Tác giả gốc:Namcios

Biên soạn gốc: Deep Chao TechFlow

Bitcoin sắp nhận được Bản tổng hợp Không có Kiến thức (ZK). Gần đây, hai dự án khác nhau đã đưa sự phát triển này vào cuộc sống, một sự phát triển không chỉ có thể giúp Bitcoin mở rộng quy mô hơn nữa mà còn cung cấp thêm các đảm bảo về quyền riêng tư cho người dùng quyết định sử dụng nó.

Chainway tuần trước đã công bố nguồn mở Bộ điều hợp sẵn có dữ liệu (DA), một công nghệ cho phép các nhà phát triển tận dụng tính bảo mật và tính hữu hạn của Bitcoin để phát triển các bản tổng hợp bằng cách sử dụng Bộ công cụ phát triển phần mềm có chủ quyền (SDK). Sovereign cung cấp cho các nhà phát triển một dịch vụ đi kèm để xây dựng các loại Rollup khác nhau, trong khi việc ra mắt Chainway nhằm mục đích kích hoạt ZK Rollup đầu tiên của Bitcoin.

Kasar Labs, hợp tác với Taproot Wizards, tình cờ phát hành bộ chuyển đổi DA cho Bitcoin cùng lúc. Bộ điều hợp cho phép các nhà phát triển cắm ngăn xếp Madara vào Bitcoin để chạy Starknet Rollups dựa trên ngôn ngữ lập trình Cairo do StarkWare tạo ra.

ZK Rollup là gì?

Tập hợp hàng loạt và xuất bản các giao dịch Bitcoin không chuẩn (chẳng hạn như các giao dịch từ một số chuỗi bên nhất định) thành các khối trên chuỗi khối cơ bản (chẳng hạn như Bitcoin). Điều này giúp giảm đáng kể chi phí tính toán để xác minh các giao dịch này, đồng thời được hưởng lợi ở một mức độ nhất định từ tính bảo mật của chuỗi khối lớp 1. Theo nghĩa này, các giao dịch Rollup tồn tại trên Bitcoin. Sau đó, người dùng sẽ chạy một nút cho sidechain đó, nút này biết cách diễn giải dữ liệu được đăng lên Bitcoin và xây dựng số dư tài khoản. Tuy nhiên, điều này có nghĩa là mọi người đều cần một nút đầy đủ chạy giao thức khác này, giao thức này không thể mở rộng được. Đây là lúc ZK xuất hiện.

ZK Rollup sử dụng bằng chứng không có kiến ​​thức, bằng chứng mật mã đảm bảo tính toàn vẹn tính toán mà không ảnh hưởng đến quyền riêng tư. Nó cho phép người chứng minh chứng minh cho người xác minh tính đúng đắn của một tuyên bố tính toán một cách chắc chắn về mặt toán học mà không tiết lộ chi tiết về thông tin cụ thể được sử dụng để tính toán bằng chứng. Trong bối cảnh Rollup, điều này rất quan trọng vì nó chỉ yêu cầu người quan sát biết bằng chứng cuối cùng để xác minh các tuyên bố hoặc giao dịch này. Việc sử dụng bằng chứng ZK cho phép mọi người sử dụng Rollup có được bằng chứng về trạng thái mới nhất từ ​​Bitcoin với sự chắc chắn về mặt toán học trong khi vẫn duy trì được quyền riêng tư hoàn toàn.

Lợi ích của ZK Rollup bao gồm không cần người dùng trực tuyến để nhận thanh toán, chỉ có dữ liệu thanh toán trực tuyến nếu có thể, không cần quản lý thanh khoản và không phụ thuộc vào mức phí thấp của lớp cơ sở Bitcoin. Ngoài ra, bằng cách sử dụng ZK Rollup, các nhà phát triển có thể thêm bất kỳ môi trường lập trình mong muốn nào lên trên Bitcoin, chẳng hạn như hợp đồng thông minh hoàn chỉnh Turing.

