บทความเพื่อทำความเข้าใจว่า ZK-Rollups แก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดของ Ethereum ได้อย่างไร
ค่าธรรมเนียมก๊าซที่สูงของ Ethereum เน้นให้เห็นถึงความจำเป็นอย่างยิ่งยวดสำหรับโซลูชันการปรับขนาด
แม้ว่าโซลูชันการปรับขนาดในปัจจุบันจะประสบความสำเร็จ แต่ก็ประสบปัญหาด้านความสามารถในการจัดองค์ประกอบและการแยกส่วน
ZK-Rollups ปรับปรุงเครือข่ายเลเยอร์ 2 ที่มีอยู่โดยการให้ความสามารถในการทำงานร่วมกันและความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุง
ชื่อเรื่องรอง
ค่าธรรมเนียมก๊าซสูงกลายเป็นปัญหาใหญ่สำหรับ Ethereum
ค่าธรรมเนียมก๊าซสูงกลายเป็นปัญหาใหญ่สำหรับ Ethereum
เนื่องจากมีการชำระค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมเป็น ETH เมื่อราคาของสินทรัพย์สูงขึ้น ค่าใช้จ่ายในการใช้เครือข่ายจึงสูงขึ้น ETH เพิ่มขึ้น 460% ในปีนี้ ซึ่งหมายความว่าต้นทุนการทำธุรกรรมในรูปสกุลเงินดอลลาร์สหรัฐก็เพิ่มขึ้น 460% เช่นกัน
ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมยังขึ้นอยู่กับความแออัดของเครือข่ายด้วย เนื่องจากความต้องการพื้นที่บล็อก Ethereum ในปัจจุบันสูง ค่าธรรมเนียมก๊าซจึงสูงเช่นกัน
คำอธิบายภาพ
Ethereum: ธุรกรรมระดับกลาง ราคาก๊าซ (แหล่งที่มา: Glassnode)
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โซลูชันการปรับขนาดจำนวนมากได้รับการพัฒนาเพื่อช่วยบรรเทาความแออัดบน Ethereum และลดต้นทุนการทำธุรกรรม Polygon เปิดตัวในปี 2019 เป็นโซลูชันการปรับขนาด Ethereum แรกที่ได้รับแรงฉุดอย่างมาก เครือข่ายใช้โซลูชันการปรับขนาดที่เรียกว่า Plasma ซึ่งจะถ่ายโอนธุรกรรมจาก Ethereum blockchain หลักไปยัง sidechain เฉพาะ แอปพลิเคชัน DeFi แบบเนทีฟ Ethereum จำนวนมาก เช่น Curve และ Aave ได้เปิดตัวบน Polygon ในปีนี้
คำอธิบายภาพ
ตัวตรวจสอบความถูกต้องของรูปหลายเหลี่ยม 25 อันดับแรกตามบล็อก (ที่มา: Polygonscan)
ในปีที่ผ่านมา โซลูชันการปรับสเกลอีกแบบหนึ่งที่เรียกว่า โรลอัพ ได้สร้างกระแสในชุมชน Ethereum ปัจจุบัน ทุกธุรกรรมบน Ethereum มีข้อมูลการคำนวณทั้งหมดที่จำเป็นในการโต้ตอบกับสัญญาอัจฉริยะ ด้วยพื้นที่บล็อกที่จำกัด Ethereum อาจแออัดได้ง่าย ส่งผลให้การยืนยันธุรกรรมช้าและค่าธรรมเนียมน้ำมันสูง
ชื่อระดับแรก
Zero Knowledge Rollup คืออะไร
การยกเลิกมีสองรูปแบบ: การยกเลิกในแง่ดีและการยกเลิกแบบ ZK การยกเลิกในแง่ดีถือว่าธุรกรรมที่ส่งกลับไปยังห่วงโซ่ฐานนั้นถูกต้องตามกฎหมาย เมื่อมีผู้พิสูจน์ได้ว่าตนฉ้อฉลโดยส่งหลักฐานการฉ้อโกงเท่านั้น ธุรกรรมจึงจะถูกปฏิเสธ กล่าวอีกนัยหนึ่ง Optimistic Rollups ใช้วิธี "ไม่ผิดจนกว่าจะพิสูจน์ได้ว่ามีความผิด" ในการตรวจสอบธุรกรรม
การสั่งสมความรู้เป็นศูนย์หรือที่รู้จักในชื่อ ZK-Rollups แทน จะสร้างหลักฐานการเข้ารหัสว่าธุรกรรมนั้นถูกต้องตามกฎหมายเมื่อส่งกลับไปยัง mainnet Ethereum ยอมรับการทำธุรกรรมหลังจากตรวจสอบหลักฐานการเข้ารหัสเท่านั้น ซึ่งแตกต่างจาก Optimistic Rollups, ZK-Rollups ใช้แนวทาง "มีความผิดจนกว่าจะพิสูจน์ได้ว่าบริสุทธิ์" ในการตรวจสอบ
