zkEVM: Następny etap ewolucji w podróży Ethereum po skalowalności

Elastyczność i wszechstronność Ethereum sprawiły, że jest to jeden z najpopularniejszych blockchain dla programistów web3. Jednak cała ta popularność doprowadziła do pewnych problemów z przeciążeniem sieci i wysokimi opłatami za gaz. Nowa klasa rozwiązań skalujących ma nadzieję rozwiązać ten problem, oferując idealne połączenie wygody, bezpieczeństwa i skalowalności. Ten nowy mechanizm, nazywany zkEVM, może znacznie ułatwić obsługę dużej ilości transakcji Ethereum. Aby zobaczyć, jak działają zkEVM, zapoznaj się z tym pomocnym przewodnikiem.

Kluczowe wnioski:

• zkEVM to rozwiązanie skalujące, które łączy technologię zero wiedzy z kompatybilnością EVM.

• Zapewnia to, że ludzie doświadczają wszystkich funkcjonalności i wygody prowadzenia projektów na maszynie wirtualnej EVM (Ethereum), jednocześnie uzyskując szybkie transakcje i niskie wykorzystanie danych z listy ZK.

• Niektóre z najpopularniejszych zkEVM na rynku należą do rozwiązań skalowania warstwy 2 Polygon, Scroll i zkSync.

Czym są ZK-Rollups?

Agregacje Zero-Knowledge (ZK) to rodzaj rozwiązania do skalowania blockchain. Korzystają z kryptograficznych dowodów z zerowej wiedzy do weryfikacji danych, łączenia kilku weryfikacji i publikowania ich w głównym łańcuchu. Ułatwia to potwierdzanie transakcji bez konieczności przetwarzania wielu dodatkowych danych.

Czym jest EVM?

Maszyna wirtualna Ethereum (EVM ) to środowisko obliczeniowe, które wykorzystuje blockchain Ethereum do przetwarzania inteligentnych umów . To oprogramowanie umożliwia programistom tworzenie zdecentralizowanych aplikacji (DApps ) i innych projektów na Ethereum.

Czym jest zgodność EVM?

Kompatybilność EVM oznacza zasadniczo, że system będzie działał ze wszystkimi standardowymi protokołami Ethereum. Jeśli projekt jest kompatybilny z EVM, wszystkie inteligentne kontrakty Ethereum, które pisze i wdraża, mogą być uruchamiane na Ethereum bez żadnych problemów.

Czym jest równoważność EVM?

Równoważność EVM idzie o krok dalej. Zamiast po prostu pracować z Ethereum, systemy ekwiwalentu EVM działają tak, jakby były częścią ekosystemu Ethereum. Równoważność EVM gwarantuje, że nawet nieistotne funkcje, takie jak moduły warstwy 2, narzędzia i inteligentne biblioteki kontraktów, będą działać płynnie.

Czym jest zkEVM?

zkEVM to rozwiązanie skalujące, które łączy technologię zero wiedzy ze zgodnością EVM. Dzięki temu ludzie doświadczają wszystkich funkcji i wygody wykonywania projektów na EVM, a jednocześnie otrzymują szybkie transakcje i niskie wykorzystanie danych z zestawienia ZK.

Opcje zkEVM zatwierdzone przez Ethereum zostały omówione prawie od momentu utworzenia zestawienia ZK. Zaprojektowanie takiego urządzenia, które w pełni obsłuży wszystkie zastosowania maszyny wirtualnej Ethereum, zajęło jednak trochę czasu. Pierwsze zkEVM, które zostały wprowadzone na rynek w sieci głównej, zostały opublikowane publicznie w marcu 2023 r. Era zkSync, a następnie zkEVM Polygona.

Jak działa zkEVM?

Istnieje kilka różnych etapów tworzenia zkEVM, który jest zarówno kompatybilny z EVM, jak i całkowicie skalowalny. Aby pomyślnie utworzyć listę ZK zgodną z EVM, system musi wykonać następujący proces:

1. Pełne obliczenie kontraktu inteligentnego jest prowadzone w środowisku pozałańcuchowym.

2. Obwód weryfikacyjny ocenia szczegóły danych transakcji i generuje dowód braku wiedzy, jeśli może potwierdzić, że transakcja została prawidłowo zweryfikowana.

3. Wiele dowodów zerowej wiedzy jest zbieranych i dołączanych do jednej partii, która jest jednocześnie przesyłana do głównego łańcucha.

