В третьем материале секции Build серии 2023 CMC Crypto Playbook, ConsenSys дает обзор решений второго уровня на основе роллапов, в частности ZK-rollups, и даёт прогнозы на будущее.
Обзор решений второго уровня на основе роллапов
За последние несколько лет решения второго уровня (Layer 2, L2) на основе роллапов вышли на передний план, так как активность в сети Ethereum возросла. Рост взаимодействия с невзаимозаменяемыми токенами (NFT) и децентрализованными финансами (DeFi) вызвали всплеск активности на первом уровне (L1) блокчейна. От этого свою очередь увеличился спрос на место в блоках, прямым выражением чего стала стоимость газа. А время завершения транзакции увеличилось из-за возросшей нагрузки на сеть. В то время как обновление Ethereum the Merge заложило основу для будущих оптимизаций затрат газа на комиссии, пока оно не привело к прямому снижению транзакционных комиссий.
За год между летом 2020 года и пиковым спросом летом 2021 года стоимость газа в Gwei в сети Ethereum выросла до 1300%. Необходимость сделать транзакции быстрыми и доступными подстегнула создание двух основных форм технологии свертывания данных, которые мы называем роллапами: Оптимистичного (Optimistic rollups) и Нулевого разглашения (Zero-Knowledge rollups, ZK).
Роллапы помогают снять вычислительные требования к сети Ethereum, перемещая обработку транзакций за пределы блокчейна, преобразуя их в единый блок данных и затем скопом отправляя обратно в Ethereum, чтобы снизить сопутствующие затраты и время. Главное отличие между ними заключается в том, что Optimistic rollups используют доказательства мошенничества, тогда как ZK-rollups полагаются на доказательства нулевого разглашения для проверки изменений в основной цепи.
Join us in showcasing the cryptocurrency revolution, one newsletter at a time. Subscribe now to get daily news and market updates right to your inbox, along with our millions of other subscribers (that’s right, millions love us!) — what are you waiting for?
Optimistic и ZK-rollups: Доказательства мошенничества против доказательств достоверности
Доказательства мошенничества связывают в один пакет транзакции вне цепи, а затем репостят их в блокчейн первого уровня. После подачи пакета на L1-блокчейн наступает период оспаривания, в течение которого любой желающий может оспорить результат роллапа, вычислив доказательство мошенничества. Аналогичным образом, доказательства нулевого разглашения объединяют транзакции вне цепи и представляют их как одну транзакцию. Их отличие в том, что вместо того, чтобы изначально предполагать достоверность транзакций, они используют доказательство действительности, чтобы мгновенно проверять, действительны ли транзакции. Как только транзакции подтверждены как действительные, они затем передаются в L1-блокчейн. Отсюда и названия: доказательства мошенничества - это когда транзакции проверяются задним числом на предмет наличия мошеннических операций, тогда как доказательства действительности выполняются до того, как транзакции передаются в L1.
На обоих технологиях уже существуют выдающиеся проекты, но у каждой из них есть свои собственные преимущества и недостатки. Преимущество optimistic rollups в том, что доказательства мошенничества требуются только тогда, когда возникает проблема. Это означает, что им требуется меньше вычислительных ресурсов и они могут очень хорошо масштабироваться. Проблема кроется в периоде оспаривания. Более длительный период оспаривания повышает вероятность выявления любых мошеннических операций, однако это также означает, что пользователям приходится дольше ждать возможности вывести свои средства. Для ведущих решений на Optimistic rollups, таких как Arbitrum и Optimism, период ожидания может длиться до недели. С другой стороны, преимущество ZK-rollups в том, что они всегда отражают корректное состояние L2. Их недостаток в том, что доказательства требуются для всех переходов состояний, а не только в ситуациях, когда они оспариваются, что ограничивает масштабируемость. Это еще больше усугубляется сложностью и новизной технологии.
