So sánh các giải pháp về khả năng mở rộng: ZK Rollups trên Ethereum so với ZK Compression trên Solana

Nâng cao7/31/2024, 12:16:57 PM
Bài viết này so sánh hai giải pháp mở rộng blockchain: ZK Rollups của Ethereum và Nén ZK của Solana. Nó khám phá ưu điểm và thách thức của họ trong việc triển khai kỹ thuật và ứng dụng.

Những ngày đầu của blockchain tràn ngập niềm vui. Tuy nhiên, khi càng nhiều người bắt đầu sử dụng nó và khối lượng giao dịch tăng lên, một vấn đề quan trọng đã nảy sinh: khả năng mở rộng. Bên cạnh vấn đề về khả năng mở rộng là các vấn đề khác như an ninh và phân cấp. Thách thức này được gọi là “ba khía cạnh của blockchain”, cho thấy rằng khó khăn khi muốn đạt được cùng một lúc ba đặc tính này.

Bitcoin, blockchain đầu tiên, chỉ có thể xử lý vài giao dịch mỗi giây, và Ethereum cũng không tốt hơn nhiều. Điều này dẫn đến nhu cầu về các giải pháp có thể tăng cường khả năng mở rộng của blockchain.

Nhu cầu này đã tạo ra ZK Proofs.

ZK Proofs là một giải pháp mở rộng

"Zero-knowledge" lần đầu tiên được giới thiệu trong một bài báo năm 1985 của Shafi Goldwasser, Silvio Micali và Charles Rackoff có tựa đề "Độ phức tạp kiến thức của hệ thống chứng minh tương tác,” Bài báo này đã giải thích chứng minh không biết gì, cách đây lâu rồi trước khi tiền điện tử ra đời.

Theo tài liệu,

Bằng chứng không biết là cách một bên (người chứng minh) chứng minh cho bên kia (người xác minh) rằng một tuyên bố là đúng, mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào ngoài sự thật của tuyên bố cụ thể đó.

Nói cách khác, nguyên lý không tiết lộ đảm bảo rằng không có thêm thông tin nào được chuyển từ người chứng minh sang người xác minh ngoài tuyên bố là đúng.

Một phép so sánh cổ điển để giải thích khái niệm ZK Proofs là “Hang của Ali Baba”:

Tình huống: Có một hang động với hai con đường, A và B, tạo thành một vòng lặp và gặp nhau tại một cánh cửa bị khóa. Jane (người chứng minh) biết mã bí mật để mở cánh cửa, và Paul (người xác minh) muốn được thuyết phục rằng Jane biết mã mà không cần phải học mã đó.

Quy trình:

  1. Jane đi vào hang động và ngẫu nhiên chọn đường đi A hoặc B.

  2. Paul đợi bên ngoài, không biết Jane đã chọn con đường nào.

Nguồn:Mighty Block

  1. Sau đó, Paul tiến vào hang động và gọi đường mà anh ấy muốn Jane quay trở lại (hoặc A hoặc B).

  2. Nếu Jane biết mã, cô ấy có thể mở cửa và quay trở lại qua con đường đã chọn.

  3. Quy trình này (1-5) được lặp lại nhiều lần để đảm bảo rằng Jane không chỉ đoán đúng ngẫu nhiên.

Nếu sau nhiều lần lặp lại Jane luôn trở về đúng con đường, Paul có thể tự tin rằng Jane biết mã mà không cần học mã đó bao giờ.

Bằng chứng ZK nhằm đảm bảo quyền riêng tư và an ninh, giữ cho thông tin nhạy cảm được bảo mật trong khi vẫn cho phép người khác xác minh tính xác thực của nó. Nói một cách đơn giản, ZK Proofs giúp giữ an toàn dữ liệu quan trọng trong khi chứng minh rằng nó là hợp lệ, mà không tiết lộ chi tiết.

Khái niệm về ZK Proofs cũng đã sinh ra sự phát triển của các kỹ thuật mật mã tiên tiến và ứng dụng như ZK Rollups và ZK Compressions.

Năm 2018, một người tên Barry Whitehat ẩn danh đã tải lên kho lưu trữ GitHub có tên “roll_up,” giới thiệu ý tưởng của rollups. Ngay sau đó, nhà sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, đã đưa ý tưởng này một bước xa hơn và đề xuất zk-Rollups.

Zk-Rollups, viết tắt của zero-knowledge rollups, là các giải pháp mở rộng layer-2 được thiết kế để tăng hiệu suất của mainnet Ethereum bằng cách mở rộng nó lên. Họ làm điều này bằng cách di chuyển tính toán và lưu trữ trạng thái ra khỏi chuỗi.

Layer-2 là một giao thức phụ xây dựng trên cơ sở của một blockchain để tăng cường khả năng mở rộng, tốc độ và giảm phí giao dịch.

Vào ngày 21 tháng 6, Giao thức Light, một lớp bảo mật dựa trên Solana,thông báorằng họ đã hợp tác với nhóm phát triển Solana, Helius Labs, để ra mắt mạng thử nghiệm cho giải pháp mở rộng mới của họ “Nén ZK” như một cách để giảm đáng kể chi phí tính toán trên chuỗi.

Trong khi zk-Rollups và zk-Compression sử dụng sức mạnh của các chứng minh không biết để tối ưu hóa công nghệ blockchain, chúng phục vụ các mục đích khác nhau và được triển khai theo cách khác nhau.

Dù vậy, đã có những cuộc tranh luận và chỉ trích liên tục từ cộng đồng Ethereum và Solana về việc cái nào tốt hơn.

Ví dụ, một thành viên cộng đồng ETH gọi làNén ZK "một L2 khác".

Sau đâyphản ứngtừ Mert (CEO của heliuslabs) đến tweet ở trên, cộng đồng Solana đã đáp trả bằng một video diss sáng tạo nhắm vào Ethereum.

The videođược một bác sĩ chữa trị một bệnh nhân “ETH Maximysis”. Một dòng trong video đã nói:

“Đó là một phản ứng phổ biến mà các ETH Maxis phải đối mặt. Họ không thể hoạt động mà không có một lớp khác. Lớp 3! Lớp 4!”

Cuộc cạnh tranh giữa các chuỗi khối này đang diễn ra rõ ràng. Do đó, bài viết này nhằm mục đích cung cấp một so sánh rõ ràng và toàn diện về các giải pháp mở rộng của họ, nhấn mạnh vào các đặc điểm độc đáo, khác biệt và các trường hợp sử dụng thực tế của mỗi chuỗi.

ZK Rollups là gì?

Ở cốt lõi, ZK Rollups là một giải pháp tăng cường lớp 2 được thiết kế để cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng của mạng blockchain.

Ý tưởng đơn giản: thay vì xử lý mỗi giao dịch trực tiếp trên chuỗi khối chính, ZK-Rollups gói gọn nhiều giao dịch vào một bằng chứng duy nhất. Bằng chứng gộp nhất này sau đó được gửi đến chuỗi khối để được xác minh.

Nguồn:Datawallet

Phương pháp này tăng đáng kể khả năng xử lý giao dịch (số lượng giao dịch mà mạng có thể xử lý trong một khoảng thời gian nhất định) mà không ảnh hưởng đến an ninh mạng.

Để hiểu rõ điều này,

Hãy tưởng tượng bạn tổ chức một buổi hòa nhạc. Thay vì để mỗi người tham dự nhập vào từng người một thông qua một cổng hẹp (blockchain chính), điều này có thể gây tắc nghẽn và chậm trễ, bạn triển khai một hệ thống nơi các nhóm người tham dự được xác minh cùng nhau tại các trạm kiểm tra. Mỗi nhóm mang theo một vé duy nhất chứng minh rằng tất cả mọi người trong nhóm đã được kiểm tra và được chấp nhận. Điều này giúp bạn duy trì an ninh và hiệu quả bằng cách giảm thiểu sự tắc trận tại lối vào.

