ZkEVM là gì ?
ZkEVM (Máy ảo Ethereum không kiến thức) là một biến thể của Máy ảo Ethereum (EVM), nó cho phép tạo và thực hiện các hợp đồng thông minh trong môi trường không có kiến thức. Điều này được giải thích rõ ràng hơn ở bên dưới.
5 Loại ZkEVM bạn cần biết
- ZkEVM loại 1: Đây là loại tương thích hoàn toàn với Ethereum. Không có bất kì thay đổi thứ gì từ hệ thống của Ethereum, để giúp tạo ra bằng chứng dễ dàng hơn. Không thay đổi hàm băm, cây trạng thái, hay bất kì logic đồng thuận nào.
- ZkEVM loại 2 (hoàn toàn tương thích với EVM) có vẻ ngoài giống với Ethereum, nhưng lại khác nhau về cấu trúc dữ liệu cơ bản. Scroll và Hermez Polygon là hai dự án điển hình như vậy. Để phù hợp với một số quá trình nhất định trong EVM mà rất khó để chứng minh. Nói cách khác thì ZkEVM loại 2 này dễ dàng tương thích với EVM, nhưng lại chưa chắc đã tương thích với Ethereum.
- ZkEVM loại 2.5: ( giống hệt EVM, ngoại trừ phí gas ) zkEVM tăng đáng kể chi phí gas so với EVM. Cần cẩn thận khi triển khai các dApps trên mạng lưới của nó, vì điều này có thể gây ra các vấn đề liên quan tới chi phí của nhà phát triển và người sử dụng.
- ZkEVM loại 3: (gần như tương thích với EVM) phải chấp nhận hi sinh và bỏ qua một số chức năng của EVM, vì nếu không làm như vậy thì sẽ là thách thức đối với một hệ thống zk EVM. Loại 3 là một loại trạng thái mà ít dự án mong muốn đạt được; thay vào đó, nó là một điểm dừng giữa các sáng kiến Loại 2.5 và Loại 2.
- ZkEVM loại 4: (ngôn ngữ so sánh cấp cao ) zkEVMs có thể được viết bằng các ngôn ngữ cấp cao như Solidity hoặc Vyper. Các hợp đồng thông minh được tạo ra bằng các ngôn ngữ này có thể được chuyển đổi thành ngôn ngữ phát triển chính của hệ thống zkEVM. zkSync là một dự án hiện tại phát triển của zkEVM loại 4.
Bạn có thể tham khảo thêm tại blog của Vitalik để hiểu rõ thêm tại đây hoặc đọc tham khảo bài được Coinbold dịch lại ngay bên dưới.
ZkEVM loại 1 (hoàn toàn tương thích Ethereum)
Ưu điểm: khả năng tương thích hoàn hảo
Mục tiêu là có thể xác minh các khối Ethereum như hiện tại – hoặc ít nhất, xác minh phía các lớp thực thi (vì vậy, logic đồng thuận chuỗi sẽ không được bao gồm, nhưng bao gồm tất cả việc thực hiện giao dịch, hợp đồng thông minh và logic tài khoản).
ZK-EVM loại 1 là thứ cuối cùng chúng ta cần làm cho bản thân lớp Ethereum 1 để có khả năng mở rộng hơn. Về lâu dài, các sửa đổi đối với Ethereum đã được thử nghiệm trong ZK-EVM Loại 2 hoặc Loại 3 có thể được đưa vào Ethereum đúng cách, nhưng việc tái cấu trúc như vậy đi kèm với sự phức tạp của chính nó.
ZK-EVM loại 1 cũng lý tưởng cho các bản tổng hợp, vì chúng cho phép các bản tổng hợp sử dụng lại nhiều cơ sở hạ tầng. Ví dụ: các ứng dụng khách thực thi Ethereum có thể được sử dụng nguyên trạng để tạo và xử lý các khối tổng số (hoặc ít nhất, chúng có thể được xử lý sau khi việc rút tiền được thực hiện và chức năng đó có thể được sử dụng lại để hỗ trợ ETH được gửi vào danh sách tổng số), vì vậy các công cụ chẳng hạn như trình khám phá khối, sản xuất khối, v.v. rất dễ sử dụng lại.