ปัจจุบัน Optimistic Rollup มีอัตราการยอมรับสูงสุด ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากความง่ายในการพัฒนาแอปพลิเคชัน Optimistic Rollups สามารถรองรับสัญญาอัจฉริยะที่สมบูรณ์ได้โดยตรงตามหน้าที่ และนักพัฒนาสามารถใช้ Solidity ภาษาโปรแกรมดั้งเดิมของ Ethereum เพื่อเขียนแอปพลิเคชัน ข้อมูลจาก L2beat แสดงให้เห็นว่า Optimistic Rollup Arbitrum ที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันสามารถดึงดูดมูลค่ารวมกว่า 2.5 พันล้านดอลลาร์ในแอปพลิเคชัน DeFi มันโฮสต์แอปพลิเคชั่น DeFi ยอดนิยมมากมายบน Ethereum
อย่างไรก็ตาม Optiistic Rollups เผชิญกับความท้าทายบางประการ เงินที่ส่งกลับไปยัง Ethereum mainnet นั้นอยู่ภายใต้ระยะเวลาการโต้แย้งนานหนึ่งสัปดาห์ เนื่องจากวิธีการตรวจสอบการทำธุรกรรม สิ่งนี้ทำให้ผู้ใช้ไม่สะดวกและทำลายความสามารถในการจัดองค์ประกอบ
แม้ว่า Optimistic Rollups จะเสนอการปรับปรุงเหนือโซลูชันที่ใช้พลาสมา เช่น Polygon แต่โดยทั่วไปถือว่าด้อยกว่า ZK-Rollups Optimistic Rollup มีช่วงเวลาที่ขัดแย้งกับการปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดได้มากถึง 77 เท่า ZK-Rollups ไม่มีระยะเวลาโต้แย้งและให้การปรับปรุงมากถึง 500x
อย่างไรก็ตาม ZK-Rollups ยังไม่ถึงระดับความเข้ากันได้เช่นเดียวกับคู่หูที่มองโลกในแง่ดี เนื่องจาก ZK-Rollups มีหลักฐานยืนยันความถูกต้องสำหรับธุรกรรมแต่ละรายการ เทคโนโลยีของพวกเขาจึงสร้างได้ยากขึ้น ZK-Rollups ได้รับการพัฒนาเพื่อจัดการงานง่ายๆ เช่น การโอนโดยตรงและการทำธุรกรรม แม้ว่าจะสามารถรวมฟังก์ชันสัญญาอัจฉริยะได้ แต่ก็พิสูจน์แล้วว่ายากกว่ามาก
ในปีนี้ Vitalik Buterin ผู้ร่วมก่อตั้ง Ethereum คาดการณ์ว่าการพัฒนา ZK-Rollups ที่รวบรวมได้อย่างสมบูรณ์จะใช้เวลาหลายปี อย่างไรก็ตาม ผู้พัฒนาได้ดำเนินการก่อนกำหนด ZK-Rollups บางตัวกำลังเตรียมที่จะปรับใช้โซลูชันที่สามารถประกอบและทำงานร่วมกันได้ แม้กระทั่งในการยกเลิก
การพัฒนา ZK-Rollups จะช่วยให้สามารถใช้เฟรมเวิร์กการสื่อสารร่วมกันระหว่าง Ethereum mainnet และเครือข่ายหลายเลเยอร์ 2 ที่สามารถแบ่งปันสภาพคล่องและเอาชนะความท้าทายในการนำไปใช้ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดซึ่งต้องเผชิญกับบล็อกเชนเลเยอร์ 1 แทนที่จะแข่งขันกันเพื่อสภาพคล่องเพื่อให้ธุรกรรมมีประสิทธิภาพผ่านการแลกเปลี่ยนแบบกระจายศูนย์ เครือข่ายที่ใช้ ZK-Rollup สามารถร่วมมือเพื่อปรับขนาด Ethereum ได้
ZK-Rollups มีคุณสมบัติพิเศษอีกอย่างหนึ่ง เนื่องจากวิธีคำนวณค่าธรรมเนียมสำหรับธุรกรรมแต่ละชุด ธุรกรรมจึงถูกลงเมื่อมีผู้ใช้มากขึ้น ค่าใช้จ่ายในการส่งแบทช์ไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก ดังนั้นเมื่อมีการรวมธุรกรรมจำนวนมากขึ้นเป็นแบทช์ ต้นทุนก๊าซก็จะกระจายไปยังผู้ใช้จำนวนมากขึ้น ZK-Rollups สามารถรวมธุรกรรมได้เกือบไม่จำกัดจำนวน ดังนั้นค่าใช้จ่ายของธุรกรรมจะลดลงเหลือเพนนีหากมีผู้ใช้เพียงพอ คุณลักษณะนี้เรียกว่าหลักฐานการตัดจำหน่ายที่ถูกต้อง
ชื่อระดับแรก
ประเภทของ ZK-Rollups