ZK Rollups nâng cao tính khả dụng bằng cách xử lý giao dịch ngoại chuỗi và bảo vệ chúng bằng các kỹ thuật mật mã tiên tiến như ZK-SNARKs hoặc ZK-STARKs. Điều này đảm bảo rằng các giao dịch là hợp lệ và riêng tư, từ đó cải thiện hiệu quả và an ninh tổng thể cho người dùng.

zk-SNARKs là chứng minh zk cung cấp chứng minh súc tích (tức là kích thước chứng minh ngắn và hiệu quả để xác minh). Chúng rất phù hợp cho các ứng dụng nơi kích thước chứng minh và thời gian xác minh quan trọng.

zk-STARKs là các bằng chứng zk cho phép các bằng chứng lớn hơn và phức tạp hơn, từ đó phù hợp cho các ứng dụng như kiểm toán tài chính quy mô lớn, bảo vệ dữ liệu và xác minh tính toán.

ZK Rollups là một giải pháp mở rộng hoàn hảo cho các mạng blockchain như Ethereum khi chúng tổng hợp giao dịch ngoại chuỗi thành các lô, giảm dữ liệu được đăng trực tiếp lên Ethereum.

Cách ZK Rollups Hoạt Động trên Ethereum

ZK-rollups tận dụng các kỹ thuật mật mã để tổng hợp và xác minh giao dịch ngoại chuối, từ đó cải thiện khả năng mở rộng và giảm chi phí trên blockchain Ethereum.

Nguồn:Maple Block

Đây là một giải thích từng bước về cách ZK-rollups hoạt động:

  1. Tổng hợp giao dịch: điều này liên quan đến việc người dùng ký và gửi giao dịch cho các nhà điều hành ZK-Rollup (trình tự hóa), người tổng hợp chúng thành các lô.
  2. Xử lý ngoại chuỗi: giao dịch được xử lý ngoại chuỗi, bên ngoài Ethereum Mainnet (Layer 1).
  3. Cập nhật trạng thái: Sau khi xử lý một lô giao dịch, người điều hành ZK-Rollup tính toán một gốc trạng thái mới cho trạng thái của rollup.
  4. Chứng minh tính hợp lệ: sau đó, nhà điều hành ZK-Rollup tạo ra chứng minh tính hợp lệ, đảm bảo tất cả các giao dịch trong lô được thực hiện đúng cách và tuân thủ theo quy tắc của giao thức.
  5. Xác minh trên chuỗi: nhà điều hành ZK-Rollup gửi bằng chứng tính hợp lệ và gốc trạng thái mới đến một hợp đồng thông minh Ethereum trên chuỗi gọi là hợp đồng rollup, hợp đồng này xác minh và cập nhật trạng thái của nó tương ứng.
  6. Tương tác Người dùng: Người dùng tương tác với ZK Rollup bằng cách gửi token vào hợp đồng rollup trên Ethereum Mainnet, khởi tạo giao dịch trong rollup và rút token trở lại Mainnet khi cần thiết.
  7. Cơ chế Thoát: Để rút token từ ZK Rollup về Ethereum Mainnet, người dùng gửi yêu cầu rút với một bằng chứng Merkle xác nhận quyền sở hữu token của họ trong trạng thái của rollup. Sau khi được xác nhận bởi hợp đồng rollup, token sẽ được chuyển trở lại địa chỉ Ethereum của người dùng.

Những lợi ích của ZK Rollups

Dưới đây là một số ưu điểm của ZK Rollups:

  1. Tính Khả Năng Mở Rộng Tăng Cao: Bằng cách gói gọn nhiều giao dịch vào một lô duy nhất, zk-rollups có thể xử lý hàng ngàn giao dịch mỗi giây (TPS), tăng đáng kể khả năng thông lượng so với lớp cơ sở.
  2. Phí Thấp: Chi phí mỗi giao dịch giảm đi khi phí gas được phân phối trên nhiều giao dịch trong một lô gom, khiến cho việc sử dụng trở nên tiết kiệm hơn cho người dùng.
  3. Bảo mật cấp Ethereum: zk-rollups thừa hưởng tính bảo mật của chuỗi chính Ethereum vì chúng đăng chứng minh (zk-SNARKs) lên Ethereum, đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch ngoại chuỗi.
  4. Tải Dữ Liệu Giảm: Bằng cách chỉ đăng tải các chứng minh ngắn gọn lên chuỗi chính, zk-rollups giảm đáng kể lượng dữ liệu cần xử lý và lưu trữ trên chuỗi khối Ethereum.
  5. Quyền riêng tư được cải thiện: zk-rollups có thể cung cấp các tính năng bảo mật tốt hơn. Chứng minh không biết thông tin có thể che giấu chi tiết giao dịch trong khi vẫn chứng minh tính hợp lệ của chúng, cho phép giao dịch riêng tư trên các chuỗi khối công cộng.

Nhược điểm của ZK Rollups

Mặc dù ZK Rollups mang lại nhiều lợi ích, nhưng chúng cũng đi kèm với nhược điểm và thách thức.

Dưới đây là một số điểm tiêu cực:

  1. Độ phức tạp: ZK-rollups là kỹ thuật phức tạp về mặt kỹ thuật và yêu cầu kiến thức chuyên môn để triển khai và duy trì.
  2. Sẵn có dữ liệu: Đảm bảo rằng dữ liệu cần thiết để xây dựng lại trạng thái có sẵn trên chuỗi rất quan trọng. Nếu dữ liệu không có sẵn, có thể gây trở ngại cho khả năng xác minh và tái tạo trạng thái rollup. Ngoài ra, zk-rollups thường phụ thuộc vào lưu trữ dữ liệu ngoại tuyến, điều này có thể gây ra rủi ro nếu dữ liệu bị mất hoặc trở nên không thể truy cập được.
  3. Chi phí tính toán: Tạo chứng minh không biết (zk-SNARKs) đòi hỏi một lượng công năng tính toán lớn và yêu cầu nhiều công suất xử lý đa số.
  4. Rủi ro tập trung: Có thể vẫn tồn tại các rủi ro tập trung nếu cơ sở hạ tầng chứng minh được kiểm soát bởi một số thực thể.

Các Trường Hợp Sử Dụng Hiện Tại của ZK Rollups

Các dự án ZK Rollup mới xuất hiện một cách liên tục mỗi ngày. Đây là một số các dự án ZK-Rollup:

Nguồn:Moralis

Các dự án như Starkware(phát triển L2 mở quyền và tùy chỉnh),Mạng Aztec(xây dựng mã hóa blockchain bằng zkSNARKs),Argent(một ví không giữ tài sản tích hợp với zkSync)Immutable X(một nền tảng tạo và giao dịch NFT) vàLoopring(một giao thức trao đổi và thanh toán zk-rollup trên Ethereum) đều sử dụng ZK Rollups.

Dưới đây là các cách khác nhau mà ZK Rollups được sử dụng:

  1. Trong Tài chính phi tập trung (DeFi): Giúp người dùng cho vay, mượn và giao dịch với chi phí gas thấp hơn.
  2. Trong các Sàn Giao Dịch Phi Tập Trung (DEXs): giúp thực hiện việc đổi token nhanh chóng và tiết kiệm chi phí hơn đồng thời nâng cao tính riêng tư.
  3. Trong trò chơi và NFT: Nâng cao sự tương tác của người dùng trên các nền tảng kỹ thuật số, thúc đẩy nền kinh tế trong game có khả năng mở rộng và các thị trường NFT sôi động.
  4. Trong Thanh toán: Hỗ trợ giao dịch siêu nhỏ nhanh chóng và giá rẻ và thanh toán xuyên biên giới.