Nhược điểm: Thời gian chứng minh
Ethereum ban đầu không được thiết kế dựa trên tính thân thiện với ZK, do đó, có nhiều phần của giao thức Ethereum cần một lượng lớn tính toán để chứng minh ZK. Loại 1 nhằm mục đích sao chép chính xác Ethereum và do đó, nó không có cách nào giảm thiểu được những điểm kém hiệu quả này. Hiện tại, bằng chứng cho các khối Ethereum mất nhiều giờ để tạo ra. Điều này có thể được giảm thiểu bằng kỹ thuật thông minh để song song hóa ồ ạt bộ chuẩn hoặc về lâu dài bằng ASIC ZK-SNARK.
Dự án đang xây dựng?
Phiên bản SPecs ZK-EVM (được khởi động bởi những người đóng góp cho cộng đồng bao gồm Khám phá Quyền riêng tư và Mở rộng , nhóm Scroll, Taiko và những người khác) là ZK-EVM Cấp 1.
Loại 2 (tương thích hoàn toàn với EVM)
ZK-EVM loại 2 cố gắng tương thích chính xác với EVM, nhưng không hoàn toàn tương thích với Ethereum. Nghĩa là, chúng trông giống hệt Ethereum “từ bên trong”, nhưng chúng có một số khác biệt ở bên ngoài, đặc biệt là về cấu trúc dữ liệu như cấu trúc khối và cây trạng thái .
Mục tiêu là hoàn toàn tương thích với các ứng dụng hiện có, nhưng thực hiện một số sửa đổi nhỏ đối với Ethereum để giúp việc phát triển dễ dàng hơn và tạo ra bằng chứng nhanh hơn.
Ưu điểm: tương thích hoàn hảo ở cấp độ EVM
ZK-EVM loại 2 thực hiện các thay đổi đối với cấu trúc dữ liệu chứa những thứ như trạng thái Ethereum. May mắn thay, đây là những cấu trúc mà bản thân EVM không thể truy cập trực tiếp và do đó, các ứng dụng hoạt động trên Ethereum hầu như sẽ vẫn hoạt động trên bản tổng hợp ZK-EVM Loại 2.
Bạn sẽ không thể sử dụng nguyên trạng các máy khách thực thi Ethereum, nhưng bạn có thể sử dụng chúng với một số sửa đổi và bạn vẫn có thể sử dụng các công cụ sửa lỗi EVM và hầu hết cơ sở hạ tầng dành cho nhà phát triển khác.
Có một số ít trường hợp ngoại lệ. Một sự không tương thích phát sinh đối với các ứng dụng xác minh bằng chứng Merkle về lịch sử các khối Ethereum để xác minh các khiếu nại về các giao dịch, biên lai hoặc trạng thái lịch sử. Một ZK-EVM thay thế Keccak bằng một hàm băm khác sẽ phá vỡ các bằng chứng này.
Tuy nhiên, bạn không nên xây dựng các ứng dụng theo cách này, bởi vì những thay đổi Ethereum trong tương lai (ví dụ: tree Verkle ) sẽ phá vỡ các ứng dụng như vậy ngay cả trên chính Ethereum. Một giải pháp thay thế tốt hơn là chính Ethereum sẽ bổ sung các bản biên dịch trước truy cập lịch sử bằng chứng trong tương lai .
Nhược điểm: Cải thiện nhưng vẫn còn chậm thời gian chuẩn
ZK-EVM loại 2 cung cấp thời gian chứng minh nhanh hơn Loại 1 chủ yếu bằng cách loại bỏ các phần sắp xếp của Ethereum dựa trên mật mã phức tạp không cần thiết và không thân thiện với ZK. Đặc biệt, họ có thể thay đổi cây Merkle Patricia dựa trên Keccak và RLP của Ethereum và có lẽ cả cấu trúc khối và xác nhận giao dịch.
Thay vào đó, các ZK-EVM loại 2 có thể sử dụng một hàm băm khác, ví dụ. Poseidon . Một sửa đổi tự nhiên khác là sửa đổi cây trạng thái để lưu mã băm và keccak, loại bỏ nhu cầu xác minh băm để xử lý mã EXTCODEHASHvà mã EXTCODECOPY.
