💬 Гонка за масштабированием Ethereum с накопительными пакетами zkEVM от 2022-08-13

Гонка за масштабированием Ethereum с накопительными пакетами zkEVM

Поскольку Ethereum нацелен на массовое внедрение, технология ZK-Rollup стала серьезным претендентом на масштабирование блокчейна, снижение транзакционных издержек и повышение пропускной способности. Crypto Briefing разбирает четыре основных ZK-свертывания, совместимых с виртуальной машиной Ethereum, которые в настоящее время находятся в стадии разработки, каждый из которых обещает различные преимущества в экосистеме Ethereum.

Борьба с транзакционными комиссиями Ethereum

Эфириум сталкивается с проблемами масштабирования.

Возможно, самым большим препятствием для широкого внедрения Ethereum является высокая стоимость использования сети, которая стала существенной проблемой для блокчейна.

Появление протоколов DeFi и NFT увеличило потребность в блочном пространстве в Ethereum. В 2019 году стоимость большинства транзакций составляла несколько центов, но во время пика бычьего роста в 2021 году такие действия, как чеканка NFT в блокчейне, регулярно обходились в сотни долларов. В результате многие участники розничного рынка обнаружили, что их цена недоступна для сети, и обратились к другим сетям, таким как Solana, Avalanche или Binance Smart Chain. Сегодня, несмотря на спад сетевой активности из-за рыночных условий, стоимость простых транзакций, таких как переводы ETH, составляет от 2 до 3 долларов США, что намного превышает идеальную цель создателя Ethereum Виталика Бутерина — менее 0,05 доллара США за транзакцию.

Сводные данные позволяют уменьшить перегрузку блокчейна Ethereum. Это потому, что они передают данные вне сети, обрабатывают их и отправляют транзакции обратно в Ethereum, а не полагаются на базовую цепочку для обработки вычислительных данных каждой транзакции. При использовании накопительных пакетов Ethereum должен проверять только сами доказательства, а не все данные, что освобождает место в блоке. Накопительные пакеты также позволяют объединять транзакции, что позволяет пользователям делить плату за газ.

Сводки с нулевым разглашением, также известные как свертывания ZK, используют криптографические доказательства, называемые ZK-SNARKS («краткие аргументы с нулевым разглашением»), чтобы показать основной сети Ethereum, что транзакция была обработана. Эти доказательства с нулевым разглашением можно быстро проверить, даже если анализ исходных данных займет много времени.

Некоторые проекты ZK-Rollup, которые в настоящее время находятся в разработке, объявили о своем намерении быть совместимыми с виртуальной машиной Ethereum, предлагая разработчикам Ethereum способ импортировать свои смарт-контракты в накопительный пакет без их изменения. Но, как объяснил Бутерин в недавнем сообщении в блоге, не все проекты zkEVM структурированы одинаково: некоторые оптимизированы для полной компоновки EVM, а другие — для быстрой пропускной способности.

зксинк

ZkSync, разработанный Matter Labs, является одним из самых ожидаемых проектов zkEVM. Благодаря 2000 транзакций в секунду, 10-минутному времени обработки между накопительным пакетом и основной сетью Ethereum и отсутствию верхнего предела значения, которое может безопасно обрабатывать накопительный пакет, zkSync является ведущим проектом в области zkEVM.

Несмотря на маркетинг, zkSync технически совместим не с EVM, а скорее с Solidity и Vyper, двумя языками программирования, используемыми в Ethereum. Разница небольшая для пользователей, но важна для разработчиков: помимо прочего, адреса контрактов могут отличаться, рукописный код EVM может не поддерживаться, а инфраструктура отладки может не обязательно переноситься.

В настоящее время накопительный пакет доступен в тестовой сети Ethereum. Ожидается, что запуск основной сети будет состоять из трех этапов: «Baby Alpha» в ноябре, во время которого система будет проходить стресс-тесты на реальные деньги без участия внешних проектов; Fair Launch, который будет приветствовать все проекты экосистемы Ethereum, но ограничит доступ пользователей; и полная альфа-версия, ожидаемая до конца года. Ожидается токен zkSync, хотя подробности еще не объявлены.