ZK Compression là gì?

Nén ZK là một nguyên tố, được tạo ra và ra mắt bởi Giao thức Ánh sángHelius LabsNó giảm chi phí on-chain bằng cách sử dụng chứng minh zero-knowledge và nén để tối thiểu hóa lượng dữ liệu được lưu trữ on-chain và do đó làm giảm yêu cầu tính toán đặt ra trên Solana thông qua các giao dịch.

Một nguyên thủy là một thuật toán mật mã cấp thấp được sử dụng như một nền tảng hoặc khối xây dựng bởi các thuật toán mật mã cấp cao hơn.

Để hiểu rõ hơn về ZK Compression, việc hiểu về kiến trúc độc đáo của Solana và những thách thức mà nó đối diện là quan trọng.

Hiểu về “Tài khoản” trên Solana

Không giống như Ethereum, nơi hợp đồng thông minh và dữ liệu được kết nối chặt chẽ, Solana sử dụng mô hình nơi dữ liệu được lưu trữ trong các “tài khoản” riêng biệt. Những tài khoản này đa dạng từ mã thực thi đến số dư token.

Mọi thứ trên Solana đều là một tài khoản.

Mặc dù mô hình này cho phép hiệu suất cao và xử lý song song của Solana, nhưng điều này đi kèm với một chi phí: các máy chủ xác thực phải giữ tất cả các tài khoản hoạt động trong bộ nhớ truy cập nhanh (RAM), điều này tốn kém.

Để ngăn chặn việc lạm dụng và bồi thường cho các máy chủ xác thực, Solana thực hiện một hệ thống “cho thuê” nơi người dùng phải khóa token SOL để duy trì tài khoản của họ hoạt động, với số tiền thuê trực tiếp liên kết với kích thước dữ liệu đã lưu trữ.

Nguồn:0XMert’s 𝕏

Khi Solana trở nên phổ biến, chi phí tạo và duy trì các tài khoản này trở thành một rào cản quan trọng đối với việc mở rộng và cần có một giải pháp - Nén ZK.

Với sự xuất hiện của ZK Compression, chi phí tạo tài khoản Solana mới dự kiến sẽ giảm đáng kể, có thể là "một cách đáng kể".

Nếu một điều gì đó trở nên rẻ hơn một cách 'theo thứ tự của cỡ,' điều đó có nghĩa là chi phí hoặc nỗ lực liên quan giảm đột ngột, thường là từ mười lần trở lên so với số lượng trước đó.

Điều này có nghĩa là việc tạo ra 100 tài khoản người dùng nén chứa và theo dõi số dư tiền điện tử (cũng được gọi là tài khoản token) sẽ rẻ hơn 5.000 lần so với việc tạo ra 100 tài khoản token thông thường.

Hãy nghĩ về nó theo cách này: Nén liên quan đến việc ép đè một cái gì đó cho đến khi nó chiếm ít không gian hơn. Nén ZK áp dụng nguyên tắc này, trong đó 'ZK' biểu thị rằng sự riêng tư của dữ liệu được nén vẫn không bị ảnh hưởng.

Đơn giản, nén ZK chỉ lưu trữ “vân tay” (băm) của dữ liệu đã nén trên chuỗi. Phương pháp này giảm chi phí lưu trữ trong khi bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu.

Không giống như những gì đối thủ nói, ZK Compression không phải là một chuỗi tầng 2 trên Solana; đó là một bản nâng cấp để cải thiện lưu trữ dữ liệu của Solana và giảm chi phí đáng kể cho các nhà phát triển.

Cách nén ZK hoạt động trên Solana

Nén ZK đối mặt trực tiếp với thách thức này bằng cách cho phép các nhà phát triển nén nhiều trạng thái tài khoản thành một tài khoản trên chuỗi.

Nguồn:0xSumanth’s 𝕏

Đây là cách hoạt động:

  1. Nén tài khoản: Nhiều trạng thái tài khoản được kết hợp và băm đệ quy thành một “gốc trạng thái” 32 byte gọn nhẹ.
  2. Lưu trữ trên chuỗi và ngoài chuỗi: Cây trạng thái là một cây Merkle nhị phân tổ chức dữ liệu thành cấu trúc phân cấp, cho phép xác minh tính toàn vẹn dữ liệu một cách hiệu quả. Gốc trạng thái này được lưu trữ trên chuỗi, trong khi dữ liệu tài khoản đầy đủ được lưu trữ ngoài chuỗi trong sổ cái Solana.
  3. Xác thực bằng chứng: Chứng minh không cần thiết xác nhận sự tồn tại của nhiều tài khoản được nén trong cây trạng thái, duy trì kích thước cố định 128 byte. Khi một giao dịch cần truy cập hoặc sửa đổi dữ liệu được nén, nó cung cấp chứng minh rằng dữ liệu tương ứng với gốc trạng thái trên chuỗi.
  4. Xác minh: Bằng chứng được xác minh trên chuỗi, cho phép giao dịch tiếp tục nếu nó hợp lệ.

Sự đổi mới chính nằm ở việc sử dụng chứng minh không hiểu biết, cụ thể là SNARKs (Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge), để nén các chứng minh Merkle được sử dụng trong quá trình này.

Nguồn:0xMert’s 𝕏

Nén này giảm kích thước chứng minh từ có thể là hàng trăm byte xuống còn 128 byte cố định, không phụ thuộc vào số lượng tài khoản đang được nén.

Sự giảm kích thước dữ liệu ấn tượng này giúp các nhà phát triển làm việc trong giới hạn kích thước giao dịch của Solana vẫn tương tác với nhiều tài khoản nén trong một giao dịch duy nhất.

Các ưu điểm của nén ZK trên Blockchain Solana

Đây là những điểm mạnh của ZK Compression đối với hệ sinh thái Solana:

  1. Hiệu suất năng lượng: Giảm yêu cầu lưu trữ và tính toán giảm thiểu lượng tiêu thụ năng lượng liên quan đến các hoạt động.
  2. Khả năng mở rộng: Việc nén dữ liệu của Solana cho phép một lượng lớn ứng dụng và giao dịch, tăng cường khả năng mở rộng tổng thể.
  3. Bảo quản Bảo mật Layer 1: Khác với các giải pháp Layer 2, dữ liệu nén giữ nguyên được tất cả các lợi ích về bảo mật của chuỗi chính của Solana.
  4. Môi trường all-in-one: Nhà phát triển có thể xây dựng và triển khai ứng dụng trong một môi trường duy nhất, loại bỏ việc cần phải kết nối giữa các tầng, giúp đơn giản hóa quá trình xây dựng.
  5. Giảm chi phí: Giảm chi phí lưu trữ dữ liệu bằng cách tối thiểu hóa yêu cầu lưu trữ trên chuỗi.
  6. Khả năng lập trình: Dữ liệu nén vẫn hoàn toàn tương thích với hợp đồng thông minh của Solana, bảo toàn tính hữu ích và khả năng lập trình của nó.