Những sửa đổi này cải thiện đáng kể thời gian lý thuyết, nhưng chúng không giải quyết được mọi vấn đề. Sự chậm chạp trong việc phải chứng minh EVM nguyên vẹn, những sự kém hiệu quả và tính không thân thiện với ZK vốn có của EVM, vẫn còn.
Một ví dụ đơn giản về điều này là bộ nhớ: bởi vì một MLOADcó thể đọc bất kỳ 32 byte nào, kể cả các đoạn “không được phân bổ” (trong đó bắt đầu và kết thúc không phải là bội số của 32), MLOAD không thể được hiểu đơn giản là đọc một đoạn; thay vào đó, nó có thể yêu cầu đọc hai đoạn liên tiếp và thực hiện các thao tác byte để kết hợp kết quả.
Ai đang xây dựng nó?
Dự án ZK-EVM của Scroll đang xây dựng hướng tới ZK-EVM Loại 2, cũng như Polygon Hermez . Tức là không có dự án nào là đàn được xây dựng hoàn toàn ở đó; đặc biệt, rất nhiều công việc trước biên dịch phức tạp hơn vẫn chưa được triển khai. Do đó, tại thời điểm này, cả hai dự án nên được coi là Loại 3 thì tốt hơn .
Loại 2.5 (tương thích EVM, trừ chi phí gas)
Một cách để cải thiện đáng kể thời gian chứng minh trong trường hợp xấu nhất là tăng đáng kể chi phí gas của các hoạt động cụ thể trong EVM rất khó chứng minh ZK. Điều này có thể liên quan đến quá trình trước biên dịch, opcode KECCAK và có thể gọi là các mẫu hợp đồng cụ thể hoặc truy cập bộ nhớ hoặc bộ lưu trữ hoặc hoàn nguyên.
Thay đổi chi phí gas có thể làm giảm khả năng tương thích của công cụ dành cho nhà phát triển và làm hỏng một vài ứng dụng , nhưng nó thường được coi là ít rủi ro hơn so với những thay đổi EVM “chuyên sâu hơn”.
Các nhà phát triển nên cẩn thận để không yêu cầu nhiều phí gas hơn trong một giao dịch so với lượng phù hợp với một khối, không bao giờ thực hiện lệnh gọi với lượng phí gas được mã hóa cứng (đây đã là lời khuyên tiêu chuẩn cho các nhà phát triển trong một thời gian dài).
Một cách khác để quản lý các ràng buộc tài nguyên là chỉ cần đặt các giới hạn cứng về số lần mỗi hoạt động có thể được gọi. Điều này dễ thực hiện hơn trong các mạch, nhưng hoạt động kém hơn nhiều với các giả định bảo mật EVM. Cách tiếp cận này nên được gọi là Loại 3 thay vì Loại 2.5.
Loại 3 (gần như tương thích với EVM)
ZK-EVM loại 3 gần như tương thích với EVM, nhưng phải hy sinh một chút để đạt được sự tương đương chính xác nhằm cải thiện hơn nữa thời gian chuẩn hóa và giúp EVM dễ dàng phát triển hơn.
Ưu điểm: Dễ xây dựng hơn và thời gian chứng minh nhanh hơn
ZK-EVM loại 3 có thể loại bỏ một số tính năng đặc biệt khó triển khai trong triển khai ZK-EVM. Công việc trước biên dịch thường ở đầu danh sách này;. Ngoài ra, ZK-EVM Loại 3 đôi khi cũng có những khác biệt nhỏ trong cách chúng xử lý mã hợp đồng, bộ nhớ hoặc sự sắp xếp.
Nhược điểm: Không tương thích nhiều hơn
Mục tiêu của ZK-EVM Loại 3 là tương thích với hầu hết các ứng dụng và chỉ yêu cầu viết lại tối thiểu cho phần còn lại. Tức là sẽ có một số ứng dụng cần phải được viết lại vì chúng sử dụng các bản biên dịch trước mà ZK-EVM Loại 3 loại bỏ hoặc do sự phụ thuộc nhiều vào các trường hợp khác mà máy ảo phải xử lý khác nhau.
Ai đang xây dựng nó?
Scroll và Polygon đều là Loại 3 ở dạng hiện tại, mặc dù chúng được kỳ vọng sẽ cải thiện khả năng tương thích theo thời gian. Polygon có một thiết kế độc đáo trong đó họ đang xác minh ZK bằng ngôn ngữ nội bộ của riêng họ được gọi là zkASM và họ diễn giải mã ZK-EVM bằng cách sử dụng triển khai zkASM.