Несмотря на сопутствующие трудности, ZK-rollups уже провозглашают будущим роллапов. В первую очередь это связано с тем, что автоматическая генерация доказательств достоверности повышает безопасность протокола, значительно сокращается время вывода из-за отсутствия периода оспаривания, а также с тем, что технология ZK-rollups может похвастаться лучшим сжатием данных. По этим причинам мы сосредоточимся на текущем состоянии пространства ZK-rollups, последних инновациях и том, что ждет нас в будущем.
Источник: Galaxy Digital
Пространство ZK-rollups
Как уже было сказано, в центре внимания находятся преимущетвенно ZK-rollups: такие игроки, как zkSync, Starknet, Polygon zkEVM и Scroll, все привлекают большие суммы капитала для развития своих решений, несмотря на то, что пока только StarkNet запустился в основной сети (всего $780 млн). Каждый из этих проектов подходит к проблеме по-разному, различаясь в первую очередь стратегиями доступности данных в роллапах и алгоритмом доказательства. Стратегия доступности данных определяет, где хранятся данные о состоянии роллапа, хранение на блокчейне повышает безопасность, но оно использует пространство блоков в сети Ethereum, что снижает пропускную способность транзакций.
Алгоритм подтверждения является средством создания доказательства достоверности, которые могут быть двух типов: либо STARK, либо SNARK. Оба этих алгоритма позволяют разработчикам перемещать вычисления и хранилище вне блокчейна, в свою очередь увеличивая масштабируемость. Они также позволяют подтвердить, достаточно ли у пользователя средств и правильный ли закрытый ключ без доступа к самой информации, что повышает безопасность. Подробнее о технических различиях можно прочитать здесь. Преимущество STARK в том, что они предлагают большую масштабируемость, безопасность и прозрачность по сравнению со SNARK. Но недостатком STARK является больший размер доказательства, что требует больше времени на проверку и затрат газа: для сравнения, SNARK используют лишь 24% газа, необходимого STARK. Таким образом, и в SNARKS, и в STARKS мы имеем компромисс между скоростью и стоимостью против масштабируемости, безопасности и прозрачности. Пока множество различных методов еще только исследуются, еще нет окончательного ответа на вопрос, как лучше всего устроить ZK-rollup. У каждой конфигурации есть свои преимущества, и многие разработчики все еще находятся в поиске оптимального решения или их комбинации для своих роллапов.
Предстоящие сложности
Как уже было сказано, ZK-Rollups всё ещё находятся в стадии разработки, и перед ними стоит целый ряд проблем, которые необходимо преодолеть, прежде чем пользователи блокчейна смогут воспользоваться всеми их преимуществами. Совместимость языков - одна из таких проблем; перевод совместимых с EVM языков программирования, таких как Solidity, на собственный специально оптимизированный для ZKP язык, может помочь повысить их эффективность, но это влечет за собой сложности с внедрением для разработчиков. Например, StarkNet пытается решить эту проблему с помощью компилятора Warp, автоматически преобразует код Solidity в Cairo (язык ZKP от StarkNet). Использование Warp избавляет разработчиков от необходимости переписывать свой код в Cairo, делая этот процесс намного более гладким.
Другой проблемой является скрытный характер многих проектов, которые сознательно идут вразрез с духом открытого исходного кода в крипто из-за опасений по поводу преимущества первого хода и захвата пользовательской базы. Большая часть ZK-роллапов были впервые запущены в этом году, что только подчеркивает объем работы, что еще предстоит проделать в этом пространстве.