Nhược điểm của việc nén ZK trên Blockchain Solana

Đây là những hạn chế của ZK Compression đối với Solana:

  1. Độ phức tạp tính toán: Tạo ra chứng minh không biết là tốn nhiều công suất tính toán, có thể dẫn đến chi phí cao và hiệu suất chậm hơn.
  2. Thách thức về Triển khai: Việc phát triển và triển khai nén ZK yêu cầu kiến thức chuyên sâu về mật mã.
  3. Vấn đề về khả năng mở rộng: Trong khi nén ZK nhắm vào việc cải thiện khả năng mở rộng, yêu cầu tính toán đôi khi có thể làm mất cân bằng những lợi ích này, đặc biệt là trong môi trường có tài nguyên hạn chế.
  4. Chi phí Xác minh: Việc xác minh chứng minh không cần biết, mặc dù thông thường ít tốn kém hơn việc tạo chúng, vẫn đòi hỏi tài nguyên máy tính. Đôi khi điều này có thể gây ra độ trễ và ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của hệ thống.
  5. Chi phí kinh tế: Yêu cầu tính toán cao dẫn đến việc tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành tăng lên. Điều này có thể khiến việc nén ZK ít kinh tế hơn đối với một số ứng dụng cụ thể.

Các trường hợp sử dụng của Nén ZK

Dưới đây là một số trường hợp sử dụng khả năng nén zk có thể xảy ra:

  1. Ứng dụng DeFi: Các giao thức DeFi trên Solana như Jupiter Exchangecó thể sử dụng nén ZK để giúp giảm phí và tăng tốc độ thời gian giao dịch.
  2. Thanh toán siêu nhỏ: Trong các giải pháp thanh toán siêu nhỏ như , nén zk sẽ làm cho thanh toán hiệu quả về chi phí hơn và bền vững hơn trên mạng Solana bằng cách giảm yêu cầu lưu trữ trên chuỗi cho nhiều giao dịch nhỏ.
  3. Mạng Phân Quyền: Các giao thức như Helium, mà cung cấp mạng không dây phi tập trung, phục vụ hàng triệu người dùng và thiết bị. Nén ZK đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý lượng dữ liệu lớn được tạo ra bởi các mạng này mà không cần các giải pháp Layer 2 phức tạp.
  4. Chơi game: Nén ZK có thể tối ưu hóa chi phí lưu trữ trong các trò chơi như HoneylandTất cả tài sản game, vật phẩm trong game và siêu dữ liệu NFT sẽ giảm giá, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng tổng thể.

TL;DR: So sánh ZK Rollups và Nén ZK

Tương tự

  1. Sử dụng các bằng chứng không tiết lộ: Cả hai giải pháp đều tận dụng các bằng chứng không tiết lộ để xác thực và bảo mật giao dịch ngoại chuỗi.
  2. Cải tiến tính khả năng mở rộng: Họ nhằm mục tiêu cải thiện tính khả năng mở rộng của blockchain bằng cách giảm xử lý giao dịch trên chuỗi và lưu trữ dữ liệu.
  3. Giải pháp Layer-2: Cả hai đều được coi là các giải pháp mở rộng Layer-2 được xây dựng trên cơ sở của các blockchain tương ứng để tăng khả năng xử lý giao dịch và giảm chi phí.

Sự khác biệt

  1. Nền tảng Blockchain: ZK Rollups hoạt động trên Ethereum, trong khi ZK Compression được triển khai trên Solana.
  2. Trọng tâm chính: ZK Rollups tập trung vào việc tổng hợp và xử lý giao dịch ngoại chuỗi để nâng cao khả năng mở rộng, trong khi ZK Compression chủ yếu nhằm vào việc giảm chi phí lưu trữ trên chuỗi thông qua nén dữ liệu.
  3. Phương pháp triển khai: ZK Rollups gói nhiều giao dịch vào một bằng chứng duy nhất để gửi đến chuỗi chính của Ethereum, trong khi ZK Compression nén nhiều trạng thái tài khoản thành một tài khoản trên chuỗi của Solana.
  4. Kích thước chứng minh: ZK Rollups sử dụng zk-SNARKs hoặc zk-STARKs để tạo ra chứng minh ngắn gọn, trong khi Nén ZK sử dụng zk-SNARKs để nén chứng minh Merkle thành kích thước hằng định.
  5. Xử lý giao dịch: ZK Rollups xử lý giao dịch ngoài chuỗi và định kỳ gửi bằng chứng đến Ethereum, trong khi ZK Compression xử lý dữ liệu tài khoản nén trên chuỗi với việc xác minh bằng chứng không chứng minh.

Các trường hợp sử dụng

Các Trường Hợp Sử Dụng Hiện Tại cho ZK Rollups

  1. Ứng dụng DeFi: Tăng cường giao thức tài chính phi tập trung bằng cách giảm phí giao dịch và tăng tốc độ giao dịch.
  2. Sàn giao dịch phi tập trung (DEXs): Hỗ trợ trao đổi token hiệu quả trong khi duy trì sự riêng tư.
  3. Trò chơi: Hỗ trợ nền kinh tế trong game mở rộng và các chợ NFT với chi phí thấp hơn.
  4. Thanh toán: Cho phép giao dịch siêu nhỏ nhanh chóng và chi phí thấp cũng như thanh toán xuyên biên giới.

Trường hợp sử dụng tiềm năng của nén ZK

  1. Ứng dụng DeFi: Giảm phí và tăng tốc độ giao dịch cho các giao protocals trên Solana.
  2. Thanh toán siêu nhỏ: Làm cho giao dịch nhỏ trở nên hiệu quả về chi phí và bền vững hơn bằng cách tối thiểu hóa lưu trữ trên chuỗi.
  3. Mạng Phi Tập Trung: Quản lý các khối lượng lớn dữ liệu một cách hiệu quả cho các mạng không dây phi tập trung và ứng dụng IoT.
  4. Gaming: Tối ưu hóa chi phí lưu trữ cho tài sản game và siêu dữ liệu NFT, nâng cao trải nghiệm người dùng.

Ý kiến ​​trung thực của tôi

Dù bạn đang mắc Eth Maximysis, hay bạn là một người tin tưởng mạnh mẽ vào Solana như tôi, điều quan trọng nhất là sử dụng blockchain phù hợp với nhu cầu của bạn vào thời điểm cụ thể.

Tôi thấy rằng ZK Rollups phù hợp nhất cho các dự án cần bảo mật cao và hưởng lợi từ hệ sinh thái đã được thiết lập của Ethereum vì chúng cung cấp một phương pháp đáng tin cậy để mở rộng quy mô Ethereum trong khi bảo toàn cấu trúc phi tập trung của nó.

Trong khi đó, với ZK Compression, Solana có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mà không bị chậm lại, ngay cả khi giá SOL tăng lên. Do đó, tôi tin rằng ZK Compression trên Solana là hoàn hảo cho các ủy ái vấn tốc độ, hiệu suất và hiệu quả chi phí.

Khả năng hỗ trợ ứng dụng phi tập trung (dApps) hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí của Solana mang lại sức hấp dẫn tương lai vì tốc độ và chi phí là rất quan trọng đối với việc áp dụng rộng rãi công nghệ blockchain.

Cuối cùng, cả ZK Rollups và Nén ZK đều có thể giúp làm cho giao dịch nhanh hơn, rẻ hơn, và vì thế mở rộng hơn.

Tham khảo

S. Goldwasser, S. Micali, and C. Rackoff, 1985. “Độ phức tạp kiến thức của hệ thống chứng minh tương tác

Helius.dev

zkCompression

Cointelegraph

Ethereum.org

Techopedia

Solanacompass.com

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

  1. Bài viết này được sao chép từ @thelxlxan/scaling-solutions-zk-rollups-on-Ethereum-vs-zk-compression-on-Solana-3f0386c09007">[Lilian], Tất cả bản quyền thuộc về tác giả gốc [Lilian]. Nếu có ý kiến ​​phản đối về việc tái bản này, vui lòng liên hệ với Học Cửađội và họ sẽ xử lý nhanh chóng.
  2. Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không đại diện cho bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
  3. Các bản dịch của bài viết ra các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi có ghi chú, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết dịch là không được phép.