ปัจจุบันมีการใช้ ZK-Rollups สองประเภทที่แตกต่างกันในโซลูชันการปรับขนาด Ethereum ZK-Rollup ประเภทแรกและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดใช้ ZK-SNARK ซึ่งเป็นข้อโต้แย้งความรู้ที่รวบรัดและไม่มีการโต้ตอบ SNARK เป็นเครื่องพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้ชิ้นแรกที่ค้นพบ โครงการ blockchain ยุคแรกๆ Zcash ใช้มันกลับมาในปี 2559 SNARK เป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ของฐานนักพัฒนา ZK-Rollup และโค้ดที่เผยแพร่ และถูกมองว่าเป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับโครงการปรับขนาด Ethereum
ข้อเสียที่สำคัญของ SNARK คือพวกเขาต้องการเหตุการณ์การสร้างเริ่มต้นของคีย์ ซึ่งใช้เพื่อสร้างหลักฐานที่จำเป็นสำหรับการทำธุรกรรม หากคีย์ในเหตุการณ์การตั้งค่าที่เชื่อถือได้ไม่ถูกทำลาย สามารถใช้เพื่อสร้างโทเค็นใหม่หรือปลอมแปลงธุรกรรมได้
โซลูชันการปรับขนาดตาม SNARK ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในขณะนี้คือโครงการ zkSync ของ Matter Labs เปิดตัวในเดือนมิถุนายน 2020 zkSync สัญญาว่าจะจัดการ 2,000 ธุรกรรมต่อวินาทีในการวนซ้ำปัจจุบัน และหวังว่าจะได้ปริมาณงานที่สูงขึ้นในอนาคต ในเดือนพฤษภาคม ด้วยการเปิดตัวเครือข่ายทดสอบ zkEVM แพลตฟอร์มดังกล่าวได้เริ่มทำงานเกี่ยวกับการปรับใช้สัญญาอัจฉริยะในสภาพแวดล้อมที่เข้ากันได้กับ EVM
จุดสนใจหลักของ zkSync คือการเปลี่ยนจาก Ethereum mainnet ให้ง่ายที่สุด ผู้ที่ต้องการพัฒนาบน zkEVM สามารถเขียนสัญญาอัจฉริยะโดยใช้ Solidity ซึ่งเป็นภาษาโปรแกรมของ Ethereum เมื่อเร็วๆ นี้ Matter Labs ระดมทุนได้ 50 ล้านดอลลาร์ในรอบ Series B ที่นำโดย Andreessen Horowitz เพื่อช่วยในการพัฒนา zkSync นอกจากนี้ บริษัทยังได้ร่วมมือกับชิปสีน้ำเงิน Ethereum DeFi เช่น Curve Finance, Aave และ 1inch
ZK-Rollup อีกประเภทหนึ่งใช้ STARK ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ความรู้แบบโปร่งใสที่ปรับขนาดได้ STARK มีข้อได้เปรียบเหนือ SNARK เนื่องจากใช้ฟังก์ชันแฮชทั้งหมดและไม่ต้องการการตั้งค่าที่เชื่อถือได้ ซึ่งหมายความว่าในทางทฤษฎีแล้ว STARK มีความปลอดภัยมากกว่า SNARK ทำให้พวกเขาเป็นที่ชื่นชอบของ Ethereum Foundation
StarkWare เป็นบริษัทแรกที่ปรับขนาด Ethereum โดยใช้ STARK และปัจจุบันเป็นแรงผลักดันหลักที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้ STARK (ร่วมคิดค้นโดยผู้ร่วมก่อตั้ง StarkWare Eli Ben-Sasson และ Michael Riabzev) StarkWare สร้างภาษาการเขียนโปรแกรมที่สมบูรณ์ของทัวริงที่เรียกว่าไคโรสำหรับ ZK-Rollups ที่ใช้ STARK ใช้ไคโรเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์แรก โปรโตคอล StarkEx
คำอธิบายภาพ
StarkEx คือดาวเคราะห์ StarkNet คือกลุ่มดาว (ที่มา: StarkWare)
ZK-Rollups กำลังจะเปลี่ยนวิธีที่ชุมชน crypto ใช้ Ethereum ด้วยการตระหนักถึงเครือข่ายความเร็วสูงและต้นทุนต่ำ เช่น zkSync และ StarkNet การทำธุรกรรมบน Ethereum mainnet จะถูกจ้างจากภายนอกมากขึ้นเป็นชั้นที่ 2 สิ่งนี้จะทำให้ Ethereum เข้าใกล้วิสัยทัศน์ของการเป็นเครือข่ายบล็อกเชนที่ปรับขนาดได้ ปลอดภัย และกระจายอำนาจ