Bằng chứng ZK sử dụng hai kỹ thuật toán học chính: SNARK và STARK. Đối số kiến ​​thức không tương tác, ngắn gọn trước đây có trước đối số sau và được sử dụng trong các loại tiền điện tử như Zcash, cung cấp cho người dùng mức độ riêng tư cao. Các đối số kiến ​​thức minh bạch có thể mở rộng đã được phát triển sau đó để cung cấp khả năng mở rộng và bảo mật tốt hơn bên cạnh quyền riêng tư mong muốn. Điều này là do SNARK dựa vào thiết lập đáng tin cậy để tạo ra bằng chứng, trong khi STARK đặt mục tiêu hoàn toàn không cần đến sự tin cậy. Cuối cùng, SNARK dễ bị tính toán lượng tử, nhưng STARK an toàn lượng tử.

Với lịch sử gần như thất bại của Bitcoin và khả năng chống lại việc tổ chức lại sâu, đây là loại tiền điện tử phù hợp nhất cho các giao dịch tổng hợp, dựa vào chuỗi chính để truy cập dữ liệu quan trọng mà người dùng cần chi tiêu. Chuỗi chính cũng đảm bảo rằng Rollup vẫn hoạt động và có sẵn.

Để triển khai đúng cách ZK Rollup trên Bitcoin và cho phép người dùng kết nối Bitcoin của họ giữa các lần Rollups một cách đáng tin cậy, cần phải có một soft fork của Bitcoin. Soft fork này sẽ thêm một opcode mới cho loại tiền điện tử lâu đời nhất, giúp Bitcoin tự nhận biết và có thể xác minh bằng chứng ZK. Nếu điều này xảy ra, người dùng chỉ cần chạy nút Bitcoin để có thể xác minh một cách đáng tin cậy bằng chứng do một đợt tổng hợp cụ thể đưa ra, tìm hiểu về tài khoản và số dư của họ cũng như có thể rút tiền từ đợt tổng hợp đó.

Hai dự án được đề cập trong phần đầu tiên không cho rằng Bitcoin sẽ trải qua những thay đổi đồng thuận. Thay vào đó, họ tận dụng giao thức Ordinals để tránh nhu cầu về opcode mới. Cụ thể hơn, họ tận dụng khái niệm phong bì ghi chữ do Ordinals giới thiệu, một cải tiến cho phép các nhà phát triển và người dùng đóng gói bất kỳ loại dữ liệu nào bằng cách sử dụng các cờ cụ thể và một số opcode. Trong dòng chữ thông thường, ký hiệu này là ord.

Các lá cờ và mã opcode ở đầu phong bì phục vụ một mục đích kép. Đầu tiên, họ cho các nút Bitcoin biết rằng họ có thể bỏ qua các gói thông tin không liên quan đến mạng Bitcoin. Thứ hai, chúng có tác dụng ngược đối với người dùng và ứng dụng biết về phong bì, cho họ biết rằng nó chứa nội dung mà họ quan tâm. Trong trường hợp ZK Rollup, người dùng có thể quét các khối Bitcoin để tìm các phong bì này, tìm hiểu trạng thái mới nhất của quá trình tổng hợp và sử dụng bằng chứng ZK để xác minh toán học.

Bây giờ chúng ta đã hiểu về cách chứng minh ZK, hãy quay lại hai dự án đã đề cập trước đó và khám phá những khía cạnh độc đáo trong thiết kế của chúng.

SOVEREIGN

Bản thân SDK có chủ quyền có ba mục tiêu chính. Đầu tiên, nó nhằm mục đích cung cấp giao diện tiêu chuẩn để liên lạc giữa Rollup và lớp DA, giúp Rollup được triển khai dễ dàng hơn trên lớp DA mới và cho phép các chuỗi mới hỗ trợ Rollup hiện có. Thứ hai, nó tích hợp với trình biên dịch mật mã để chuyển đổi logic nghiệp vụ của mã thành dạng có thể xác minh bằng mật mã. Cuối cùng, nó cung cấp các triển khai mặc định của các nguyên tắc blockchain phổ biến như mã thông báo, mã thông báo không thể thay thế và cầu nối chuỗi chéo.

