Определение и принципы работы ZK-роллапов

Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups) - это тип решения для масштабирования второго уровня, которое направлено на решение проблемы масштабируемости сетей blockchain. ZK-роллапы используют технику, называемую доказательством нулевого знания, для обеспечения возможности обработки транзакций вне цепочки, сохраняя при этом безопасность и целостность базового блокчейна. Его принципами являются:

Обработка транзакций вне цепочки

ЗК-роллапы обрабатывают транзакции вне цепи, что позволяет им значительно увеличить скорость и эффективность обработки транзакций. ZK-Rollups объединяет несколько транзакций в одну и обрабатывает их вне цепочки, снижая нагрузку на основную сеть блокчейн.

Доказательства с нулевым знанием

Доказательства с нулевым знанием - это криптографические техники, которые позволяют одной стороне доказать другой стороне, что она знает определенную часть информации, не раскрывая саму информацию. В контексте ZK-роллапов доказательства с нулевым знанием используются для доказательства точности и безопасности внецепочечных транзакций без раскрытия деталей этих транзакций.

Интеллектуальные контракты

ZK-Rollups использует смарт-контракты для управления внецепочечными транзакциями. Смарт-контракт выступает в качестве бездоверительного посредника между сторонами, участвующими в транзакции, и гарантирует, что транзакция будет выполнена так, как задумано.

Деревья Меркле

ZK-Rollups использует деревья Меркла для поддержания безопасности и целостности внецепочечных транзакций. Деревья Меркла - это структура данных, которая позволяет ZK-Rollups быстро и эффективно проверять достоверность транзакций без необходимости хранить все данные о транзакциях в основной сети блокчейн.

Верификация

После обработки транзакций вне цепочки результаты проверяются в основной сети блокчейн. Процесс верификации гарантирует, что транзакции вне цепи точны и безопасны и соответствуют правилам основной сети блокчейн.

ZK-Rollups предлагает несколько преимуществ, включая повышение скорости транзакций в секунду, снижение платы за газ и улучшение конфиденциальности. Поскольку в ZK-роллапах используются доказательства с нулевым знанием, они могут поддерживать конфиденциальность внецепочечных транзакций, что важно для приложений на основе блокчейна, требующих соблюдения конфиденциальности.

Как работают ZK-Rollups?

Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups) - это тип решения для масштабирования второго уровня, которое позволяет обрабатывать транзакции вне цепочки, сохраняя при этом безопасность и целостность базового блокчейна. Вот как работают ZK-Rollups:

Агрегация транзакций

ZK-Rollups объединяет несколько транзакций в одну и обрабатывает их вне цепи. Транзакции агрегируются в структуру данных, известную как rollup, которая затем передается смарт-контракту в основной сети blockchain.

Доказательства с нулевым знанием

ZK-роллапы используют доказательства с нулевым знанием для доказательства достоверности транзакций без раскрытия их деталей. Доказательства с нулевым знанием гарантируют, что транзакции вне цепи точны и безопасны, не раскрывая базовых данных.

Сжатие данных

Поскольку ZK-роллапы объединяют несколько транзакций в одну, они могут значительно сократить объем данных, которые необходимо хранить в основной сети блокчейн. Это снижает нагрузку на сеть и позволяет быстрее обрабатывать транзакции.

Выполнение смарт-контрактов

Как только ролловер передается смарт-контракту в основной сети блокчейн, смарт-контракт выполняет транзакцию и обновляет состояние сети. Смарт-контракт выступает в качестве бездоверительного посредника между сторонами, участвующими в транзакции, и гарантирует, что транзакция будет выполнена так, как задумано.

Деревья Меркле

ZK-Rollups использует деревья Меркла для поддержания безопасности и целостности внецепочечных транзакций. Деревья Меркла - это структура данных, которая позволяет ZK-Rollups быстро и эффективно проверять достоверность транзакций без необходимости хранить все данные о транзакциях в основной сети блокчейн.

Верификация

После обработки внецепочечных транзакций результаты проверяются в основной сети блокчейн. Процесс верификации гарантирует, что транзакции вне цепи точны и безопасны и соответствуют правилам основной сети блокчейн.

Преимущества и недостатки ZK-Rollups

Преимущества

Масштабируемость

ZK-Rollups значительно увеличивает скорость обработки транзакций в базовой сети блокчейн. Это делает их идеальным решением для блокчейн-сетей, требующих высокой пропускной способности и низкой задержки.

Снижение платы за газ

Поскольку ZK-роллапы обрабатывают транзакции вне цепи, они могут значительно снизить газовые сборы, связанные с транзакциями на цепи. Это делает проведение транзакций в сети blockchain более дешевым и эффективным.

Улучшенная конфиденциальность

ZK-роллапы используют доказательства с нулевым знанием для подтверждения транзакций без раскрытия их деталей. Это повышает конфиденциальность участников транзакции и снижает риск попадания конфиденциальных данных к неавторизованным лицам.