So sánh các giải pháp về khả năng mở rộng: ZK Rollups trên Ethereum so với ZK Compression trên Solana

Nâng cao7/31/2024, 12:16:57 PM
Bài viết này so sánh hai giải pháp mở rộng blockchain: ZK Rollups của Ethereum và Nén ZK của Solana. Nó khám phá ưu điểm và thách thức của họ trong việc triển khai kỹ thuật và ứng dụng.

Những ngày đầu của blockchain tràn ngập niềm vui. Tuy nhiên, khi càng nhiều người bắt đầu sử dụng nó và khối lượng giao dịch tăng lên, một vấn đề quan trọng đã nảy sinh: khả năng mở rộng. Bên cạnh vấn đề về khả năng mở rộng là các vấn đề khác như an ninh và phân cấp. Thách thức này được gọi là “ba khía cạnh của blockchain”, cho thấy rằng khó khăn khi muốn đạt được cùng một lúc ba đặc tính này.

Bitcoin, blockchain đầu tiên, chỉ có thể xử lý vài giao dịch mỗi giây, và Ethereum cũng không tốt hơn nhiều. Điều này dẫn đến nhu cầu về các giải pháp có thể tăng cường khả năng mở rộng của blockchain.

Nhu cầu này đã tạo ra ZK Proofs.

ZK Proofs là một giải pháp mở rộng

"Zero-knowledge" lần đầu tiên được giới thiệu trong một bài báo năm 1985 của Shafi Goldwasser, Silvio Micali và Charles Rackoff có tựa đề "Độ phức tạp kiến thức của hệ thống chứng minh tương tác,” Bài báo này đã giải thích chứng minh không biết gì, cách đây lâu rồi trước khi tiền điện tử ra đời.

Theo tài liệu,

Bằng chứng không biết là cách một bên (người chứng minh) chứng minh cho bên kia (người xác minh) rằng một tuyên bố là đúng, mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào ngoài sự thật của tuyên bố cụ thể đó.

Nói cách khác, nguyên lý không tiết lộ đảm bảo rằng không có thêm thông tin nào được chuyển từ người chứng minh sang người xác minh ngoài tuyên bố là đúng.

Một phép so sánh cổ điển để giải thích khái niệm ZK Proofs là “Hang của Ali Baba”:

Tình huống: Có một hang động với hai con đường, A và B, tạo thành một vòng lặp và gặp nhau tại một cánh cửa bị khóa. Jane (người chứng minh) biết mã bí mật để mở cánh cửa, và Paul (người xác minh) muốn được thuyết phục rằng Jane biết mã mà không cần phải học mã đó.

Quy trình:

  1. Jane đi vào hang động và ngẫu nhiên chọn đường đi A hoặc B.

  2. Paul đợi bên ngoài, không biết Jane đã chọn con đường nào.

Nguồn:Mighty Block

  1. Sau đó, Paul tiến vào hang động và gọi đường mà anh ấy muốn Jane quay trở lại (hoặc A hoặc B).

  2. Nếu Jane biết mã, cô ấy có thể mở cửa và quay trở lại qua con đường đã chọn.

  3. Quy trình này (1-5) được lặp lại nhiều lần để đảm bảo rằng Jane không chỉ đoán đúng ngẫu nhiên.

Nếu sau nhiều lần lặp lại Jane luôn trở về đúng con đường, Paul có thể tự tin rằng Jane biết mã mà không cần học mã đó bao giờ.

Bằng chứng ZK nhằm đảm bảo quyền riêng tư và an ninh, giữ cho thông tin nhạy cảm được bảo mật trong khi vẫn cho phép người khác xác minh tính xác thực của nó. Nói một cách đơn giản, ZK Proofs giúp giữ an toàn dữ liệu quan trọng trong khi chứng minh rằng nó là hợp lệ, mà không tiết lộ chi tiết.

Khái niệm về ZK Proofs cũng đã sinh ra sự phát triển của các kỹ thuật mật mã tiên tiến và ứng dụng như ZK Rollups và ZK Compressions.

Năm 2018, một người tên Barry Whitehat ẩn danh đã tải lên kho lưu trữ GitHub có tên “roll_up,” giới thiệu ý tưởng của rollups. Ngay sau đó, nhà sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, đã đưa ý tưởng này một bước xa hơn và đề xuất zk-Rollups.

Zk-Rollups, viết tắt của zero-knowledge rollups, là các giải pháp mở rộng layer-2 được thiết kế để tăng hiệu suất của mainnet Ethereum bằng cách mở rộng nó lên. Họ làm điều này bằng cách di chuyển tính toán và lưu trữ trạng thái ra khỏi chuỗi.

Layer-2 là một giao thức phụ xây dựng trên cơ sở của một blockchain để tăng cường khả năng mở rộng, tốc độ và giảm phí giao dịch.

Vào ngày 21 tháng 6, Giao thức Light, một lớp bảo mật dựa trên Solana,thông báorằng họ đã hợp tác với nhóm phát triển Solana, Helius Labs, để ra mắt mạng thử nghiệm cho giải pháp mở rộng mới của họ “Nén ZK” như một cách để giảm đáng kể chi phí tính toán trên chuỗi.

Trong khi zk-Rollups và zk-Compression sử dụng sức mạnh của các chứng minh không biết để tối ưu hóa công nghệ blockchain, chúng phục vụ các mục đích khác nhau và được triển khai theo cách khác nhau.

Dù vậy, đã có những cuộc tranh luận và chỉ trích liên tục từ cộng đồng Ethereum và Solana về việc cái nào tốt hơn.

Ví dụ, một thành viên cộng đồng ETH gọi làNén ZK "một L2 khác".

Sau đâyphản ứngtừ Mert (CEO của heliuslabs) đến tweet ở trên, cộng đồng Solana đã đáp trả bằng một video diss sáng tạo nhắm vào Ethereum.

The videođược một bác sĩ chữa trị một bệnh nhân “ETH Maximysis”. Một dòng trong video đã nói:

“Đó là một phản ứng phổ biến mà các ETH Maxis phải đối mặt. Họ không thể hoạt động mà không có một lớp khác. Lớp 3! Lớp 4!”

Cuộc cạnh tranh giữa các chuỗi khối này đang diễn ra rõ ràng. Do đó, bài viết này nhằm mục đích cung cấp một so sánh rõ ràng và toàn diện về các giải pháp mở rộng của họ, nhấn mạnh vào các đặc điểm độc đáo, khác biệt và các trường hợp sử dụng thực tế của mỗi chuỗi.

ZK Rollups là gì?

Ở cốt lõi, ZK Rollups là một giải pháp tăng cường lớp 2 được thiết kế để cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng của mạng blockchain.

Ý tưởng đơn giản: thay vì xử lý mỗi giao dịch trực tiếp trên chuỗi khối chính, ZK-Rollups gói gọn nhiều giao dịch vào một bằng chứng duy nhất. Bằng chứng gộp nhất này sau đó được gửi đến chuỗi khối để được xác minh.

Nguồn:Datawallet

Phương pháp này tăng đáng kể khả năng xử lý giao dịch (số lượng giao dịch mà mạng có thể xử lý trong một khoảng thời gian nhất định) mà không ảnh hưởng đến an ninh mạng.

Để hiểu rõ điều này,

Hãy tưởng tượng bạn tổ chức một buổi hòa nhạc. Thay vì để mỗi người tham dự nhập vào từng người một thông qua một cổng hẹp (blockchain chính), điều này có thể gây tắc nghẽn và chậm trễ, bạn triển khai một hệ thống nơi các nhóm người tham dự được xác minh cùng nhau tại các trạm kiểm tra. Mỗi nhóm mang theo một vé duy nhất chứng minh rằng tất cả mọi người trong nhóm đã được kiểm tra và được chấp nhận. Điều này giúp bạn duy trì an ninh và hiệu quả bằng cách giảm thiểu sự tắc trận tại lối vào.

