💬 Почему следующим шагом Ethereum станет нулевое разглашение

Почему следующим шагом Ethereum станет нулевое разглашение

Ниже представлен гостевой пост Роба Виглионе, генерального директора Horizen Labs.

За последний год в дорожной карте Ethereum произошло несколько важных событий, которые вывели сеть на новый уровень. EIP-4844 (он же Dencun) представил блобы и прото-danksharding, что сделало хранение данных на порядок дешевле для Layer 2 и привело к значительному снижению комиссий за транзакции.

Между тем, уровни 2 (в основном оптимистичного типа) стали более интегрированными и широко используются в приложениях, что позволяет совершать транзакции стоимостью менее цента и улучшает фундаментальную инфраструктуру Ethereum.

Однако, как известно любому, кто обращал внимание на комиссии за газ, на Ethereum по-прежнему наблюдается слишком большая перегрузка, и по мере роста реального использования блокчейнов все больше и больше dApps будут конкурировать за пространство блоков и вычисления.

Не нужно быть инженером или криптографом, чтобы понять, что это неустойчиво. Мы видели, что происходит, когда Ethereum становится слишком перегруженным. В некоторые моменты особенно высокого всплеска пользователи платили более 2 ETH только для завершения транзакции, и некоторые из этих транзакций все равно не удавалось выполнить, поскольку пользователи пытались приоритизировать их.

В идеальном мире мы бы перенесли большую часть этих вычислений за пределы блокчейна и все равно смогли бы опубликовать краткое, проверяемое доказательство, гарантирующее, что данные верны и находятся в нужном месте.

Доказательства с нулевым разглашением делают это возможным, но блокчейнам по-прежнему сложно проверять транзакции с таким количеством потенциальных возможностей в EVM, и этот путь может быстро стать дорогим. Zk-rollups должны платить за специализированное оборудование, которое создает доказательство ZK через провер, а затем его обычно нужно преобразовать в тип доказательства, который может понять Ethereum.

Короче говоря, оптимистичные роллапы относительно просты и доступны для проверки, в то время как zk-роллапы сложны и дороги. Для малых и даже средних предприятий, которые хотят вести часть своего бизнеса в цепочке и сохранять его конфиденциальность, zk-роллапы — это выход, но проверка доказательств может быть непомерно дорогой.

Экосистемы Rollup имеют свои собственные интересы

До этого момента брендированные L2 не были заинтересованы в модульном решении для проверки доказательств, таком как zkVerify, которое может сократить расходы на проверку на 90% и более. Они могли бы принять его в будущем, но сейчас это не их цель. Как правило, крупные экосистемы L2 верят в проверку всех этих доказательств ZK в одной цепочке и амортизацию этих расходов по пользователям.

Однако мы нашли возможность с поставщиками услуг Rollup-as-a-Service (RaaS), потому что они верят в модульный подход к блокчейнам и, как правило, обслуживают небольшие и средние проекты, которые не могут позволить себе оплатить эти расходы на проверку. Для них идея отправки доказательств в автономную цепочку, а затем отправки проверки доказательств обратно в Ethereum имеет большой смысл. Так же, как и в случае с модульной доступностью данных, мы теперь видим, как поставщики RaaS принимают модульную проверку доказательств с распростертыми объятиями.

У крупных L2 есть два основных аргумента против этого подхода: во-первых, они считают, что перемещение проверки доказательств на другой уровень снижает безопасность L2. На самом деле, некоторые из этих L2 уже проверяют свои доказательства вне блокчейна. Они просто не афишируют это.

Другой их аргумент заключается в том, что они предпочли бы агрегировать доказательства, группируя большую партию доказательств вместе и по сути создавая «доказательство доказательств». Делая это, большие L2 могут распределить стоимость на гораздо большее количество транзакций. Однако их, похоже, не так уж беспокоит, что при таком подходе может потребоваться несколько часов для агрегации сотен доказательств, что может привести к более высокой стоимости.

Агрегация имеет смысл во многих случаях использования, но не обязательно для приложений, где вы хотите что-то сделать быстро и проверить это за то же время.

В конце концов, вам все равно придется доверять L2, на котором вы находитесь.

В некотором смысле EVM застрял в 2017 году.

По мере того, как наша команда продолжала изучать пространство ZK и отношения Ethereum с ним, мы обнаружили, что Ethereum на самом деле имеет некоторую совместимость с эллиптическими кривыми с нулевым разглашением, используя предварительную компиляцию, что по сути делает его более эффективным для обработки вычислений, связанных с проверкой доказательства. Но в настоящее время сеть поддерживает только три математические операции на одной кривой.

Что это значит для пользователей? Поскольку некоторые zk-SNARKs невозможно проверить, требуется, чтобы доказательства были упакованы в более дружественную форму (используя доказательство bn128), что приводит к меньшей эффективности, большему количеству ошибок и потенциально более высоким затратам. В идеале разработчики должны иметь возможность выбрать zk-SNARK, который лучше всего подходит для их приложения, а отсутствие такой возможности означает, что им придется идти на компромисс в отношении качества.

Технически, Ethereum может со временем принять более продвинутые прекомпиляции, но на их реализацию могут уйти годы. Последняя прекомпиляция была реализована в 2017 году, и с тех пор не было ни одной.

Почему? Отсутствие спроса? Неужели на самом деле невозможно реализовать это на Ethereum? И даже если сообщество сможет это сделать, будет ли все равно неэффективно вычислять с этими новыми прекомпиляцией на EVM?

Неясно. Но ясно, что EVM нуждается в капитальном ремонте, а проверка доказательств ZK в цепочке все еще слишком затратна для обычного варианта использования. После оборудования это самая большая статья расходов при использовании zk-rollup.

В Horizen Labs мы решаем эту проблему двумя способами: предлагая модульную проверку доказательств в форме zkVerify и создавая полностью совместимую с EVM цепочку с поддержкой новейших прекомпиляций с нулевым разглашением.

Например, Horizen 2.0 построен на Substrate, что позволяет проводить обновления без форков, которые автоматически применяются сразу после голосования сообщества. На стороне узла не требуется никаких работ, и хард-форк не требуется.

Некоторые команды предпочтут остаться в рамках выделенной экосистемы, такой как Horizen 2.0, с ее собственным сплоченным сообществом и сетевыми эффектами. Другие выберут путь RaaS, чтобы создать свой собственный накопительный пакет, и они также смогут воспользоваться экономией затрат на проверку доказательств вне цепочки.

Существует множество способов усовершенствовать EVM с помощью ZK, но мы считаем, что это необходимо сделать до следующей волны внедрения.