Конкурс расширения Ethereum разгорается: как технология ZK Rollup меняет ландшафт Layer-2

В индустрии блокчейн расширяемость всегда была ключевой проблемой Ethereum. С ростом применения экосистемы Ethereum, проблемы перегруженности основной сети и высоких комиссий становятся все более острыми. Хотя обновление Ethereum 2.0 постепенно внедряется, решения второго уровня уже стали наиболее практическим прорывом. Среди них, технология ZK Rollup, основанная на доказательствах с нулевым разглашением, привлекает все больше внимания благодаря своей высокой эффективности и безопасности.

Почему ZK Rollup стал новым фаворитом Layer-2?

ZK Rollup по сути является механизмом обработки транзакций вне цепочки, который объединяет множество транзакций для массовой проверки. В отличие от других решений Layer-2, ZK Rollup использует технологию доказательств с нулевым разглашением, позволяя подтвердить действительность транзакции без раскрытия её конкретных деталей.

Представьте: если традиционный способ — это проверка каждой транзакции по отдельности для подтверждения её легитимности, то ZK Rollup — это как зашифрованный «отчет о проверке», который подтверждает его подлинность без просмотра конкретных деталей отчета.

Три ключевых свойства доказательств с нулевым разглашением: целостность (подтверждение истинности и эффективности), надежность (невозможность подделки), нулевое разглашение (не раскрывает детали). Эта система обеспечивает безопасность и скорость транзакций.

Процесс работы ZK Rollup

Архитектура ZK Rollup состоит из двух частей: ончейн и офчейн:

1. Ончейн уровень: смарт-контракты определяют правила транзакций и хранят ключевые данные
2. Оффчейн уровень: отдельная виртуальная машина обрабатывает большинство транзакций, значительно снижая издержки и повышая скорость
3. Генерация доказательств: для группы транзакций создается криптографическое доказательство, подтверждающее их действительность без раскрытия деталей каждой транзакции
4. Проверка на цепочке: доказательство отправляется в основную сеть Ethereum, где валидаторы обеспечивают целостность офчейн-транзакций

Преимущество такой архитектуры в том, что основная цепочка проверяет лишь компактное криптографическое доказательство, а не каждую из сотен транзакций, что значительно разгружает сеть.

ZK Rollup vs Optimistic Rollups: кто лучше?

Это часто обсуждаемый вопрос на рынке. Optimistic Rollups предполагает «предположительно действительные» транзакции, и проверка происходит только при возникновении споров; тогда как ZK Rollup использует режим «обязательно проверяй каждую транзакцию».

Это приводит к нескольким важным отличиям:

Безопасность: ZK Rollups обеспечивают мгновенную окончательность — транзакции, как только подтверждены, не могут быть отменены; Optimistic Rollups требуют ожидания периода спора (обычно несколько дней) для полной финализации.

Доверие: ZK Rollups не зависят от честности валидаторов, основаны только на математических доказательствах; Optimistic Rollups предполагают, что хотя бы один валидатор честен.

Конфиденциальность: детали транзакций в ZK Rollup скрыты в доказательствах, что обеспечивает более высокий уровень приватности; в Optimistic Rollups данные полностью прозрачны.

Сложность реализации: ZK Rollups более сложны в техническом плане, но обеспечивают более мощную масштабируемость.

Экосистема ZK Rollup в Ethereum

К концу 2025 года несколько ведущих проектов ZK Rollup уже вышли на стадию реальной эксплуатации, формируя ясную картину рынка.

Manta Network: пионер приватных DeFi

Родной токен: MANTA (рыночная капитализация $33.95M) Дата запуска: сентябрь 2023 г.

Manta Network использует zk-SNARKs для внедрения приватности в DeFi-транзакции. Пользователи могут обмениваться зашифрованными активами в полностью скрытом режиме, при этом детали транзакций шифруются, но могут быть проверены. За короткое время после запуска его TVL превысил TVL Coinbase Base, став четвертым по величине Layer-2 в Ethereum.