ZK Rollups nâng cao tính khả dụng bằng cách xử lý giao dịch ngoại chuỗi và bảo vệ chúng bằng các kỹ thuật mật mã tiên tiến như ZK-SNARKs hoặc ZK-STARKs. Điều này đảm bảo rằng các giao dịch là hợp lệ và riêng tư, từ đó cải thiện hiệu quả và an ninh tổng thể cho người dùng.

zk-SNARKs là chứng minh zk cung cấp chứng minh súc tích (tức là kích thước chứng minh ngắn và hiệu quả để xác minh). Chúng rất phù hợp cho các ứng dụng nơi kích thước chứng minh và thời gian xác minh quan trọng.

zk-STARKs là các bằng chứng zk cho phép các bằng chứng lớn hơn và phức tạp hơn, từ đó phù hợp cho các ứng dụng như kiểm toán tài chính quy mô lớn, bảo vệ dữ liệu và xác minh tính toán.

ZK Rollups là một giải pháp mở rộng hoàn hảo cho các mạng blockchain như Ethereum khi chúng tổng hợp giao dịch ngoại chuỗi thành các lô, giảm dữ liệu được đăng trực tiếp lên Ethereum.

Cách ZK Rollups Hoạt Động trên Ethereum

ZK-rollups tận dụng các kỹ thuật mật mã để tổng hợp và xác minh giao dịch ngoại chuối, từ đó cải thiện khả năng mở rộng và giảm chi phí trên blockchain Ethereum.

Nguồn:Maple Block

Đây là một giải thích từng bước về cách ZK-rollups hoạt động:

  1. Tổng hợp giao dịch: điều này liên quan đến việc người dùng ký và gửi giao dịch cho các nhà điều hành ZK-Rollup (trình tự hóa), người tổng hợp chúng thành các lô.
  2. Xử lý ngoại chuỗi: giao dịch được xử lý ngoại chuỗi, bên ngoài Ethereum Mainnet (Layer 1).
  3. Cập nhật trạng thái: Sau khi xử lý một lô giao dịch, người điều hành ZK-Rollup tính toán một gốc trạng thái mới cho trạng thái của rollup.
  4. Chứng minh tính hợp lệ: sau đó, nhà điều hành ZK-Rollup tạo ra chứng minh tính hợp lệ, đảm bảo tất cả các giao dịch trong lô được thực hiện đúng cách và tuân thủ theo quy tắc của giao thức.
  5. Xác minh trên chuỗi: nhà điều hành ZK-Rollup gửi bằng chứng tính hợp lệ và gốc trạng thái mới đến một hợp đồng thông minh Ethereum trên chuỗi gọi là hợp đồng rollup, hợp đồng này xác minh và cập nhật trạng thái của nó tương ứng.
  6. Tương tác Người dùng: Người dùng tương tác với ZK Rollup bằng cách gửi token vào hợp đồng rollup trên Ethereum Mainnet, khởi tạo giao dịch trong rollup và rút token trở lại Mainnet khi cần thiết.
  7. Cơ chế Thoát: Để rút token từ ZK Rollup về Ethereum Mainnet, người dùng gửi yêu cầu rút với một bằng chứng Merkle xác nhận quyền sở hữu token của họ trong trạng thái của rollup. Sau khi được xác nhận bởi hợp đồng rollup, token sẽ được chuyển trở lại địa chỉ Ethereum của người dùng.

Những lợi ích của ZK Rollups

Dưới đây là một số ưu điểm của ZK Rollups:

  1. Tính Khả Năng Mở Rộng Tăng Cao: Bằng cách gói gọn nhiều giao dịch vào một lô duy nhất, zk-rollups có thể xử lý hàng ngàn giao dịch mỗi giây (TPS), tăng đáng kể khả năng thông lượng so với lớp cơ sở.
  2. Phí Thấp: Chi phí mỗi giao dịch giảm đi khi phí gas được phân phối trên nhiều giao dịch trong một lô gom, khiến cho việc sử dụng trở nên tiết kiệm hơn cho người dùng.
  3. Bảo mật cấp Ethereum: zk-rollups thừa hưởng tính bảo mật của chuỗi chính Ethereum vì chúng đăng chứng minh (zk-SNARKs) lên Ethereum, đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch ngoại chuỗi.
  4. Tải Dữ Liệu Giảm: Bằng cách chỉ đăng tải các chứng minh ngắn gọn lên chuỗi chính, zk-rollups giảm đáng kể lượng dữ liệu cần xử lý và lưu trữ trên chuỗi khối Ethereum.
  5. Quyền riêng tư được cải thiện: zk-rollups có thể cung cấp các tính năng bảo mật tốt hơn. Chứng minh không biết thông tin có thể che giấu chi tiết giao dịch trong khi vẫn chứng minh tính hợp lệ của chúng, cho phép giao dịch riêng tư trên các chuỗi khối công cộng.

Nhược điểm của ZK Rollups

Mặc dù ZK Rollups mang lại nhiều lợi ích, nhưng chúng cũng đi kèm với nhược điểm và thách thức.

Dưới đây là một số điểm tiêu cực:

  1. Độ phức tạp: ZK-rollups là kỹ thuật phức tạp về mặt kỹ thuật và yêu cầu kiến thức chuyên môn để triển khai và duy trì.
  2. Sẵn có dữ liệu: Đảm bảo rằng dữ liệu cần thiết để xây dựng lại trạng thái có sẵn trên chuỗi rất quan trọng. Nếu dữ liệu không có sẵn, có thể gây trở ngại cho khả năng xác minh và tái tạo trạng thái rollup. Ngoài ra, zk-rollups thường phụ thuộc vào lưu trữ dữ liệu ngoại tuyến, điều này có thể gây ra rủi ro nếu dữ liệu bị mất hoặc trở nên không thể truy cập được.
  3. Chi phí tính toán: Tạo chứng minh không biết (zk-SNARKs) đòi hỏi một lượng công năng tính toán lớn và yêu cầu nhiều công suất xử lý đa số.
  4. Rủi ro tập trung: Có thể vẫn tồn tại các rủi ro tập trung nếu cơ sở hạ tầng chứng minh được kiểm soát bởi một số thực thể.

Các Trường Hợp Sử Dụng Hiện Tại của ZK Rollups

Các dự án ZK Rollup mới xuất hiện một cách liên tục mỗi ngày. Đây là một số các dự án ZK-Rollup:

Nguồn:Moralis

Các dự án như Starkware(phát triển L2 mở quyền và tùy chỉnh),Mạng Aztec(xây dựng mã hóa blockchain bằng zkSNARKs),Argent(một ví không giữ tài sản tích hợp với zkSync)Immutable X(một nền tảng tạo và giao dịch NFT) vàLoopring(một giao thức trao đổi và thanh toán zk-rollup trên Ethereum) đều sử dụng ZK Rollups.

Dưới đây là các cách khác nhau mà ZK Rollups được sử dụng:

  1. Trong Tài chính phi tập trung (DeFi): Giúp người dùng cho vay, mượn và giao dịch với chi phí gas thấp hơn.
  2. Trong các Sàn Giao Dịch Phi Tập Trung (DEXs): giúp thực hiện việc đổi token nhanh chóng và tiết kiệm chi phí hơn đồng thời nâng cao tính riêng tư.
  3. Trong trò chơi và NFT: Nâng cao sự tương tác của người dùng trên các nền tảng kỹ thuật số, thúc đẩy nền kinh tế trong game có khả năng mở rộng và các thị trường NFT sôi động.
  4. Trong Thanh toán: Hỗ trợ giao dịch siêu nhỏ nhanh chóng và giá rẻ và thanh toán xuyên biên giới.