4. Kontrakt weryfikatora oparty na Ethereum otrzymuje dowody zerowej wiedzy i sprawdza ważność każdej transakcji.

5. Samowykonawcza umowa aktualizuje sieć Ethereum, wiedząc, że wszystkie istotne transakcje są weryfikowane.

Rodzaje projektów zkEVM

Rozwiązania zkEVM mają wiele kształtów i rozmiarów. Zwykle projekt zkEVM można podzielić na jedną z czterech następujących kategorii.

Typ 1 (ekwiwalent Ethereum)

Ten rodzaj zkEVM został zaprojektowany tak, aby był w pełni kompatybilny z każdym aspektem Ethereum i wszystkimi warstwami Ethereum. Chociaż zkEVM typu 1 może wygodnie działać tak, jak w istniejącej infrastrukturze, może to zająć trochę dodatkowego czasu na każde obliczenie bez wiedzy.

Typ 2 (ekwiwalent EVM)

Ten typ zkEVM ma tendencję do wyglądania jak Ethereum z zewnątrz, ale wewnętrzne szczegóły projektu (takie jak struktura blokowa) mogą się nieco różnić. Niewielkie modyfikacje w zkEVM typu 2 pomagają przyspieszyć generowanie dowodów, ale w przypadku bardziej szczegółowych zastosowań mogą występować niewielkie niezgodności.

Typ 3 (prawie ekwiwalent EVM)

ZkEVM typu 3 jest kompatybilny z większością zastosowań. Jednak niektóre struktury, takie jak prekompilacje, mogą nie działać z istniejącą infrastrukturą EVM. 

Pomimo konieczności okazjonalnego przepisywania, ten zkEVM ma zalety łatwości budowania i szybkości generowania dowodów ważności.

Typ 4 (odpowiednik języka wysokiego poziomu)

Tego typu zkEVM pisze inteligentny kod kontraktu w języku wysokiego poziomu, który można następnie skompilować w języku kompatybilnym z EVM. To zdecydowanie najszybszy sposób weryfikacji ważności transakcji, ale ma wyższy poziom niezgodności.

Dlaczego zkEVM jest potrzebny?

Głównym powodem, dla którego tak wiele osób jest podekscytowa projektami zkEVM, jest ich potencjał do rozwiązania trilematu blockchain , standardowego wyzwania z każdym blockchain, który sprawia, że jest to niemal niemożliwe do jednoczesnej decentralizacji, skalowalności i bezpieczeństwa.

Sieć Ethereum jest naturalnie zdecentralizowana i bezpieczna, dlatego jest tak popularna wśród twórców web3. Musiała jednak poświęcić wiele nieodłącznej skalowalności, aby utrzymać swoją niezawodność. Doprowadziło to do pewnych problemów, takich jak wysokie opłaty za gaz, gdy niektóre trendy internetowe wymagają od sieci obsługi wielu inteligentnych kontraktów naraz.

W tym miejscu pojawiają się agregacje z zerowej wiedzy. Te rozwiązania skalowania są łatwym i szybkim sposobem obsługi transakcji w Ethereum. Ponieważ wymagają one tylko weryfikacji transakcji w sieci głównej, użytkownicy nie muszą wysyłać wszystkich metadanych transakcji i innych szczegółów. Co więcej, projekt agregowania pozwala użytkownikom na przetwarzanie wszystkich tych weryfikacji naraz, dzięki czemu nawet ogromne ilości danych mogą być przetwarzane szybko i ekonomicznie.

Oprócz skalowania zkEVM jest również idealnym rozwiązaniem, ponieważ bezproblemowo współpracuje ze środowiskiem Ethereum. Programiści korzystający z zkEVM nie muszą martwić się o błędy z powodu nieporozumień między systemem a EVM. Mogą korzystać z szerokiego pakietu narzędzi programistycznych dostępnych w Ethereum, dzięki czemu tworzenie skalowalnych DApps i innych projektów jest proste.

Najlepsze projekty zkEVM

Kilka różnych grup wdrożyło własne wersje zkEVM. Poniżej znajduje się krótkie porównanie kilku najlepszych projektów zkEVM.

Polygon's zkEVM

Ten system zkEVM typu open source jest siecią typu 3 i jest jednym z pierwszych zkEVM, które zostaną uruchomione. Ponadto ma aprobatę twórcy Ethereum Vitalika Buterina. Ponieważ opiera się na niezwykle dużym zestawie walidacji Polygon, Polygon zkEVM jest bardzo bezpieczny. W porównaniu z innymi konstrukcjami zkEVM, Polygon’s doskonale sprawdza się przy dużych prędkościach, ale nie zawsze jest w pełni kompatybilny z EVM.

zkEVM zkSync

zkEVM zkSync w Era wykorzystuje niestandardową maszynę wirtualną, aby przyspieszyć generowanie dowodów ważności, jednocześnie obsługując wiele protokołów Ethereum. Era zkEVM to system typu 4, który przekształca kod Solidity, Vyper i Yul w kod kompatybilny z EVM. ZkSync ma zwykle więcej problemów ze zgodnością niż inne projekty zkEVM, ale przewyższa resztę w zakresie szybkich i przystępnych transakcji.

