше данных.

При правильно реализованном ZK-накоплении не должно быть задержек при передаче активов или данных с уровня 2 на базовый уровень, поскольку подтверждение действительности, принятое по контракту ZK-rollup, проверило средства заранее.

Находясь на уровне 2, ZK-свертки могут быть улучшены, чтобы сократить общий размер транзакции. Например, индекс может использоваться для представления учетной записи вместо фактического адреса, что может уменьшить транзакцию с 32 байтов до 4 байтов. Затем транзакции записываются в блокчейн Ethereum как calldata, что помогает снизить потребности в газе.

Некоторые из преимуществ использования ZK-Rollups заключаются в том, что они обеспечивают значительно более быстрое время завершения, потому что состояние мгновенно проверяется после отправки доказательств в основную цепочку блоков. Более того, ZK-Rollups могут быть неуязвимы для экономических атак, которым могут подвергаться Optimistic Rollups. Помимо этих преимуществ, ZK-Rollups достаточно безопасны и децентрализованы, поскольку данные, необходимые для восстановления состояния, отправляются в цепочку уровня 1.

Syscoin использует накопительные пакеты ZK для обеспечения масштабируемости смарт-контрактов

Существует множество инновационных проектов, которые используют ZK-Rollups для улучшения масштабируемости блокчейна и смарт-контрактов. Одна из инициатив под названием Syscoin направлена ​​на то, чтобы предложить лучшее из биткойн и эфириум через скоординированную платформу. Он использует надежную безопасность биткойна (BTC) и полную программируемость Ethereum по Тьюрингу, которая повышена до масштабируемости L2 за счет интеграции ZK-Rollups.

По словам разработчиков, Syscoin – уникальная и жизнеспособная альтернатива Ethereum, предлагающая решения, которых нет в других доступных в настоящее время цепочках смарт-контрактов. Разработчики утверждают, что все, что можно сделать с помощью Ethereum, также можно сделать с помощью сетевой расширенной виртуальной машины Syscoin (NEVM).

Примечательно, что архитектура / дизайн Syscoin были созданы, чтобы сохранить неприкосновенность «золотого стандарта» безопасности механизма консенсуса биткойн и объединенного майнинга, обеспечивая при этом ключевые характеристики производительности, ожидаемые, когда Ethereum 2.0, наконец, заработает. Это стало возможным благодаря технологии L2 ZK-Rollup.

В дополнение к этим функциям Syscoin предлагает пользователям дополнительные решения, которые обеспечивают соблюдение нормативных требований при передаче их активов без необходимости какой-либо помощи со стороны третьих лиц или хранителей. Как отметила команда разработчиков Syscoin, эти возможности уникальны и могут использоваться для поддержки ценных бумаг, таких как акции, для безопасного участия в DeFi, DEX или других формах Fintech в соответствии с нормативными требованиями.

Как пояснили его разработчики, Syscoin представит NEVM уровня 1, а также развернет уровень 2 с ZK-свертками. Это должно позволить умным контрактам масштабироваться до 210 000 TPS. На этом этапе смарт-контракты платформы могут превосходить общую скорость других EVM, обеспечивая при этом низкие комиссии. Как отметила команда Syscoin, это будет достигнуто при сохранении высокого уровня безопасности модели безопасности биткойна и майнеров.