Bất chấp chi tiết triển khai này, đây vẫn được gọi là ZK-EVM Loại 3 ; nó có thể xác minh mã EVM nhưng nó chỉ sử dụng một số logic bên trong khác để làm điều đó.
Ngày nay, không có nhóm ZK-EVM nào muốn trở thành Loại 3; Loại 3 chỉ đơn giản là một giai đoạn chuyển tiếp cho đến khi công việc phức tạp thêm trước khi biên dịch kết thúc và dự án có thể chuyển sang Loại 2.5.
Tuy nhiên, trong tương lai, ZK-EVM Loại 1 hoặc Loại 2 có thể tự nguyện trở thành ZK-EVM Loại 3, bằng cách thêm vào các bản biên dịch trước thân thiện với ZK-SNARK mới cung cấp chức năng cho các nhà phát triển với thời gian kiểm chứng và chi phí gas thấp.
Loại 4 (Tương thích ngôn ngữ bậc cao)
Hệ thống Loại 4 hoạt động bằng cách lấy mã nguồn hợp đồng thông minh được viết bằng ngôn ngữ cấp cao (ví dụ: Solidity , Vyper hoặc một số trung gian mà cả hai đều biên dịch thành) và biên dịch mã nguồn đó sang một số ngôn ngữ được thiết kế rõ ràng để thân thiện với ZK-SNARK .
Ưu điểm: Thời gian chứng minh rất nhanh
Có rất nhiều chi phí mà bạn có thể tránh được bằng cách không chứng minh tất cả các ZK là các phần khác nhau của từng bước thực thi EVM mà bắt đầu trực tiếp từ mã cấp cao hơn.
Các ưu điểm được nói cụ thể trong bài đăng này (so với danh sách gạch đầu dòng lớn bên dưới về các nhược điểm liên quan đến khả năng tương thích), nhưng điều đó không có nghĩa đó là một đánh giá về giá trị! Biên dịch trực tiếp từ các ngôn ngữ cấp cao thực sự có thể giảm đáng kể chi phí và giúp phân cấp bằng cách giúp cho việc trở thành một người chứng minh dễ dàng hơn.
Nhược điểm: Không tương thích nhiều hơn
Một ứng dụng “bình thường” được viết bằng Vyper hoặc Solidity có thể được biên dịch và nó sẽ “hoạt động bình thường”, nhưng có một số cách quan trọng khiến rất nhiều ứng dụng không “bình thường”:
- Các hợp đồng có thể không có cùng địa chỉ trong hệ thống Loại 4 như trong EVM, vì địa chỉ hợp đồng CREATE2 phụ thuộc vào mã byte chính xác. Điều này phá vỡ các ứng dụng dựa trên “hợp đồng đối chứng” chưa được triển khai, ví ERC-4337, EIP-2470 và nhiều ứng dụng khác.
- Mã byte EVM viết tay khó sử dụng hơn. Nhiều ứng dụng sử dụng mã byte EVM viết tay ở một số phần để đạt hiệu quả. Các hệ thống Loại 4 có thể không hỗ trợ nó, mặc dù có nhiều cách để triển khai hỗ trợ mã byte EVM hạn chế nhằm đáp ứng các trường hợp sử dụng này mà không cần nỗ lực trở thành ZK-EVM Loại 3 đầy đủ.
- Rất nhiều cơ sở hạ tầng gỡ lỗi không thể được chuyển sang , bởi vì cơ sở hạ tầng như vậy chạy trên mã byte EVM. Điều đó nói rằng, nhược điểm này được giảm thiểu bằng cách truy cập nhiều hơn vào cơ sở hạ tầng gỡ lỗi từ các ngôn ngữ trung cấp hoặc cấp cao “truyền thống” (ví dụ: LLVM).
Các nhà phát triển nên lưu tâm đến những vấn đề này.
Ai đang xây dựng nó?
ZKSync là một hệ thống Loại 4, mặc dù nó có thể bổ sung khả năng tương thích cho mã byte EVM theo thời gian. Dự án Warp của Nethermind đang xây dựng một trình biên dịch từ Solidity đến Cairo của Starkware, sẽ biến StarkNet thành một hệ thống Loại 4 trên thực tế.
