อธิบาย ZK-EVM ห้าประเภทโดยละเอียด: สถาปัตยกรรม ข้อดีและข้อเสีย และวิธีแก้ปัญหา

ผู้เขียนต้นฉบับ:cookies

การรวบรวมข้อความต้นฉบับ: Deep Tide TechFlow

ผู้เขียนต้นฉบับ:

การรวบรวมข้อความต้นฉบับ: Deep Tide TechFlow

บทความนี้จะสำรวจ ZK-EVM ห้าประเภทโดยละเอียด โดยแต่ละประเภทมีสถาปัตยกรรมเฉพาะตัว ข้อดีและข้อเสีย และวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้

นอกจากนี้ บทความนี้ยังแสดงรายการตัวอย่างโครงการเชิงปฏิบัติบางส่วนเพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจประสิทธิภาพของประเภทเหล่านี้ในการใช้งานจริงได้ดียิ่งขึ้น ไม่ว่าคุณจะเป็นนักพัฒนาบล็อคเชนหรือผู้อ่านที่สนใจเทคโนโลยีบล็อคเชน บทความนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่กระชับและเชิงลึกแก่คุณ

เรามาสำรวจประเภทของ ZK-EVM ข้อดีและข้อเสียกันดีกว่า

1. ประเภทที่ 1: เทียบเท่ากับ Ethereum โดยสิ้นเชิง

2. ประเภทที่ 2: เทียบเท่ากับ EVM อย่างสมบูรณ์

3. ประเภท 2.5: เทียบเท่ากับ EVM บางส่วน

4. ประเภท 3: เกือบเทียบเท่ากับ EVM;

5. ประเภทที่ 4: โดยที่ภาษาระดับสูงเทียบเท่า

ประเภทที่ 1: เทียบเท่ากับ Ethereum โดยสมบูรณ์

สถาปัตยกรรม: มันเหมือนกับ Ethereum ทุกประการ และไม่มีการเปลี่ยนแปลงส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบ Ethereum

• ข้อได้เปรียบ

• ความเข้ากันได้ที่สมบูรณ์แบบ:

• ความสามารถในการตรวจสอบบล็อก Ethereum;

ช่วยทำให้ Ethereum L1 สามารถปรับขนาดได้มากขึ้น

เหมาะสำหรับ Rollups เนื่องจากมีการใช้โครงสร้างพื้นฐานซ้ำจำนวนมาก

• ข้อบกพร่อง

• ความเข้ากันได้ที่สมบูรณ์แบบ:

• Ethereum ไม่ได้ถูกออกแบบมาสำหรับฟังก์ชัน ZK แต่เดิม;

ส่วนประกอบหลายอย่างของ Ethereum ต้องใช้การคำนวณจำนวนมากเพื่อสร้าง ZK Proofs (ZKP)

• การพิสูจน์สำหรับบล็อก Ethereum ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการสร้าง

• ZK-SNARK ASIC.

วิธีแก้ไขปัญหา:

เครื่องพิสูจน์แบบขนานอย่างหนาแน่น

• ประเภทที่ 2: เทียบเท่ากับ EVM อย่างสมบูรณ์

• สถาปัตยกรรม:

• โครงสร้างข้อมูล (โครงสร้างบล็อกและแผนผังสถานะ) แตกต่างจาก Ethereum อย่างมีนัยสำคัญ

เข้ากันได้กับแอปพลิเคชันที่มีอยู่อย่างสมบูรณ์

• มีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยใน Ethereum เพื่อการพัฒนาที่ง่ายขึ้นและสร้างการพิสูจน์ที่เร็วขึ้น

• ข้อได้เปรียบ

• ให้เวลาการพิสูจน์เร็วกว่าประเภท 1;

• EVM ไม่สามารถเข้าถึงโครงสร้างข้อมูลโดยตรง

แอปพลิเคชันที่ทำงานบน Ethereum: ส่วนใหญ่สามารถทำงานบนประเภท 2 ได้

รองรับเครื่องมือดีบัก EVM ที่มีอยู่และโครงสร้างพื้นฐานการพัฒนาอื่นๆ

• ข้อบกพร่อง

• ก่อนจะเข้าใจข้อเสียต้องทำความเข้าใจก่อนว่า “เก็กกัก” คืออะไร

• อัลกอริธึมการแฮชของ Ethereum blockchain;

ใช้เพื่อปกป้องข้อมูลบน Ethereum

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อมูลถูกแปลงเป็นแฮช

เราคิดว่า Keccak เป็นภาษาที่ใช้การพิสูจน์ Merkle (ตัวอักษร) หาก ZK-EVM แทนที่ Keccak ด้วยอัลกอริธึมการแฮชอื่น (เช่น Poseidon) การพิสูจน์ Merkle จะไม่คุ้นเคยและแอปพลิเคชันจะไม่สามารถอ่านและตรวจสอบการอ้างสิทธิ์ได้

โครงการ

• Scroll;

• Polygon Hermez.

วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับข้อบกพร่อง: Ethereum สามารถเพิ่มการคอมไพล์การเข้าถึงประวัติที่ปรับขนาดได้ในอนาคต

โครงการ

อย่างไรก็ตาม โปรเจ็กต์เหล่านี้ยังไม่ได้ใช้การคอมไพล์ล่วงหน้าที่ซับซ้อนกว่านี้ ดังนั้นจึงถือว่าไม่สมบูรณ์ประเภท 2

ประเภท 2.5: เทียบเท่ากับ EVM บางส่วน

• สถาปัตยกรรม:

• เพิ่มต้นทุนก๊าซของการดำเนินงาน EVM เฉพาะที่พิสูจน์ ZK ได้ยาก

• พรีคอมไพล์;

• รหัส Keccak;

• โหมดการเรียกสัญญา

เข้าถึงหน่วยความจำ

• พื้นที่จัดเก็บ.

• ข้อได้เปรียบ

ปรับปรุงเวลาการพิสูจน์กรณีที่เลวร้ายที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ

• ปลอดภัยกว่าการเปลี่ยนแปลงสแต็ก EVM ในเชิงลึก

• ข้อบกพร่อง

ลดความเข้ากันได้ของเครื่องมือการพัฒนา

แอปพลิเคชั่นบางตัวจะไม่ทำงาน

• ประเภทที่ 3: เกือบจะเทียบเท่ากับ EVM

• สถาปัตยกรรม:

ในการใช้งาน ZK-EVM ฟังก์ชั่นบางอย่างที่ยากต่อการนำไปใช้จะถูกลบออกไป ซึ่งมักจะถูกคอมไพล์ล่วงหน้า

• ZK-EVM มีความแตกต่างเล็กน้อยในการจัดการโค้ดสัญญา หน่วยความจำ หรือสแต็ก

• ข้อได้เปรียบ

• ลดเวลาในการตรวจสอบ

ทำให้ EVM พัฒนาได้ง่ายขึ้น

• เป้าหมายคือต้องมีการเขียนซ้ำน้อยที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่สอดคล้องกัน

• ความเข้ากันไม่ได้มากขึ้น

โครงการ

แอปพลิเคชันที่ใช้การคอมไพล์ล่วงหน้าซึ่งถูกลบออกไปใน Type 3 จะต้องถูกเขียนใหม่

โครงการ

ปัจจุบัน Scroll และ Polygon ถือเป็น Type 3 อย่างไรก็ตาม ทีม ZK-EVM ไม่ควรพอใจกับการเป็น Type 3 ส่วน Type 3 เป็นช่วงเปลี่ยนผ่านที่ ZK-EVM เพิ่มการคอมไพล์ล่วงหน้าเพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้และย้ายไปยัง Type 2.5

• ประเภทที่ 4: เทียบเท่าภาษาระดับสูง

• สถาปัตยกรรม:

ยอมรับรหัสสัญญาอัจฉริยะที่เขียนด้วยภาษาระดับสูง (เช่น Solidity, Vyper)

• คอมไพล์เป็นภาษาที่ออกแบบมาให้เป็นมิตรกับ ZK-SNARK

• ข้อได้เปรียบ

• เวลาพิสูจน์ที่รวดเร็วมาก

ลดค่าใช้จ่าย (ต้นทุน เวลา และความพยายามในการคำนวณ)

• ลดอุปสรรคในการเป็นผู้พิสูจน์อักษร: เพิ่มการกระจายอำนาจ

• ข้อบกพร่อง

• ในระบบประเภท 4 ที่อยู่ของสัญญาอาจแตกต่างจากที่อยู่ใน EVM เนื่องจากที่อยู่นั้นขึ้นอยู่กับรหัสไบต์ที่แน่นอน

• ในกรณีข้างต้น ประเภทที่ 4 จะไม่สามารถใช้ได้กับแอปพลิเคชันที่อาศัยสัญญาที่ละเมิดข้อเท็จจริง

โครงการ

• zkSync

โครงสร้างพื้นฐานการดีบักจำนวนมากไม่สามารถพกพาได้เนื่องจากทำงานบนรหัสไบต์ EVM