Нульові ролапи
Що таке ролап із нульовим знанням?
Простіше кажучи, ролапи з нульовими знаннями (або ZK-ролапи) — це тип рішення для масштабованості. Вони об’єднують кілька доказів переказу в одну транзакцію, яку можна миттєво перевірити на кількох рівнях блокчейну. Нульові ролапи все ще є досить новою концепцією, але їх вже можна знайти на таких платформах, як StarkNet і zkSync.
Незнайомий ролап взаємодіє з кількома рівнями блокчейну. Більшість ZK-ролапів проходять на Ethereum, тож давайте скористаємося цим як приклад. Основний чейн Ethereum має свої переваги, але вони часто супроводжуються високою комісією за транзакції та низькою швидкістю. Блокчейни Ethereum рівня 2 використовують безпеку основного ланцюга, додаючи при цьому додаткову швидкість і доступність.
ZK-ролупи дають вам змогу створити транзакцію, яка працює на обох рівнях. Будь-який наданий ZK-ролап — це трансакція, яка містить кілька доказів нульових знань в одному пакеті. Ця транзакція є смарт-контрактом, який може підтримувати свій стан як на рівні 2, так і на рівні 1 блокчейну. Не поглиблюючи деталі, це по суті означає, що ZK-ролап перевіряє інформацію про кілька транзакцій у кількох місцях, тому він заощаджує час і гроші.
Як працюють ролапи з нульовим знанням?
Щоб зрозуміти, як працює ролап з нульовими знаннями, спочатку ми повинні розглянути концепцію доведень з нульовими знаннями, які є криптографічним механізмом, який дає змогу довести, що у вас є певна інформація, фактично не розкриваючи цю інформацію.
Наприклад, ви можете довести, що у вас є пароль для акаунта, показуючи, що ви ввійшли в акаунт, а не вказавши фактичний пароль. Коли йдеться про криптовалюту, нульові докази надають необхідну документацію для транзакцій. Користувачі можуть показати, що вони мають усі необхідні дані та дозволи, не надаючи цю інформацію іншим інструментам перегляду.
Іншою важливою частиною процесу впровадження з нульовими знаннями є меркле-дерево — тип математичної структури, яка дозволяє блокчейнам запобігти зберіганню помилкових даних. ZK-ролапи мають два меркле-дерева в своїх смарт-контрактах. Одне з дерев зберігає дані акаунта, а інше — баланс. Це дає змогу ролапу по суті зберігати всю необхідну інформацію про рівень 1, зберігаючи при цьому додаткову резервну інформацію на рівні 2. Це зменшує кількість енергії обробки, яку блокчейн повинен обробляти, оскільки основний шар повинен керувати лише кількома важливими фрагментами інформації.
По суті, коли ви надсилаєте ролап з нульовими знаннями, ви об’єднуєте кілька доказів рівня 2 в одну транзакцію, яка потім публікується в основному блокчейні. Замість того, щоб мінувати кілька окремих трансакцій, головний ланцюжок повинен мати справу лише з одним підтвердженням дійсності. Перевірка єдиного запуску рівня 1 дає змогу одночасно перевіряти всі різні трансакції рівня 2. Рулон працює лише з управлінням невеликою кількістю інформації в основному чейні, водночас надаючи доступ до інформації перевірки на другому рівні.
Нульові ролапи порівняно з оптимізованими ролапами
Пам’ятайте, що ZK-ролап дещо відрізняється від оптимістичного ролапу. Оптимізм — це ще один тип масштабованої та зручної трансакції, тому вони часто плутаються з ролапами з нульовими знаннями. Однак з точки зору обчислення вони обробляються дещо інакше. Оптимістичні ролапи також є пакетами транзакцій, які обробляються на рівні 2 та публікуються в основному ланцюжку.
Однак вони насправді не доводяться до публікації. Як випливає з назви, оптимістичні ролапи вважаються дійсними, якщо вони не доведені хибно. Період оскарження передбачає оскарження будь-яких, можливо, недійсних транзакцій. Транзакції не документуються в основному ланцюжку до завершення періоду суперечки.
Оптимізмальні ролапи дійсно використовують деякі функції, але відсутність остаточного доказу означає, що вони не такі надійні, як ролапи з нульовими знаннями. ZK-ролап також має тенденцію до швидшого, ніж оптимістичний ролап. Під час використання ролапу оптимістичного волапу ви маєте дочекатися завершення періоду суперечки.