ZK Compression là gì?

Nén ZK là một nguyên tố, được tạo ra và ra mắt bởi Giao thức Ánh sángHelius LabsNó giảm chi phí on-chain bằng cách sử dụng chứng minh zero-knowledge và nén để tối thiểu hóa lượng dữ liệu được lưu trữ on-chain và do đó làm giảm yêu cầu tính toán đặt ra trên Solana thông qua các giao dịch.

Một nguyên thủy là một thuật toán mật mã cấp thấp được sử dụng như một nền tảng hoặc khối xây dựng bởi các thuật toán mật mã cấp cao hơn.

Để hiểu rõ hơn về ZK Compression, việc hiểu về kiến trúc độc đáo của Solana và những thách thức mà nó đối diện là quan trọng.

Hiểu về “Tài khoản” trên Solana

Không giống như Ethereum, nơi hợp đồng thông minh và dữ liệu được kết nối chặt chẽ, Solana sử dụng mô hình nơi dữ liệu được lưu trữ trong các “tài khoản” riêng biệt. Những tài khoản này đa dạng từ mã thực thi đến số dư token.

Mọi thứ trên Solana đều là một tài khoản.

Mặc dù mô hình này cho phép hiệu suất cao và xử lý song song của Solana, nhưng điều này đi kèm với một chi phí: các máy chủ xác thực phải giữ tất cả các tài khoản hoạt động trong bộ nhớ truy cập nhanh (RAM), điều này tốn kém.

Để ngăn chặn việc lạm dụng và bồi thường cho các máy chủ xác thực, Solana thực hiện một hệ thống “cho thuê” nơi người dùng phải khóa token SOL để duy trì tài khoản của họ hoạt động, với số tiền thuê trực tiếp liên kết với kích thước dữ liệu đã lưu trữ.

Nguồn:0XMert’s 𝕏

Khi Solana trở nên phổ biến, chi phí tạo và duy trì các tài khoản này trở thành một rào cản quan trọng đối với việc mở rộng và cần có một giải pháp - Nén ZK.

Với sự xuất hiện của ZK Compression, chi phí tạo tài khoản Solana mới dự kiến sẽ giảm đáng kể, có thể là "một cách đáng kể".

Nếu một điều gì đó trở nên rẻ hơn một cách 'theo thứ tự của cỡ,' điều đó có nghĩa là chi phí hoặc nỗ lực liên quan giảm đột ngột, thường là từ mười lần trở lên so với số lượng trước đó.

Điều này có nghĩa là việc tạo ra 100 tài khoản người dùng nén chứa và theo dõi số dư tiền điện tử (cũng được gọi là tài khoản token) sẽ rẻ hơn 5.000 lần so với việc tạo ra 100 tài khoản token thông thường.

Hãy nghĩ về nó theo cách này: Nén liên quan đến việc ép đè một cái gì đó cho đến khi nó chiếm ít không gian hơn. Nén ZK áp dụng nguyên tắc này, trong đó 'ZK' biểu thị rằng sự riêng tư của dữ liệu được nén vẫn không bị ảnh hưởng.

Đơn giản, nén ZK chỉ lưu trữ “vân tay” (băm) của dữ liệu đã nén trên chuỗi. Phương pháp này giảm chi phí lưu trữ trong khi bảo vệ quyền riêng tư dữ liệu.

Không giống như những gì đối thủ nói, ZK Compression không phải là một chuỗi tầng 2 trên Solana; đó là một bản nâng cấp để cải thiện lưu trữ dữ liệu của Solana và giảm chi phí đáng kể cho các nhà phát triển.

Cách nén ZK hoạt động trên Solana

Nén ZK đối mặt trực tiếp với thách thức này bằng cách cho phép các nhà phát triển nén nhiều trạng thái tài khoản thành một tài khoản trên chuỗi.

Nguồn:0xSumanth’s 𝕏

Đây là cách hoạt động:

  1. Nén tài khoản: Nhiều trạng thái tài khoản được kết hợp và băm đệ quy thành một “gốc trạng thái” 32 byte gọn nhẹ.
  2. Lưu trữ trên chuỗi và ngoài chuỗi: Cây trạng thái là một cây Merkle nhị phân tổ chức dữ liệu thành cấu trúc phân cấp, cho phép xác minh tính toàn vẹn dữ liệu một cách hiệu quả. Gốc trạng thái này được lưu trữ trên chuỗi, trong khi dữ liệu tài khoản đầy đủ được lưu trữ ngoài chuỗi trong sổ cái Solana.
  3. Xác thực bằng chứng: Chứng minh không cần thiết xác nhận sự tồn tại của nhiều tài khoản được nén trong cây trạng thái, duy trì kích thước cố định 128 byte. Khi một giao dịch cần truy cập hoặc sửa đổi dữ liệu được nén, nó cung cấp chứng minh rằng dữ liệu tương ứng với gốc trạng thái trên chuỗi.
  4. Xác minh: Bằng chứng được xác minh trên chuỗi, cho phép giao dịch tiếp tục nếu nó hợp lệ.

Sự đổi mới chính nằm ở việc sử dụng chứng minh không hiểu biết, cụ thể là SNARKs (Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge), để nén các chứng minh Merkle được sử dụng trong quá trình này.

Nguồn:0xMert’s 𝕏

Nén này giảm kích thước chứng minh từ có thể là hàng trăm byte xuống còn 128 byte cố định, không phụ thuộc vào số lượng tài khoản đang được nén.

Sự giảm kích thước dữ liệu ấn tượng này giúp các nhà phát triển làm việc trong giới hạn kích thước giao dịch của Solana vẫn tương tác với nhiều tài khoản nén trong một giao dịch duy nhất.

Các ưu điểm của nén ZK trên Blockchain Solana

Đây là những điểm mạnh của ZK Compression đối với hệ sinh thái Solana:

  1. Hiệu suất năng lượng: Giảm yêu cầu lưu trữ và tính toán giảm thiểu lượng tiêu thụ năng lượng liên quan đến các hoạt động.
  2. Khả năng mở rộng: Việc nén dữ liệu của Solana cho phép một lượng lớn ứng dụng và giao dịch, tăng cường khả năng mở rộng tổng thể.
  3. Bảo quản Bảo mật Layer 1: Khác với các giải pháp Layer 2, dữ liệu nén giữ nguyên được tất cả các lợi ích về bảo mật của chuỗi chính của Solana.
  4. Môi trường all-in-one: Nhà phát triển có thể xây dựng và triển khai ứng dụng trong một môi trường duy nhất, loại bỏ việc cần phải kết nối giữa các tầng, giúp đơn giản hóa quá trình xây dựng.
  5. Giảm chi phí: Giảm chi phí lưu trữ dữ liệu bằng cách tối thiểu hóa yêu cầu lưu trữ trên chuỗi.
  6. Khả năng lập trình: Dữ liệu nén vẫn hoàn toàn tương thích với hợp đồng thông minh của Solana, bảo toàn tính hữu ích và khả năng lập trình của nó.