6 dự án ZkEVM hàng đầu
zkSync
zkSync là một giải pháp mở rộng lớp 2 cho Ethereum, nhằm mục đích tăng khả năng mở rộng và tốc độ của mạng Ethereum. Nó dựa trên bằng chứng không kiến thức, cho phép các giao dịch được xác minh mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản. Điều này cho phép zkSync xử lý các giao dịch ngoài chuỗi, nghĩa là chúng không được ghi lại trên chính chuỗi khối Ethereum. Thay vào đó, chúng được ghi lại trên một cấu trúc dữ liệu ngoài chuỗi riêng biệt được gọi là “cây Merkle”.
Một trong những tính năng chính của zkSync là sử dụng giao dịch “lạc quan”, cho phép người dùng gửi và nhận giao dịch mà không cần đợi chúng được xác nhận trên chuỗi khối Ethereum. Điều này làm giảm đáng kể thời gian giao dịch và cho phép thông lượng giao dịch cao hơn nhiều.
Ngoài việc sử dụng bằng chứng không kiến thức và truyền đạt tối ưu, zkSync cũng sử dụng một số công nghệ khác để tăng khả năng mở rộng và bảo mật. Chúng bao gồm tổng hợp chữ ký, cho phép nén nhiều chữ ký thành một chữ ký duy nhất và hỗ trợ đa chuỗi, giúp zkSync tương tác với các mạng chuỗi khối khác.
Nhìn chung, zkSync nhằm mục đích cung cấp một nền tảng an toàn và có thể mở rộng cho các ứng dụng phi tập trung (dApp) và các dự án dựa trên Ethereum khác. Bằng cách cho phép các giao dịch nhanh hơn và hiệu quả hơn, nó nhằm mục đích giúp các nhà phát triển dễ dàng xây dựng và triển khai dApps cũng như giúp người dùng tương tác với chúng.
Một trong những thách thức chính mà zkSync phải đối mặt là nhu cầu cân bằng khả năng mở rộng với bảo mật. Mặc dù việc sử dụng bằng chứng không có kiến thức và các công nghệ khác cho phép giao dịch nhanh hơn và hiệu quả hơn, nhưng nó cũng dẫn đến sự phức tạp bổ sung và các lỗ hổng tiềm ẩn. Do đó, zkSync không ngừng nỗ lực cải tiến và tinh chỉnh công nghệ của mình để đảm bảo nó an toàn và mạnh mẽ nhất có thể.
Bất chấp những thách thức này, zkSync đã đạt được những tiến bộ đáng kể kể từ khi ra mắt vào năm 2020 và đã thu hút được sự ủng hộ mạnh mẽ của các nhà phát triển và người dùng. Cách tiếp cận độc đáo của nó để mở rộng quy mô Ethereum đã thu hút sự chú ý và đầu tư đáng kể, đồng thời nó có khả năng đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của hệ sinh thái Ethereum trong tương lai.
Starkware StarkNet
Starkware là một dự án đã phát triển một giao thức có tên là StarkNet. StarkNet là một giải pháp mở rộng quy mô lớp 2 nhằm mục đích tăng hiệu quả và khả năng mở rộng của các chuỗi khối, đặc biệt là các chuỗi khối sử dụng hợp đồng thông minh.
Một tính năng chính của StarkNet là việc sử dụng STARK, là hệ thống bằng chứng không kiến thức cho phép người dùng chứng minh tính đúng đắn của phép tính mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản. Điều này cho phép tăng cường quyền riêng tư và bảo mật trên mạng cũng như khả năng thực hiện các tính toán phức tạp mà không cần bên thứ ba đáng tin cậy.
StarkNet cũng sử dụng sharding, một kỹ thuật cho phép chia chuỗi khối thành nhiều chuỗi nhỏ hơn hoặc “phân đoạn” có thể được xử lý song song. Điều này cho phép thông lượng lớn hơn và thời gian giao dịch nhanh hơn, vì mỗi phân đoạn có thể được xử lý độc lập với các phân đoạn khác.