Наконец, преимущества в скорости и стоимости, которые дают роллапы (как optimistic, так и zero-knowledge), как правило, достигаются в ущерб децентрализации. Это связано с неотъемлемой потребностью в секвенсорах - узлах, осуществляющих пакетную обработку транзакций и фиксацию доказательств на L1-блокчейне. В настоящее время все роллапы нуждаются в централизованном секвенсоре и используют обновляемые смарт-контракты, управляемые из единого точки. Поскольку это все еще первые шаги для технологии, в таких случаях удобнее иметь единую точку фокуса для быстрого исправления ошибок в коде. Прибавим к этому, что и код проектов не открыт, и получим еще одно препятствие для членов сообщества, которые могли бы выступать в роли секвенсоров. Многие проекты заявляют, что в будущем планируют децентрализовать функции секвенсора, но очевидно, что это потребует дополнительных ресурсов и времени.
Планы децентрализации
Запуск токена и перевод кода в open-source станут логичными следующими шагами для многих проектов, стремящихся к децентрализации. Токенизация этих услуг для генерации активности и децентрализации продукта - ещё одна область, в которой мы ожидаем увидеть огромное количество различных решений, поскольку проекты стремятся создать наиболее масштабируемый, децентрализованный и активный L2 на рынке. StarkWare и zkSync планируют запустить токен, а Polygon потенциально может использовать MATIC для поддержки собственной инициативы Polygon zkEVM. Токен-инжиниринг на ZK-роллапах - это только зарождающееся пространство, еще более новое, чем технология optimistic rollup, и поиск эффективной и устойчивой модели – важнейшее условие для успеха и широкого внедрения технологии.
Будущее
zkEVM все еще находятся на очень ранней стадии, и прямо сейчас идет гонка за запуск в mainnet. За StarkNet преимущество первопроходца, но у проекта все еще есть проблемы с поддержкой функций Solidity из-за использования Cairo, что даёт конкурентам пространство для улучшений. Проекты, которые смогут привлечь значительную базу пользователей, привлекут вслед за ними разработчиков dapp, которые в свою очередь, создадут больше приложений на платформе и увеличат набор доступных возможностей. В настоящее время ConsenSys zkEVM переходит на тестнет и сосредотачивает усилия на разработчиках dapp, адаптируя такие инструменты, как MetaMask, Infura и Truffle для того, чтобы разработчики могли развертывать и управлять приложениями на роллапе, как если бы они были непосредственно на Ethereum.
Итак, мы обсудили текущих игроков на рынке zkEVM, по-прежнему занимают значительную долю рынка занимают другие решения на основе роллапов: Polygon, Optimism и Arbitrum. По мере созревания решений zkEVM, мы можем увидеть, как эти проекты будут переходить на доказательства достоверности или гибридные решения, полагаясь на текущую базу пользователей для привлечения разработчиков dapp и сохранения доминирования на рынке. В конце концов, всё множество решений на основе роллапов (как и конкуренция между ними) будут продолжать развивать и улучшать пользовательский опыт в web3 и представлять платформы для приложений для уже следующего поколения пользователей.
Ввиду всего этого мы не удивлены скрытностью многих проектов в пространстве, но при этом считаем, что лидерство по праву достанется тому, кто сможет объединить эффективность ZK-rollups с безупречным опытом для разработчиков и пользователей.
Эта статья предоставляет ссылки на сторонние веб-сайты или другой контент только в информационных целях («Сторонние сайты»). Сторонние сайты не находятся в ведении CoinMarketCap, и CoinMarketCap не несет ответственности за содержание любого Стороннего сайта, включая, помимо прочего, любые ссылки, содержащиеся на Стороннем сайте, или любые изменения или обновления Стороннего сайта. CoinMarketCap предоставляет вам эти ссылки только для удобства, и включение любой ссылки не означает поддержку, одобрение или рекомендацию сайта со стороны CoinMarketCap или какой-либо связи с его операторами. Эта статья предназначена для использования и должна использоваться только в информационных целях. Важно провести собственное исследование и анализ, прежде чем принимать какие-либо существенные решения, связанные с описанными продуктами или услугами. Эта статья не является и не должна толковаться как финансовая консультация. Взгляды и суждения, выраженные в этой статье, являются собственным мнением автора [компании] и не обязательно отражают взгляды и мнения CoinMarketCap.