Ключевая особенность: уникальность Manta в том, что приватность — это не дополнительная опция, а основная функция DeFi, а также развитие межцепочечной приватной инфраструктуры, соединяющей разные блокчейны.

Linea: баланс скорости и совместимости

Родной токен: LINEA (рыночная капитализация $107.71M) Дата запуска: август 2023 г.

Linea использует zk-SNARKs для проверки транзакций, одновременно полностью совместима с инструментами разработки Ethereum. План по раздаче токенов был запущен в январе 2024 года, что стимулирует развитие экосистемы.

Ключевые преимущества: высокая пропускная способность транзакций и дружественный для разработчиков интерфейс. Особое внимание уделяется снижению затрат на интеграцию для разработчиков, делая создание приложений на Ethereum более эффективным.

Polygon zkEVM: пример совместимости с Ethereum

Родной токен: MATIC Дата запуска: март 2023 г. (бета-версия основной сети)

Флагманский продукт экосистемы Polygon, zkEVM работает в среде, совместимой с EVM, и использует ZK-доказательства для проверки транзакций. Это позволяет существующим контрактам и инструментам Ethereum мигрировать без изменений.

Преимущество: благодаря эффекту сети Polygon и интеграции различных решений zkEVM обеспечивает полноценную среду Layer-2. Для разработчиков, знакомых с Ethereum, миграция минимальна.

StarkNet: амбиции универсальных вычислений

Родной токен: STRK (рыночная капитализация $396.83M) Дата запуска: февраль 2022 г.

StarkNet основан на технологии STARKs (в отличие от zk-SNARKs), не требует доверительных настроек. Поддержка универсальных вычислений означает, что на его платформе могут работать любые смарт-контракты.

Технические особенности: STARKs обладают квантовой стойкостью, что обеспечивает долгосрочную безопасность; также не требуют сложных доверительных церемоний, что упрощает инициализацию системы.

zkSync Era: ведущий игрок

Родной токен: ZKS (общий объем заблокированных средств $555 миллионов) Дата запуска: март 2023 г.

Разработан Matter Labs, zkSync Era агрегирует транзакции офчейн и отправляет одно доказательство в Ethereum. Совместимость с EVM позволяет разработчикам быстро развертывать приложения без переписывания кода.

Рыночная позиция: лидирует по TVL среди аналогов, привлекает множество DeFi-приложений, является одним из самых зрелых решений ZK Rollup.

Scroll: сторонник высокой пропускной способности

Родной токен: пока не запущен Дата запуска: октябрь 2023 г. (развертывание мостовых функций)

Scroll использует zk-SNARKs для сжатия транзакций и полностью совместим с EVM. Основной фокус — высокая пропускная способность при низких затратах.

Применение: оптимизирован для DeFi и игровых приложений с высоким трафиком.

Aztec Protocol: пионер программируемой приватности

Запуск: 2017 г. Родной токен: пока не запущен

Aztec использует гибридную архитектуру публичных и приватных транзакций, позволяя разработчикам выбирать уровень приватности. Инновационный язык Noir упрощает создание доказательств с нулевым разглашением, делая технологию доступной для обычных разработчиков.

Миссия: полностью децентрализовать все ключевые компоненты, сохраняя ценности открытости и сопротивляемости цензуре Ethereum.

ZKFair: защитник от фронт-раннинга

Родной токен: ZKF (рыночная капитализация $163 миллионов) Дата запуска: декабрь 2023 г.

ZKFair — децентрализованная биржа, основное нововведение — использование доказательств с нулевым разглашением для предотвращения фронт-раннинга и манипуляций с порядком транзакций.

Решение рыночных проблем: в традиционных DEX майнеры или валидаторы используют информацию для быстрого исполнения выгодных сделок. ZKFair обеспечивает честный порядок исполнения транзакций с помощью криптографических методов.