Như đã đề cập trước đó, bộ chuyển đổi DA của Chainway được thiết kế để giúp các ứng dụng được xây dựng bằng SDK Sovereign kết nối với Bitcoin dễ dàng hơn. Nói cách khác, bộ điều hợp cho phép Sovereign Rollup sử dụng Bitcoin làm lớp DA, điều này trước đây không thể thực hiện được. Tính khả dụng của dữ liệu rất quan trọng đối với Rollup vì nó cho phép xác minh đáng tin cậy các phép tính được thực hiện bên ngoài chuỗi chính và là yêu cầu để người dùng có thể xác minh hoặc sửa đổi số dư của họ và rút tiền từ Rollup.

Để các giao dịch Tổng hợp có chủ quyền được đưa vào các khối Bitcoin, người dùng chuyển các giao dịch của họ tới cái được gọi là trình sắp xếp thứ tự. Trình sắp xếp chuỗi được điều hành bởi chính nền tảng trong thiết kế bộ chuyển đổi DA của Chainway và chịu trách nhiệm thiết lập kết nối này giữa chuỗi bên và Bitcoin, đảm bảo rằng tất cả các giao dịch được người dùng chuyển qua đều được xuất bản lên Bitcoin dưới dạng bằng chứng ZK.

Điều này nghe có vẻ hơi tập trung và đúng như vậy. Tuy nhiên, do sự tồn tại của công nghệ chứng minh tính hợp lệ được gọi là ZK-STARK, trình sắp xếp chuỗi thực sự không thể hành động độc hại. Điều này là do chứng thực xác nhận một cách riêng tư tính hợp pháp của giao dịch và có thể được xác minh bởi bất kỳ ai. Ví dụ: trình sắp xếp chuỗi không thể chiếm dụng tiền của người dùng hoặc thực hiện các giao dịch trái phép. Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, họ có thể kiểm duyệt các giao dịch của người dùng bằng cách không đưa chúng vào các khối Bitcoin và giữ lại dữ liệu đó. Nếu điều này xảy ra, người dùng có thể chọn xuất bản dữ liệu giao dịch của mình sang Bitcoin bằng cách ghi thông tin đó vào Bitcoin.

Chainway cho biết trong tương lai họ có kế hoạch triển khai phân loại phi tập trung thông qua một nhóm nhỏ các máy phân loại và việc tham gia sẽ không được phép và dựa trên việc đặt cược.

STARKNET

Giống như Sovereign, Starknet cũng được thiết kế để cho phép xây dựng Rollups. Tuy nhiên, Starknet là một hệ sinh thái có nhiều quan điểm hơn bao gồm các thành phần rõ ràng như Cairo, CairoVM và Madara mà các nhà phát triển có thể xây dựng.

Starknet là một ZK Rollup hiện đang chạy trên Ethereum, có nghĩa là Rollup dựa trên blockchain do Vitalik Buterin tạo ra dưới dạng lớp DA của nó. Nó tận dụng các bằng chứng STARK để cung cấp cho người dùng các giả định về quyền riêng tư và bảo mật cần thiết, cũng như cải thiện khả năng mở rộng và giảm chi phí giao dịch bằng cách phân đợt các giao dịch trước khi xuất bản bằng chứng và trạng thái mới lên Lớp 1. Cairo là ngôn ngữ lập trình hoàn chỉnh Turing để viết các chương trình có thể chứng minh được, trong đó một bên có thể chứng minh cho bên khác rằng một tính toán nhất định đã được thực hiện chính xác mà không yêu cầu bên đó thực hiện lại chương trình tương tự. Đây là nền tảng cấp sản xuất đầu tiên để tạo bằng chứng STARK cho máy tính nói chung.

Máy ảo Cairo nhận mã byte do trình biên dịch tạo ra và chạy nó trên máy tính. Đầu ra của quá trình chạy là một dấu vết của chương trình, sau đó có thể được gửi đến bộ tạo bằng chứng STARK để chứng minh tính hợp lệ của các câu lệnh được thể hiện bằng mã Cairo.

Madara là trình sắp xếp thứ tự cho ngăn xếp Starknet, giúp các nhà phát triển hỗ trợ ZK Rollup dựa trên Starknet.