ZkEVM przewijania

ZkEVM skoncentrowany na programistach firmy Scroll oferuje obecnie publicznie testnet alfa. Obecnie zkEVM typu 3, jego poziomy szybkości i zgodności są nieco podobne do zkEVM Polygon. Przewijanie ma jednak krótkoterminowe plany przejścia do zkEVM typu 2 i długoterminowe plany przekształcenia się w zkEVM typu 1. Jeśli uda mu się zarządzać tymi celami, może stać się jedną z najbardziej zgodnych opcji na rynku.

Zalety i wady zkEVM

zkEVM mogą zapewnić użytkownikom wiele różnych korzyści:

• Programiści mogą z łatwością tworzyć nowe projekty dla Ethereum, dzięki czemu mogą kontynuować pracę z znanym systemem.

• ZK-rollups okazał się jednym z najszybszych sposobów obsługi wszystkich małych mikrotransakcji powszechnie stosowanych w Ethereum DApps i innych projektach web3.

• Ponieważ zkEVM jest interoperacyjny, osoby, które z niego korzystają, mogą mieć pewność, że ich projekty będą bezproblemowo współpracować zarówno z przyszłą, jak i istniejącą infrastrukturą Ethereum.

• W porównaniu z innymi rozwiązaniami skalowania, zkEVM zapewniają dodatkowe bezpieczeństwo i prywatność.

• zkEVM mają niższe koszty gazu niż inne opcje skalowania Ethereum, takie jak sidechain.

Należy jednak pamiętać, że zkEVM wiąże się kilka potencjalnych wad:

• Projekt zkEVM nie zawsze dobrze współpracuje z koncepcją obliczeń bez wiedzy, więc nie jest to najbardziej intuicyjna metoda skalowania do wykorzystania w Ethereum.

• Im bliżej prawdziwej zgodności z Ethereum znajduje się zkEVM, tym mniej jest ona wydajna. Obsługa modułów zkEVM typu 1 może być bardzo kosztowna.

• ZkEVM ma szczególnie duże szanse na osiągnięcie zgodności ze specjalnymi kodami operacyjnymi EVM. ZkEVM często mają trudności z zarządzaniem takimi rzeczami, jak realizacja programu lub obsługa błędów.

• zkEVM zachęcają do jeszcze większego polegania na systemie EVM, a niektórzy proponenci web3 obawiają się, że jego ekosystemu nie można prawdziwie zdecentralizować, jeśli większość projektów działa w jednym łańcuchu blokowym.

Przyszłość zkEVM

Od czasu premiery kilku pierwszych projektów zkEVM, koncepcja ta wzbudziła duże zainteresowanie. Wiele osób jest podekscytowa, ponieważ uważa, że zkEVM sprawi, że budowanie Ethereum DApps będzie znacznie bardziej przystępne cenowo. Możliwość połączenia szybkości, wygody i przystępności cenowej może sprawić, że mainnet Ethereum stanie się jeszcze bardziej popularny. Jeśli zkEVM działają tak dobrze, jak twierdzą ich twórcy, może to prowadzić do eksplozji nowych projektów web3 i DeFi zbudowanych na istniejącej infrastrukturze Ethereum.

Warto jednak zauważyć, że dodanie rolek ZK do EVM zajęło dużo czasu, ponieważ podstawowy projekt Ethereum nie pasuje do pomysłu rolek ZK. Ludzie mogą napotkać pewne błędy podczas pracy z inteligentnymi kontraktami Ethereum, które mogą potencjalnie odciągnąć ludzi od projektów zkEVM. Ostatecznie to, czy to rozwiązanie skalowania zostanie uruchomione, będzie zależeć od skuteczności pierwszych kilku systemów.

Konkluzja

Wykorzystując moc technologii zero wiedzy, zkEVM umożliwiają bardziej efektywne skalowanie Ethereum. Ograniczyły one ilość danych transakcyjnych przechowywanych w sieci Ethereum, dzięki czemu projekty są szybsze i bardziej przystępne cenowo. Ponadto ich kompatybilność z EVM umożliwia programistom tworzenie projektów, które bezproblemowo współdziałają ze środowiskiem Ethereum. To połączenie kompatybilności i skalowalności może potencjalnie prowadzić do wielu ekscytujących projektów.

#Bybit #TheCryptoArk