⛓️‍💥 zkEVM в экосистеме Ethereum: что это такое, где применяется и какие проекты существуют (гайд)

Прежде чем мы разберемся с zkEVM, давайте познакомимся с доказательствами с нулевым разглашением (ZKP), которые являются основой технологии zk.

Проще говоря, ZKP — это криптографическое доказательство, которое позволяет одной стороне доказать другой, что у нее есть определенная информация, не раскрывая саму информацию. Существует несколько способов создания ZKP. Двумя наиболее популярными являются zk-STARKs и zk-SNARKs. Эти термины обозначают методы, с помощью которых обе стороны могут доказать свои знания.

zk-STARK расшифровывается как масштабируемый прозрачный аргумент знания с нулевым разглашением, а zk-SNARK — как лаконичный неинтерактивный аргумент знания с нулевым разглашением.

Теперь давайте разберемся, что такое zkEVM.

zkEVM — это технология, которая имитирует выполнение транзакций Ethereum и выполняет смарт-контракты, используя ZKP для доказательства правильности выполнения. Это позволяет обеспечить аналогичный Ethereum опыт для разработчиков и пользователей. В сочетании с технологиями zk-rollup, zkEVM предоставляет высокую безопасность и масштабируемость для децентрализованных приложений (DApps) и их пользователей.

zk-rollup снижает нагрузку на сеть Ethereum, выполняя транзакции в отдельной среде второго уровня (L2). Оператор роллапов, называемый секвенсором, периодически объединяет транзакции на L2 в пакеты и отправляет доказательство этого в смарт-контракт на первом уровне (L1) Ethereum.

Ethereum Virtual Machine (EVM) — это распределенная вычислительная среда, работающая в сети Ethereum. Она важна для выполнения смарт-контрактов и работы различных децентрализованных приложений (DApps) на платформе Ethereum.

Из-за увеличения числа пользователей сеть Ethereum сталкивается с ограничениями, что приводит к высоким ценам на газ (комиссия за транзакции). Это замедляет масштабируемость сети, так как каждый узел должен повторно выполнять все транзакции и хранить данные о состоянии сети.

Для решения этих проблем появились решения, такие как сайдчейны и роллапы.

• Сайдчейны — это независимые блокчейны, работающие параллельно с основной сетью (L1) Ethereum.
• Роллапы, напротив, обрабатывают транзакции вне основной сети, объединяют их и отправляют результаты обратно на L1.

Однако не все решения для масштабирования одинаковы. Сайдчейны менее безопасны, чем сама сеть Ethereum, так как их безопасность зависит от честности валидаторов. В случае компрометации валидаторов существует риск потерять средства или столкнуться с цензурой транзакций.

Zk-роллапы быстро стали одним из самых эффективных решений для масштабирования Ethereum. Они используют доказательства с нулевым разглашением (ZKP), чтобы подтвердить транзакции без необходимости хранить все данные.

Это делает процесс проверки транзакций быстрее и дешевле по сравнению с их выполнением в основной сети (L1).

ПРОДОЛЖЕНИЕ В КОММЕНТАРИЯХ

специально для mmgp.com
уникальность

 

[Alcest]

Какие проекты zkEVM есть в экосистеме Ethereum?

За последние несколько лет в экосистеме Ethereum появилось множество вторых уровней (L2).

Рассмотрим четыре из них - наиболее значимых.

zkSync Era

zkSync Era, разработанная Matter Labs, представляет собой zkVM, совместимую с EVM и поддерживающую приложения общего назначения. Это обновление zkSync Lite, которое позволяет выполнять переводы токенов ERC-20 и ETH, свопы, чеканку и торговлю NFT с минимальными комиссиями.

zkSync Era использует подход на основе компилятора для обеспечения совместимости с EVM. Он преобразует код на языках высокого уровня, таких как Solidity и Vyper, в формат, пригодный для zkSync zkEVM. Это обеспечивает лучшие время генерации доказательств и снижает затраты для пользователей, несмотря на небольшую несовместимость с Ethereum.

Запуск zkSync Era на основной сети Ethereum состоялся 24 марта 2023 года.

StarkWare

StarkWare разрабатывает два продукта на основе zk: StarkEx и StarkNet. StarkEx обеспечивает ограниченное масштабирование и поддерживает такие приложения, как dYdX, Sorare, ImmutableX и rhino.fi.StarkNet, в свою очередь, представляет собой универсальный zk-rollup для выполнения приложений на языке программирования Cairo.