Переваги ролапів із нульовим знанням
Пакети нульових знань стають досить популярними, оскільки вони мають кілька корисних переваг.
Швидше підтвердження
Однією з великих переваг ролапу ZK є те, що він швидший . Усі трансакції вперше виконуються на рівні 2, що швидше за головний ланцюжок. Оскільки ці транзакції підтримуються доказами, вони миттєво перевіряються (як тільки вони досягнуть основного ланцюга). Ці швидші часи зручніші для користувачів, і вони роблять масштабування рівня 2 набагато більш досяжним. Особливо під час роботи з великою кількістю трансакцій ZK-ролап є одним із ваших найшвидших варіантів.
Менше вразливих для атак
На відміну від інших систем групування, нульове знання є досить безпечним. Оскільки трансакції підтверджуються нульовими доказами, інформація перевіряється на кількох етапах. Це допомагає запобігти вразливості транзакцій до економічних атак.
Децентралізована безпека
Дані, необхідні для відновлення стану переказу, зберігаються в основному блокчейні, щоб ви отримали максимальну децентралізацію. Особливо під час роботи з блокчейном, як-от Ethereum, ви можете бути впевнені, що ваша транзакція досить децентралізована. Це забезпечує додатковий захист під час виконання транзакції.
Більше можливостей для обробки
Швидкість і простота обробки блокчейну рівня 2 призводить до значних заощаджень для користувачів. Це особливо стосується роботи на Ethereum та інших блокчейнах, які підвищують комісії за транзакції в години пік. Незнайомий роуп дає змогу здійснювати кілька транзакцій лише за одну комісію. Отже, працюючи з великими обсягами даних, ви можете заощадити багато грошей.
Недоліки ролапів з нульовим знанням
ZK-ролапи не працюють належним чином у кожній ситуації, і за певних обставин є деякі потенційні проблеми, пов’язані з використанням ролапів.
Відсутність підтримки EVM
Деякі типи ролапів не мають підтримки віртуальної машини Ethereum (EVM). Це не обов’язково є проблемою для певних типів блокчейнів, але це може викликати проблеми для інших. Перш ніж прийняти рішення про використання ZK-ролапу, вам потрібно уважно вивчити блокчейн.
Високі обчислювальні вимоги
Основна причина, чому деякі люди переходять з (неперевіреними) ролапами з оптимізмом, полягає в тому, що їхній механізм має нижчі обчислювальні вимоги. ZK-ролапи безпечніші, але створення багатьох доказів нульового рівня коштує обчислювальні витрати. Усі додаткові зусилля можуть бути ненадійними для заявки, яка не має великої активності в ончейні.
Уразливість впливу на оператора
Процес створення ролапу з нульовими знаннями дає оператору змогу здійснювати певний вплив на смарт-контракт. Вони можуть змінити порядок транзакцій, що може спричинити потенційні проблеми для деяких користувачів. Ось чому дуже важливо залучати надійних провайдерів лише для роботи з будь-яким типом ролапу нульових знань.
Безвідомі ролапи на Ethereum
Хоча ролапи мають заявки на багато блокчейнів, більшість ролапів без знань використовуються під час роботи з Ethereum. ZK-ролапи мають певні заявки на Ethereum. Хоча Ethereum популярний завдяки своїй гнучкості, його мережа може стати перевантаженою, повільною та дорогою. ZK-ролапи полегшують розширення проєктів. Вони дають користувачам змогу отримувати доступ до переваг мережі Ethereum з більшою масштабованістю.
Є ціла низка проєктів, які зосереджені на застосуванні ZK-ролапу в Ethereum. Одним із найбільших є Polygon Hermez (zkEVM Polygon). Цей проєкт з відкритим вихідним кодом інвестував $1 мільярд у технологію провайдера ролапів. Інші популярні впровадження включають dYdX , Loopring і zkSync . Усі ці проєкти можна інтегрувати у децентралізовані застосунки (DApps), щоб збільшити функціональність і швидкість проєктів на базі Ethereum.
Зрештою, ролапи з нульовими знаннями мають багато захопливих застосунків для Ethereum і не тільки. Їхня здатність здійснювати транзакції швидше допомагає вирішити деякі проблеми масштабованості за допомогою блокчейнів. Хоча вони ще не дуже відомі, ви, ймовірно, побачите більше з них у майбутньому.