Một trong những mục tiêu chính của StarkNet là cho phép tạo ra các ứng dụng tài chính phi tập trung (DeFi) trên quy mô lớn. Các ứng dụng DeFi thường dựa vào hợp đồng thông minh và các tính toán phức tạp khác, điều này có thể làm căng chuỗi khối cơ bản và hạn chế khả năng mở rộng của nó. Bằng cách sử dụng StarkNet, các nhà phát triển DeFi có thể tạo ra các ứng dụng hiệu quả hơn và có khả năng mở rộng để có thể xử lý khối lượng giao dịch lớn hơn.
StarkNet đã được tích hợp với một số chuỗi khối phổ biến, bao gồm Ethereum, Binance Smart Chain và Polkadot. Điều này cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng DeFi trên các nền tảng này bằng StarkNet mà không phải lo lắng về các vấn đề về khả năng mở rộng.
Ngoài việc tập trung vào DeFi, StarkNet cũng đang được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác, bao gồm quản lý chuỗi cung ứng, hệ thống bỏ phiếu và thậm chí cả nghiên cứu y tế. Tính linh hoạt và khả năng mở rộng của giao thức làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho nhiều trường hợp sử dụng.
Nhìn chung, giao thức StarkNet của Starkware đại diện cho một tiến bộ đáng kể trong công nghệ chuỗi khối. Việc sử dụng STARK và sharding của nó mang lại hiệu quả, quyền riêng tư và khả năng mở rộng cao hơn, khiến nó trở thành một giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng khác nhau, đặc biệt là những ứng dụng trong không gian DeFi.
Polygon Hermez
Dự án chuỗi khối Polygon gần đây đã giới thiệu một công nghệ mới có tên là Hermez zkEVM . Công nghệ này được thiết kế để cải thiện khả năng mở rộng và quyền riêng tư của chuỗi khối Ethereum.
Hermez zkEVM nhằm mục đích giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của chuỗi khối Ethereum bằng cách sử dụng bằng chứng không kiến thức để cho phép các giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn trên mạng Ethereum. Trong ngữ cảnh của Hermez zkEVM, bằng chứng không kiến thức có thể được sử dụng để xác minh tính chính xác của các giao dịch mà không tiết lộ chi tiết cụ thể. Điều này cho phép xử lý giao dịch nhanh hơn và giảm phí vì không cần toàn bộ mạng phải xác thực từng giao dịch.
Ngoài việc cải thiện khả năng mở rộng, Hermez zkEVM còn tăng cường tính riêng tư của mạng Ethereum. Bằng cách sử dụng bằng chứng không có kiến thức, Hermez zkEVM cho phép các giao dịch bí mật che giấu các chi tiết cụ thể của giao dịch với tất cả các bên ngoại trừ người gửi và người nhận.
Điều này có thể hữu ích cho các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như cho phép các cá nhân thực hiện các giao dịch tài chính mà không tiết lộ danh tính của họ hoặc cho phép các công ty tiến hành kinh doanh mà không tiết lộ thông tin tài chính nhạy cảm. Như đã đề cập trước đó trong các loại zkEVM khác nhau, việc triển khai này của Polygon tương thích ở cấp độ mã byte hơn là ở cấp độ ngôn ngữ.
Hermez zkEVM là một sự phát triển đầy hứa hẹn cho mạng Ethereum và cộng đồng blockchain rộng lớn hơn. Bằng cách cải thiện khả năng mở rộng và quyền riêng tư, nó có khả năng làm cho mạng Ethereum trở nên hấp dẫn hơn đối với nhiều loại ứng dụng và trường hợp sử dụng. Sẽ rất thú vị khi xem công nghệ này được áp dụng như thế nào và nó có thể tác động như thế nào đến sự phát triển trong tương lai của mạng Ethereum và các nền tảng chuỗi khối khác.
Scroll
Scroll là một giao thức phi tập trung nhằm mục đích mang lại khả năng mở rộng và tăng cường bảo mật cho chuỗi khối Ethereum. Một trong những tính năng chính của Scroll là sử dụng zk-rollups, một loại giải pháp mở rộng lớp 2 cho phép giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn trong khi vẫn duy trì tính bảo mật của chuỗi khối chính.
Trong zk-rollup, các giao dịch được nhóm lại với nhau và được xác minh bằng một hợp đồng thông minh trên chuỗi khối chính. Điều này cho phép thông lượng giao dịch cao hơn nhiều, vì gánh nặng xác minh từng giao dịch riêng lẻ được loại bỏ khỏi chuỗi chính và được đặt vào hợp đồng tổng số.