Nhược điểm của việc nén ZK trên Blockchain Solana

Đây là những hạn chế của ZK Compression đối với Solana:

  1. Độ phức tạp tính toán: Tạo ra chứng minh không biết là tốn nhiều công suất tính toán, có thể dẫn đến chi phí cao và hiệu suất chậm hơn.
  2. Thách thức về Triển khai: Việc phát triển và triển khai nén ZK yêu cầu kiến thức chuyên sâu về mật mã.
  3. Vấn đề về khả năng mở rộng: Trong khi nén ZK nhắm vào việc cải thiện khả năng mở rộng, yêu cầu tính toán đôi khi có thể làm mất cân bằng những lợi ích này, đặc biệt là trong môi trường có tài nguyên hạn chế.
  4. Chi phí Xác minh: Việc xác minh chứng minh không cần biết, mặc dù thông thường ít tốn kém hơn việc tạo chúng, vẫn đòi hỏi tài nguyên máy tính. Đôi khi điều này có thể gây ra độ trễ và ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của hệ thống.
  5. Chi phí kinh tế: Yêu cầu tính toán cao dẫn đến việc tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành tăng lên. Điều này có thể khiến việc nén ZK ít kinh tế hơn đối với một số ứng dụng cụ thể.

Các trường hợp sử dụng của Nén ZK

Dưới đây là một số trường hợp sử dụng khả năng nén zk có thể xảy ra:

  1. Ứng dụng DeFi: Các giao thức DeFi trên Solana như Jupiter Exchangecó thể sử dụng nén ZK để giúp giảm phí và tăng tốc độ thời gian giao dịch.
  2. Thanh toán siêu nhỏ: Trong các giải pháp thanh toán siêu nhỏ như , nén zk sẽ làm cho thanh toán hiệu quả về chi phí hơn và bền vững hơn trên mạng Solana bằng cách giảm yêu cầu lưu trữ trên chuỗi cho nhiều giao dịch nhỏ.
  3. Mạng Phân Quyền: Các giao thức như Helium, mà cung cấp mạng không dây phi tập trung, phục vụ hàng triệu người dùng và thiết bị. Nén ZK đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý lượng dữ liệu lớn được tạo ra bởi các mạng này mà không cần các giải pháp Layer 2 phức tạp.
  4. Chơi game: Nén ZK có thể tối ưu hóa chi phí lưu trữ trong các trò chơi như HoneylandTất cả tài sản game, vật phẩm trong game và siêu dữ liệu NFT sẽ giảm giá, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng tổng thể.

TL;DR: So sánh ZK Rollups và Nén ZK

Tương tự

  1. Sử dụng các bằng chứng không tiết lộ: Cả hai giải pháp đều tận dụng các bằng chứng không tiết lộ để xác thực và bảo mật giao dịch ngoại chuỗi.
  2. Cải tiến tính khả năng mở rộng: Họ nhằm mục tiêu cải thiện tính khả năng mở rộng của blockchain bằng cách giảm xử lý giao dịch trên chuỗi và lưu trữ dữ liệu.
  3. Giải pháp Layer-2: Cả hai đều được coi là các giải pháp mở rộng Layer-2 được xây dựng trên cơ sở của các blockchain tương ứng để tăng khả năng xử lý giao dịch và giảm chi phí.

Sự khác biệt

  1. Nền tảng Blockchain: ZK Rollups hoạt động trên Ethereum, trong khi ZK Compression được triển khai trên Solana.
  2. Trọng tâm chính: ZK Rollups tập trung vào việc tổng hợp và xử lý giao dịch ngoại chuỗi để nâng cao khả năng mở rộng, trong khi ZK Compression chủ yếu nhằm vào việc giảm chi phí lưu trữ trên chuỗi thông qua nén dữ liệu.
  3. Phương pháp triển khai: ZK Rollups gói nhiều giao dịch vào một bằng chứng duy nhất để gửi đến chuỗi chính của Ethereum, trong khi ZK Compression nén nhiều trạng thái tài khoản thành một tài khoản trên chuỗi của Solana.
  4. Kích thước chứng minh: ZK Rollups sử dụng zk-SNARKs hoặc zk-STARKs để tạo ra chứng minh ngắn gọn, trong khi Nén ZK sử dụng zk-SNARKs để nén chứng minh Merkle thành kích thước hằng định.
  5. Xử lý giao dịch: ZK Rollups xử lý giao dịch ngoài chuỗi và định kỳ gửi bằng chứng đến Ethereum, trong khi ZK Compression xử lý dữ liệu tài khoản nén trên chuỗi với việc xác minh bằng chứng không chứng minh.

Các trường hợp sử dụng

Các Trường Hợp Sử Dụng Hiện Tại cho ZK Rollups

  1. Ứng dụng DeFi: Tăng cường giao thức tài chính phi tập trung bằng cách giảm phí giao dịch và tăng tốc độ giao dịch.
  2. Sàn giao dịch phi tập trung (DEXs): Hỗ trợ trao đổi token hiệu quả trong khi duy trì sự riêng tư.
  3. Trò chơi: Hỗ trợ nền kinh tế trong game mở rộng và các chợ NFT với chi phí thấp hơn.
  4. Thanh toán: Cho phép giao dịch siêu nhỏ nhanh chóng và chi phí thấp cũng như thanh toán xuyên biên giới.

Trường hợp sử dụng tiềm năng của nén ZK

  1. Ứng dụng DeFi: Giảm phí và tăng tốc độ giao dịch cho các giao protocals trên Solana.
  2. Thanh toán siêu nhỏ: Làm cho giao dịch nhỏ trở nên hiệu quả về chi phí và bền vững hơn bằng cách tối thiểu hóa lưu trữ trên chuỗi.
  3. Mạng Phi Tập Trung: Quản lý các khối lượng lớn dữ liệu một cách hiệu quả cho các mạng không dây phi tập trung và ứng dụng IoT.
  4. Gaming: Tối ưu hóa chi phí lưu trữ cho tài sản game và siêu dữ liệu NFT, nâng cao trải nghiệm người dùng.

Ý kiến ​​trung thực của tôi

Dù bạn đang mắc Eth Maximysis, hay bạn là một người tin tưởng mạnh mẽ vào Solana như tôi, điều quan trọng nhất là sử dụng blockchain phù hợp với nhu cầu của bạn vào thời điểm cụ thể.

Tôi thấy rằng ZK Rollups phù hợp nhất cho các dự án cần bảo mật cao và hưởng lợi từ hệ sinh thái đã được thiết lập của Ethereum vì chúng cung cấp một phương pháp đáng tin cậy để mở rộng quy mô Ethereum trong khi bảo toàn cấu trúc phi tập trung của nó.

Trong khi đó, với ZK Compression, Solana có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mà không bị chậm lại, ngay cả khi giá SOL tăng lên. Do đó, tôi tin rằng ZK Compression trên Solana là hoàn hảo cho các ủy ái vấn tốc độ, hiệu suất và hiệu quả chi phí.

Khả năng hỗ trợ ứng dụng phi tập trung (dApps) hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí của Solana mang lại sức hấp dẫn tương lai vì tốc độ và chi phí là rất quan trọng đối với việc áp dụng rộng rãi công nghệ blockchain.

Cuối cùng, cả ZK Rollups và Nén ZK đều có thể giúp làm cho giao dịch nhanh hơn, rẻ hơn, và vì thế mở rộng hơn.

Tham khảo

S. Goldwasser, S. Micali, and C. Rackoff, 1985. “Độ phức tạp kiến thức của hệ thống chứng minh tương tác

Helius.dev

zkCompression

Cointelegraph

Ethereum.org

Techopedia

Solanacompass.com

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

  1. Bài viết này được sao chép từ @thelxlxan/scaling-solutions-zk-rollups-on-Ethereum-vs-zk-compression-on-Solana-3f0386c09007">[Lilian], Tất cả bản quyền thuộc về tác giả gốc [Lilian]. Nếu có ý kiến ​​phản đối về việc tái bản này, vui lòng liên hệ với Học Cửađội và họ sẽ xử lý nhanh chóng.
  2. Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không đại diện cho bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
  3. Các bản dịch của bài viết ra các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi có ghi chú, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết dịch là không được phép.
Comece agora
Inscreva-se e ganhe um cupom de
$100
!