СтаркНет

StarkNet от StarkWare — еще один крупный соперник на арене zkEVM. В то время как StarkNet использует Cairo в качестве собственного языка программирования, команда разрабатывает Solidity для транслятора кода под названием Cairo transpiler, а это означает, что, как и zkSync, накопительный пакет в конечном итоге будет совместим с Solidity, а не с EVM.

На этом сходство заканчивается. StarkNet использует другой тип криптографического доказательства, называемый STARK («масштабируемые прозрачные аргументы знания»). ZK-STARK теоретически более безопасны, чем ZK-SNARK, но требуют больше времени для проверки, занимают больше места в блоках и требуют больше газа. StarkWare — основная движущая сила развития технологий на основе STARK.

Защищенная версия StarkNet была запущена в основной сети Ethereum в феврале 2022 года. Команда StarkWare также недавно объявила, что у StarkNet будет собственный токен управления и утилиты. Хотя официальных данных об ожидаемой пропускной способности StarkNet на полную мощность нет, StarkWare заявляет, что объединение может снизить плату за газ в Ethereum в 100–200 раз.

Полигон зкЭВМ

Polygon – это решение для масштабирования Ethereum с гибкой инфраструктурой, которая позволяет разработчикам создавать и подключать инфраструктуру уровня 2, такую ​​как Optimistic Rollups и ZK-Rollups, к сети Ethereum. В августе 2021 года Polygon приобрела проект ZK-Rollup Hermez Network за 250 миллионов долларов; Год спустя фирма объявила, что работает над собственным ZK-Rollup, Polygon Hermez, который будет работать вместе с сетью Proof-of-Stake Matic. В прошлом месяце Polygon объявил, что компания Polygon Hermez переименовалась в Polygon zkEVM и в начале 2023 года перейдет в основную сеть.

Polygon утверждает, что ее zkEVM сможет обрабатывать до 2000 транзакций в секунду и снизить транзакционные издержки на 90%. Код проекта сделан открытым; скоро ожидается общедоступная тестовая сеть.

В отличие от zkSync или StarkNet, ZK-Rollup от Polygon не ограничивается совместимостью только с языками программирования Ethereum, но и с самой EVM. Polygon zkEVM копирует EVM, а не отражает его. Это означает, что разработчикам по-прежнему может потребоваться адаптировать код и инструментальные среды к обновлению, хотя и в меньшей степени, чем в zkSync и StarkNet.

Помимо своего проекта ZK-EVM, Polygon также разрабатывает оптимистичный накопительный пакет (Polygon Nightfall), накопительный пакет ZK на основе STARK (Polygon Miden) и оптимизированный по скорости EVM-совместимый накопительный пакет ZK под названием Polygon Zero.< /p>

Прокрутить

ZK-Rollup, направленный на наилучшую интеграцию с EVM, называется Scroll. Относительно новый проект Scroll можно считать действительно эквивалентным EVM; единственная значимая разница между ними заключается в среде выполнения, то есть в подсистеме, в которой выполняются контракты. Однако высокая компонуемость достигается за счет значительных вычислительных затрат, что указывает на то, что производительность Scroll может быть ниже, чем у zkSync, StarkNet и Polygon.

Команда Scroll еще не опубликовала подробности о проекте, но 18 июля она призвала разработчиков зарегистрироваться, чтобы опробовать тестовую сеть Scroll, которая ожидается в третьем квартале 2022 года. Команда Scroll разрабатывает проект в сотрудничестве с Фонд Эфириума. Веб-сайт утверждает, что безопасность, прозрачность и эквивалентность EVM являются его главными приоритетами.

Больше ZK-роллапов

К другим группам, изучающим ZK-Rollups, относятся команда Ethereum Foundation по исследованию конфиденциальности и масштабирования, а также пока неназванная инициатива, связанная с ConsenSys. Хотя исследования могут внести вклад в существующие проекты и не обязательно привести к новым, недавние прорывы в технологии доказательства с нулевым разглашением могут привести к множеству ZK-обновлений в экосистеме Ethereum. Хотя сети Ethereum еще предстоит пройти долгий путь, когда дело доходит до масштабирования, рост числа новых проектов zkEVM должен принести пользу как разработчикам, так и пользователям, поскольку им предоставляется больше решений, предназначенных для различных вариантов использования.

Раскрытие информации: на момент написания этой статьи автору принадлежали ETH и несколько других криптовалют.