StarkWare популяризовала концепцию валидиумов, которые обеспечивают доступность данных вне сети и повышенную безопасность благодаря доказательствам валидности.

StarkNet был запущен в основной сети Ethereum 25 апреля 2023 года.

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM позиционируется как "эквивалент EVM на основе zkEVM". Этот zkVM способен понимать и обрабатывать те же инструкции, что и виртуальная машина Ethereum.

Polygon zkEVM использует STARK для создания доказательств вычислительной целостности и SNARK (сгенерированный с помощью PLONK) для верификации на уровне L1. Это сочетание обеспечивает быстрое создание доказательств и низкие затраты на проверку.

Polygon zkEVM был запущен в основной сети Ethereum 27 марта 2023 года.

Linea

Linea, разработанная исследовательской группой Consensys, представляет собой zkEVM Type-2, который удобен для разработчиков и полностью совместим с существующими инструментами и инфраструктурой Ethereum. Это решение zk-rollup поддерживает создание DApps с использованием Ethereum, снижая затраты и улучшая производительность.

Linea обеспечивает интеграцию с кошельками EVM (например, MetaMask) и инструментами для разработки (Truffle, Remix, Brownie и т.д.), а также критически важной инфраструктурой, такой как поставщики узлов (Infura) и клиенты выполнения (Besu).

Linea была запущена в основной сети Ethereum 11 июля 2023 года для партнеров, а с 18 июля 2023 года стала доступна для всех пользователей.

уникальность

 

[Alcest]

Области применения zkEVM:

DeFi

• Эффективность капитала и доступ к ликвидности: Трейдеры и инвесторы получают выгоду от повышения эффективности капитала и улучшенного доступа к ликвидности с минимальными задержками вывода средств при использовании zkEVM. Экономия средств в пространстве DeFi на zkEVM растет экспоненциально, так как нет необходимости компенсировать поставщикам ликвидности за ускоренный выход.
• Масштабируемость: Оптимизация zkEVM для обеспечения масштабируемости приводит к невероятно быстрым и экономичным децентрализованным операциям. Это делает его идеальным выбором для одноранговых платежей и институциональных расчетов.
• Высокая децентрализация: Сеть Ethereum с более чем 500 000 валидаторов и постоянным ростом обеспечивает надежные гарантии окончательности транзакций.

Игры

• Преимущества масштабируемости: Игровые приложения в цепочке, обрабатывающие значительный объем транзакций, значительно выигрывают от преимуществ масштабируемости, предлагаемых zkEVM.
• Сниженные затраты на транзакцию: Ончейн-геймеры получают сниженные затраты на транзакцию благодаря возможностям сжатия данных zkEVM.

NFT

• Низкая комиссия и высокая пропускная способность: zkEVM предлагает исключительное сочетание сверхнизкой комиссии за газ и большого количества транзакций в секунду, что делает ее идеальной платформой для крупномасштабной чеканки и торговли NFT.
• Беспроблемный перевод NFT: Беспроблемный пользовательский опыт перевода NFT в Ethereum L1 обеспечивается за счет немедленного завершения вывода средств после принятия доказательства контрактом верификатора в цепочке.

Социальные сети

• Высокая пропускная способность и низкая плата за газ: zkEVM полезны для социальных сетей. Например, DApp Lineaster, децентрализованная платформа социальных сетей, созданная Lens Protocol и развернутая на Linea, может использовать высокую пропускную способность и низкую плату за газ, обеспечиваемые Linea.

уникальность

 

[Alcest]

zkEVM – это будущее

zkEVM представляет собой будущее благодаря своим уникальным возможностям в распространении и внедрении web3. Особенно важную роль играют мультипруверы. В zkEVM каждая транзакция, проведенная в L2, доказывается несколькими независимыми доказательствами, что повышает целостность данных о транзакциях. Для реализации этого подхода необходимы несколько эквивалентных Type-2 EVM zkEVM, которые могут взаимодействовать друг с другом.

Преимущества мультипрувера zkEVM включают:

• Снижение риска неудачи: Отсутствие единой точки атаки.
• Стимулирование инноваций: Способствует разработке новых схем доказывания.

Виталик Бутерин отметил, что большинство современных решений для роллапа находятся на "тренировочных колесах", полагаясь на мультиподпись для обеспечения результатов в случае ошибок в коде. Полная зависимость от технологии zk еще не достигнута. Однако мультипруверы могут помочь избавиться от "тренировочных колес" и реализовать все преимущества этой технологии.

уникальность