DeGate: оптимизация для крупных сделок

Родной токен: DG (рыночная капитализация $21.14 миллиона) Дата запуска: сентябрь 2022 г.

DeGate V1 основан на ZK Rollup, ориентирован на низкие проскальзывания и низкие издержки при крупных сделках. Механизм пакетной обработки работает офчейн, снижая издержки институциональных трейдеров.

Особенность: становится оптимизированной децентрализованной биржей, специально для крупных сделок.

ZetaChain: мост межцепочечной совместимости

Родной токен: ZETA (рыночная капитализация $80.78M) Дата запуска: февраль 2021 г.

ZetaChain разработала инновационную технологию «универсального моста» на базе ZK Rollup, использующую zk-SNARK для подтверждения межцепочечных транзакций без раскрытия ключей.

Ключевые преимущества: разрушает ограничение, что DApp работает только на одной цепочке, позволяя использовать активы и данные сразу на нескольких блокчейнах. Технология «ZetaML» поддерживает выполнение смарт-контрактов офчейн.

Taiko: прорыв в децентрализованной сортировке

Дата запуска: январь 2024 г. (тестовая сеть) Объем финансирования: $37 миллионов

Taiko выделяется своей инновационной «сортировочной системой на базе Layer 1» в области Rollup. Традиционные Rollup используют централизованных сортировщиков для упаковки транзакций, а Taiko — сортировщик, управляемый базовым блокчейном L1.

Технический прорыв: такой дизайн устраняет риски цензуры и единой точки отказа, связанные с централизованными сортировщиками. Также упрощает доверие к Layer-2 и снижает порог входа для разработчиков.

Основные вызовы ZK Rollup сегодня

Несмотря на перспективы, технология ZK Rollup должна преодолеть следующие препятствия:

Техническая сложность: передовые криптографические основы требуют высокой квалификации для реализации и поддержки.

Гибкость приложений: некоторые типы транзакций сложно обрабатывать эффективно, что ограничивает области применения.

Требования к доступности данных: транзакции Rollup требуют постоянного доступа к данным, что создает сложности в управлении.

Эффективность генерации доказательств: создание криптографических доказательств — ресурсоемкая операция, которая может стать узким местом.

Обучение пользователей и принятие: необходима широкая база пользователей и инфраструктура, а также формирование доверия.

Дизайн механизмов управления: процессы обновления протоколов и принятия решений должны быть децентрализованными, безопасными и эффективными.

Экономическая целесообразность: несмотря на снижение затрат, операционные расходы могут влиять на долгосрочную прибыльность.

Перспективы развития ZK Rollup

Индустриальные исследования движутся в нескольких направлениях:

Упрощение технологий: улучшение криптографических инструментов и фреймворков для снижения технических барьеров.

Интеграция с Ethereum: содействие миграции активов и приложений между слоями, создание единой экосистемы.

Агрегация ликвидности: новые механизмы мостов и обменов для преодоления фрагментации ликвидности.

Меж Rollup коммуникации: создание бесшовных механизмов взаимодействия между различными ZK Rollup.

Благодаря постоянным инвестициям в исследования и развитию, ZK Rollup может стать ключевым драйвером массового внедрения блокчейна, открывая новую эпоху высокой пропускной способности, низких затрат и высокой безопасности.

Итог

Технология ZK Rollup представляет собой новейшее достижение в области расширяемости блокчейна. Обеспечивая высокоэффективную обработку транзакций вне цепочки и проверку их на основной сети, они создают более масштабируемую, эффективную и безопасную экосистему Ethereum.

От приватных решений Manta Network до прорывных сортировочных механизмов Taiko — проекты развивают технологию ZK Rollup с разных сторон. Эти достижения устраняют барьеры для широкого внедрения блокчейн-приложений и раскрывают истинный потенциал технологий.

В будущем ZK Rollup станет ключевым мостом между основной цепочкой Ethereum и прикладным уровнем, переосмыслив поток ценностей в блокчейн-экосистеме.