Scroll đặc biệt tập trung vào việc tạo zk-rollup tương thích với EVM, có nghĩa là nó có thể hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình và hợp đồng thông minh giống như Ethereum. Điều này rất quan trọng vì nó cho phép các nhà phát triển dễ dàng di chuyển các ứng dụng hiện có của họ sang mạng Scroll mà không thực hiện bất kỳ thay đổi nào đối với mã của họ.
Nhìn chung, Scroll là một dự án đầy hứa hẹn đang hoạt động để mang lại lợi ích của zk-rollup cho hệ sinh thái Ethereum. Bằng cách tạo ra một giải pháp tương thích với EVM, Scroll có thể cung cấp cho các nhà phát triển một cách đơn giản để mở rộng quy mô ứng dụng của họ và tận dụng tính bảo mật cũng như hiệu quả của zk-rollup.
Khi mạng Ethereum tiếp tục phát triển và nhu cầu về các giải pháp có thể mở rộng tăng lên, các dự án như Scroll sẽ đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp blockchain.
Consensys và Infura
ConsenSys và Infura , hai trong số những cái tên nổi bật nhất trong hệ sinh thái Ethereum, đang làm việc trên một phiên bản mới của Máy ảo Ethereum (EVM) có tên là zkEVM. Dự án này nhằm mục đích cải thiện khả năng mở rộng của Ethereum, đây là một thách thức đáng kể đối với nền tảng này.
ConsenSys và Infura đang làm việc để tích hợp zkEVM vào mạng chính Ethereum, cho phép bất kỳ ai trên mạng đều có thể sử dụng nó. Đây là một sự phát triển thú vị cho cộng đồng Ethereum, vì nó có khả năng giải quyết một số thách thức về khả năng mở rộng đã cản trở nền tảng này trong quá khứ.
Mặc dù công ty chưa công bố nhiều chi tiết về dự án này, cách tiếp cận triển khai của họ và những thứ khác, nhưng đây vẫn là một trong những dự án thú vị nhất để các nhà phát triển theo dõi. Consensys đã xây dựng một số cơ sở hạ tầng cốt lõi làm nền tảng cho hệ sinh thái Ethereum và sẽ không có gì ngạc nhiên nếu việc triển khai zkEVM này trở thành một trong những lựa chọn phổ biến nhất trong cộng đồng.
Taiko
Taiko tự coi mình là “zkEVM loại 1 — Zk-rollup hoàn toàn phi tập trung, tương thích với Ethereum” trên trang web của mình. Họ cho rằng việc trở thành zkEVM Loại 1 là một trong những điểm khác biệt chính so với các dự án khác trong danh sách này. Họ hầu như không thay đổi kiến trúc Ethereum, bao gồm hàm băm, cây trạng thái hoặc chi phí gas.
Bằng cách này, họ có thể sử dụng lại các triển khai máy khách thực thi với ít sửa đổi nhất có thể. Một trong những ưu điểm chính của việc sử dụng zkEVM Loại 1 như Taiko là dễ dàng di chuyển mà không cần thay đổi nhiều đối với mã của bạn.
Ví dụ: bạn có thể triển khai trên Ethereum L1 và sau đó chuyển sang Taiko. Mặt khác, trước tiên bạn cũng có thể triển khai trên Taiko và sau đó di chuyển sang bất kỳ chuỗi tương thích với EVM nào khác sau đó.
Daniel Wang là người sáng lập Taiko, người trước đây là người sáng lập Loopring cho đến khi ông rời vị trí đó vào năm 2021. Điều này xảy ra ngay trước khi Loopring thỏa thuận với Gamestop. Mặc dù có một số suy đoán trong cộng đồng về lý do tại sao điều này xảy ra, nhưng chưa bao giờ có bất kỳ mâu thuẫn nào giữa hai người.
Tương lai của các loại ZK-EVM
ZK-EVM vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu, nhưng nó đã cho thấy tiềm năng to lớn. Khả năng mở rộng quy mô Ethereum mà không ảnh hưởng đến bảo mật hoặc phân cấp là một yếu tố thay đổi cuộc chơi cho ngành công nghiệp DeFi.