Cho đến gần đây, tất cả các kho phần mềm này chỉ có trên Ethereum. Giờ đây, Kasar Labs và Taproot Wizards đã ra mắt bộ chuyển đổi DA cho Bitcoin, được thiết kế để cho phép các nhà phát triển neo các Rollups được xây dựng bằng phiên bản mã nguồn mở của Starknet vào mạng tiền điện tử ban đầu và an toàn nhất.

Bitcoin có cần ZK Rollup không?

Về cơ bản, Bitcoin không cần phải làm vậy. Nó hoạt động rất tốt ở trạng thái hiện tại và không có nhiều lý do để nghĩ rằng Bitcoin cần những thay đổi lớn. Mặt khác, khả năng mở rộng là một nhu cầu thực sự và các công nghệ như Lightning Network đã được chứng minh là cực kỳ hữu ích trong việc cho phép người dùng tham gia nhiều hơn, những người không thể tham gia vào các giao dịch kinh tế Bitcoin.

ZK Rollup cung cấp một cách nhìn Bitcoin từ một góc nhìn khác. Hai dự án được đề cập ở trên không yêu cầu bất kỳ thay đổi thực tế nào đối với Bitcoin, nhưng sẽ cần phải thay đổi sự đồng thuận thông qua việc giới thiệu các opcode mới nếu muốn nhận ra đầy đủ chức năng của công nghệ này. Hiện tại, có vẻ như nghiên cứu công nghệ Rollup dựa trên kiến ​​thức không này đang cố gắng vượt qua các ranh giới tiềm năng của Bitcoin, đây là một điều tốt để mở rộng cơ sở người dùng Bitcoin, giống như Lightning Network.

Tương tự như Lightning Network, Rollup hoạt động bằng cách hợp nhất nhiều giao dịch lại với nhau và xuất bản một nguồn cấp thông tin duy nhất lên Bitcoin. Tất nhiên, ZK Rollup có cách tiếp cận rất khác so với Lightning Network và đúng như vậy. Công nghệ này không cố gắng cạnh tranh với lớp thanh toán giá rẻ thứ hai đã được chứng minh mà người dùng Bitcoin yêu thích. Thay vào đó, Rollup tập trung vào các vấn đề khác và cố gắng cung cấp các giải pháp khác.

Đối với những người muốn làm được nhiều hơn với Bitcoin, công nghệ mở rộng quy mô này, cuối cùng có thể cho phép thực hiện các phép tính riêng tư, phức tạp và dựa vào các bằng chứng toán học, nghe có vẻ hấp dẫn. Mặc dù vậy, việc kết nối Bitcoin vào và ra khỏi Rollup hoàn toàn không cần sự tin cậy sẽ phụ thuộc vào mã hoạt động này. Nhưng ngay cả như vậy, ý tưởng vẫn còn đó.

Không rõ liệu ZK Rollup có thu được bất kỳ lực kéo nào đối với Bitcoin hay không. Bitcoin đã có sidechain và Liquid đã hoạt động trên Bitcoin được vài năm, nhưng khối lượng giao dịch của nó vẫn còn khiêm tốn. Có thể nói, trong trường hợp của Liquid, sự có mặt của mô hình liên đoàn là một bất lợi, trong khi ZK Rollup lại có lợi thế hơn trong trường hợp này. Có lẽ Rollup có thể chịu chung số phận với Liquid, cụ thể là khối lượng giao dịch thấp và lãi suất thấp, vì người dùng Bitcoin tiếp tục chọn cách đơn giản là HODL Bitcoin và giữ. Hoặc nó có thể mở ra một chương mới trong quá trình phát triển và sử dụng Bitcoin.

Cho dù kết quả cuối cùng là thành công hay thất bại thì việc khám phá sự phát triển của những nghiên cứu chất lượng cao này là một nỗ lực tự nhiên và cần thiết. Bất kể kết quả thế nào, bạn có thể học được điều gì đó mới từ nó. Bất chấp điều đó, có một điều chắc chắn – Bitcoin sẽ tiếp tục băm và tạo ra các khối, cho phép tất cả người dùng tận hưởng sự chắc chắn về tiền tệ của tiền cứng mà không cần phải quan tâm đến bất kỳ điều nào trong số này.