Совместимость

ZK-Rollups совместимы с существующими блокчейн-сетями и не требуют каких-либо серьезных изменений в базовом протоколе. Это облегчает их интеграцию в существующие блокчейн-инфраструктуры.

Высокая степень защиты

ZK-Rollups использует деревья Меркла для поддержания безопасности и целостности внецепочечных транзакций. Это гарантирует точность и безопасность транзакций, а также их соответствие правилам основной сети блокчейн.

Недостатки

Комплексность

ZK-Rollups более сложны, чем традиционные транзакции на цепи, и их реализация требует продвинутых знаний в области криптографии. Это делает их более сложными для разработки и развертывания.

Стоимость

Хотя ZK-роллапы могут значительно снизить газовые сборы, связанные с транзакциями на цепи, они требуют значительных вычислительных ресурсов для обработки транзакций вне цепи. Это может сделать их использование более дорогим, чем традиционные транзакции на цепочке.

Ограниченная функциональность смарт-контрактов

ЗК-роллапы ограничены в своей способности исполнять смарт-контракты. Это происходит потому, что выполнение смарт-контракта требует доступа к состоянию блокчейна, который недоступен вне цепи.

Время до конца

ZK-Rollups требуется некоторое время для проверки и обработки внецепочечных транзакций, что может задержать завершение транзакции. Хотя эта задержка относительно невелика, она все же может стать проблемой для заявлений, требующих немедленного завершения.

Централизация

ZK-роллам требуется централизованный оператор для управления внецепочечными транзакциями. Это вводит определенную степень централизации, которая может быть нежелательной для некоторых приложений блокчейн.

Применения ZK-роллапов

Децентрализованные биржи (DEX)

ZK-Rollups может значительно повысить скорость и эффективность децентрализованных бирж за счет снижения платы за газ и увеличения пропускной способности. Это делает их идеальным решением для торговых платформ с высокой интенсивностью торговли.

Gaming

Игровая индустрия - идеальный вариант использования ZK-Rollups, поскольку они могут улучшить производительность и масштабируемость игр, основанных на блокчейне. ZK-Rollups может обеспечить игровой опыт в режиме реального времени и снизить стоимость транзакций, сделав их более доступными для пользователей.

Платежи

ZK-Rollups также можно использовать для повышения масштабируемости и экономической эффективности платежных систем на основе блокчейна. Снизив плату за газ и увеличив пропускную способность, ZK-Rollups может сделать проведение транзакций на блокчейне проще и дешевле.

Управление цепочками поставок

ZK-Rollups можно использовать для создания эффективных и безопасных систем управления цепочками поставок. Обеспечивая более быструю и эффективную обработку транзакций, ZK-Rollups может оптимизировать цепочку поставок и снизить затраты.

Подтверждение личности

ZK-Rollups можно использовать для создания более безопасных и эффективных систем проверки личности. Используя доказательства с нулевым знанием для подтверждения личности пользователей, ZK-Rollups может защитить конфиденциальность пользователей и снизить риск кражи личных данных.

Рынки предсказаний

ZK-роллапы можно использовать для создания масштабируемых и эффективных рынков предсказаний. Снижая стоимость транзакций и увеличивая пропускную способность, ZK-Rollups может позволить большему количеству пользователей участвовать в рынках предсказаний, создавая более точный и разнообразный рынок.

Агрегаторы второго уровня

ZK-Rollups также можно использовать для создания агрегаторов второго уровня, которые позволяют пользователям объединять несколько транзакций второго уровня в одну транзакцию на цепи. Это может значительно снизить стоимость и сложность использования решений второго уровня, сделав их более доступными для пользователей.

Основные моменты

• ZK-Rollups - это решение для масштабирования второго уровня, которое может повысить эффективность и скорость транзакций в блокчейне.
• ZK-Rollups используют доказательства нулевого знания для объединения нескольких транзакций в одну транзакцию, снижая газовые сборы и увеличивая пропускную способность.
• Сохраняющая конфиденциальность природа доказательств с нулевым знанием делает ZK-Rollups более безопасными, чем другие решения Layer-2.
• ZK-Rollups имеет некоторые недостатки, включая более длительное время вывода средств и более высокую сложность по сравнению с другими решениями по масштабированию.
• ZK-Rollups может использоваться в широком спектре приложений, включая децентрализованные биржи, азартные игры, платежи, управление цепочками поставок, проверку личности, рынки предсказаний и агрегаторы второго уровня.
• На децентрализованных биржах ZK-Rollups может повысить скорость и эффективность торговли, одновременно снижая затраты.
• В играх ZK-Rollups может обеспечить получение опыта в режиме реального времени и снизить транзакционные издержки.
• В сфере платежей ZK-Rollups может создать более экономичную и эффективную платежную систему на блокчейне.
• В управлении цепочками поставок ZK-Rollups может сократить время и стоимость транзакций, создавая более упорядоченную и безопасную цепочку поставок.
• ZK-роллапы обладают потенциалом для создания эффективных и безопасных систем проверки личности, масштабируемых рынков предсказаний и простых в использовании агрегаторов второго уровня.