Thật khó để đánh giá các loại ZkEVM cái nào là “tốt hơn” hay “tệ hơn” so với các loại khác. Thay vào đó, chúng là những điểm khác nhau về không gian đánh đổi: các loại có số thứ tự thấp hơn tương thích hơn với cơ sở hạ tầng hiện có nhưng chậm hơn và các loại có số thứ tự cao hơn ít tương thích hơn với cơ sở hạ tầng hiện có nhưng nhanh hơn. Nói chung, nó tốt cho không gian mà tất cả các loại này đang được khám phá.
Ngoài ra, các dự án ZK-EVM có thể dễ dàng bắt đầu ở các loại được đánh số cao hơn và chuyển sang các loại được đánh số thấp hơn (hoặc ngược lại) theo thời gian. Ví dụ:
- ZK-EVM có thể bắt đầu là Loại 3, quyết định không bao gồm một số tính năng đặc biệt khó chứng minh ZK. Sau đó, họ có thể thêm các tính năng đó theo thời gian và chuyển sang Loại 2.
- ZK-EVM có thể bắt đầu là Loại 2 và sau đó trở thành ZK-EVM Loại 2 / Loại 1 kết hợp, bằng cách cung cấp khả năng hoạt động ở chế độ tương thích hoàn toàn với Ethereum hoặc với cây trạng thái đã sửa đổi có thể được chứng minh nhanh hơn. Scroll đang cân nhắc di chuyển theo hướng này.
- Những gì bắt đầu như một hệ thống Loại 4 có thể trở thành Loại 3 theo thời gian bằng cách thêm khả năng xử lý mã EVM sau này (mặc dù các nhà phát triển vẫn được khuyến khích biên dịch trực tiếp từ các ngôn ngữ cấp cao để giảm phí và thời gian kiểm chứng)
- ZK-EVM Loại 2 hoặc Loại 3 có thể trở thành ZK-EVM Loại 1 nếu Ethereum tự áp dụng các sửa đổi của nó trong nỗ lực trở nên thân thiện với ZK hơn.
- ZK-EVM Loại 1 hoặc Loại 2 có thể trở thành ZK-EVM Loại 3 bằng cách thêm một trình biên dịch trước để xác minh mã bằng ngôn ngữ rất thân thiện với ZK-SNARK. Điều này sẽ cung cấp cho các nhà phát triển sự lựa chọn giữa khả năng tương thích và tốc độ của Ethereum. Đây sẽ là Loại 3, vì nó phá vỡ tính tương đương EVM hoàn hảo, nhưng đối với ý định và mục đích thực tế, nó sẽ có rất nhiều lợi ích của Loại 1 và 2. Nhược điểm chính có thể là một số công cụ dành cho nhà phát triển sẽ không hiểu tùy chỉnh của ZK-EVM tiền biên dịch, mặc dù điều này có thể được khắc phục: các công cụ dành cho nhà phát triển có thể thêm hỗ trợ tiền biên dịch chung bằng cách hỗ trợ định dạng cấu hình bao gồm triển khai mã EVM tương đương của trình biên dịch trước.
Trong tương lai, chúng ta có thể hy vọng rằng mọi thứ sẽ trở thành Loại 1 theo thời gian, thông qua sự kết hợp giữa các cải tiến trong ZK-EVM và các cải tiến đối với chính Ethereum để làm cho nó trở nên thân thiện với ZK-SNARK hơn. Trong tương lai sẽ có nhiều triển khai ZK-EVM có thể được sử dụng cho cả các bản tổng hợp ZK và để xác minh chính chuỗi Ethereum.
Về mặt lý thuyết, Ethereum không cần phải chuẩn hóa trên một triển khai ZK-EVM duy nhất để sử dụng L1; các khách hàng khác nhau có thể sử dụng các bằng chứng khác nhau, vì vậy chúng ta sẽ tiếp tục hưởng lợi từ việc dự phòng mã.
Tuy nhiên, sẽ mất khá nhiều thời gian cho đến khi chúng ta có được một tương lai như vậy. Trong thời gian chờ đợi, chúng ta sẽ thấy rất nhiều sự đổi mới trong các con đường khác nhau để mở rộng quy mô Ethereum và ZK-rollup dựa trên Ethereum.
