Ali so ZK-Rollups zadnji kos uganke za rešitev skaliranja Blockchain?

Razširljivost je že dolgo veljala za enega največjih izzivov, s katerimi se sooča uporaba mainstream blockchaina. Čeprav se število transakcij, ki jih lahko obdela omrežje, močno razlikuje glede na osnovno tehnologijo, povezano z Bitcoinom, Ethereumom in njegovimi neštetimi konkurenti, so nekateri že več let menili, da je izvedljiva rešitev »problema razširljivosti« za celotno panogo tako izmuzljiva kot Moby. Dick. 

Glasba za razpoloženje se je začela spreminjati, v veliki meri zahvaljujoč pojavu protokolov, kot so Solana, Polkadot, Avalanche in Terra, ki jih zaradi ultra hitrih potrditev in zadovoljivo nizkih pristojbin za plin pogosto imenujejo "ubijalci Ethereuma". Prihod teh alternativnih omrežij je bil v veliki meri dolžan razcvetu DeFi leta 2020, ko je naraščajoče povpraševanje po NFT in dApps spodbudilo rast platform blockchain, ki so sposobne obvladovati količino, potem ko je Ethereum dosegel svojo zmogljivost.

Razširljiva oborožitvena tekma

Dovolj je reči, da se je problem razširljivosti lotil na več načinov. Solana, na primer, uporablja sistem soglasja, ki združuje Dokaz zgodovine in prilagojeno izvedbo praktične bizantinske tolerance napak, znane kot Tower BFT. Te inovacije skupaj pomagajo Solani do 65,000 transakcij na sekundo (tps). Polkadot medtem uporablja sharding, proces, pri katerem se ločene verige, znane kot "paraverige", neodvisno povežejo z glavno verigo relejev in izvajajo vzporedne transakcije v skladu s svojimi pravili. Z razbremenitvijo glavne verige bi lahko Polkadot sčasoma dosegel 1 milijon tps po mnenju ustanovitelja Gavina Wooda.

Kljub navidez neskončnim napadom na Ethereumovo citadelo ima platforma za pametne pogodbe svoje hvaljene načrte za reševanje vprašanja razširljivosti, ki je zaradi eksplozije DeFi nenehno oviralo njeno trenutno ponovitev. Dolgo pričakovana nadgradnja Ethereum 2.0 naj bi obravnavala 100,000 tps, čeprav se pričakuje, da se bo velika večina transakcij dejansko obravnavala zunaj verige prek ZK-Rollups, nove rešitve, ki združuje procese v verigi in zunaj nje.

ZK-Rollups, opisani kot "konstrukcija sloja 2, ki povečuje razširljivost s pomočjo obdelave množičnega prenosa, zvitega v eno samo transakcijo", močno zmanjšajo računalniške in pomnilniške vire, potrebne za preverjanje blokov, z zmanjšanjem količine podatkov v transakciji. To je mogoče s kriptografskimi dokazi brez znanja (ZKP), s katerimi lahko stranka dokaže, da nekaj ve ali ima, ne da bi predala kakršne koli podatke o kaj vedo ali imajo. 

Ker so takšna dokazila veljavnosti (SNARK) takoj preverljiva, lahko dramatično izboljšajo meritve, kot sta prepustnost in razširljivost, hkrati pa znižajo transakcijske provizije za uporabnike.

»Edinstvena stvar dokazov brez znanja je ta, da ostanejo majhni, tudi če se delo, ki je z njimi preverjeno, znatno poveča,« opaža Lucas Vogelsang, soustanovitelj in izvršni direktor DeFi platforme Centrifuge, ki jo poganja Ethereum, »To jih bo naredilo zelo privlačno, tudi ko se verige blokov sami povečajo."

Vogelsang je s tehnologijo več kot malo seznanjen. Centrifuge, ki odklene likvidnost za realna sredstva tako, da jih tokenizira kot NFT, omogoča razvijalcem, da izkoristijo ZKP-je v svojih decentraliziranih aplikacijah zahvaljujoč integraciji z ZoKrates, naborom orodij za zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge). Z uporabo dokazov brez znanja Centrifuge omogoča, da so vse transakcije v svojem omrežju popolnoma skrite pred tretjimi osebami. To pomeni, da občutljive informacije, kot je na primer vaše lastništvo drage nepremičnine, niso javno razkrite pri kovanju NFT, ki predstavlja to sredstvo.

Prehod Ethereuma na okolju prijaznejši model proof-of-stake (PoS), skupaj z uporabo energetsko učinkovite tehnologije ZK, ne bi mogel biti bolj pravočasen. Ta teden je podpredsednik Evropskega urada za vrednostne papirje in trge pozval k popolni prepovedi sistema dokazovanja o delu (PoW). Erik Thedèen je regulatorje EU pozval, naj omejijo rudarjenje PoW, ki ga trenutno uporabljajo omrežja Bitcoin in Ethereum, in namesto tega promovirajo PoS.

Ali lahko ZK-Rollups izboljšajo prostor NFT?

Centrifuge ni edini projekt Ethereum, osredotočen na NFT, ki uporablja tehnologijo ZK. Drugi, Immutable X, je ustvaril novo rešitev za skaliranje na nivoju 2, ki združuje NFT specifično izmenjavo in logiko dokazovanja s pionirsko tehnologijo roll-up, ki jo je razvila platforma za izvajanje StarkWare. 

Lastniški mehanizem za razširljivost slednjega, StarkEx, omogoča igralništvu blokovnih iger s sedežem v Sydneyju, da razširi privlačnost gospodarstva NFT, ki je bilo obtoženo, da je podobna obzidanemu vrtu zaradi vrtoglavih provizij za transakcije. Ker so vse transakcije združene zunaj verige, lahko uporabniki Immutable X poceni in hitro kovajo in trgujejo z NFT, ne da bi pri tem žrtvovali varnost ali omrežne učinke vodilnega omrežja NFT Ethereum. Z zmožnostjo obdelave do 9,000 tps pri skoraj ničelnih pristojbinah za plin, Immutable X pričakuje, da bo močno izboljšal uporabniško izkušnjo za trgovce, zbiratelje in ustvarjalce.

»ZK-Rollups so daleč najlažji način za povečanje visokozmogljivih transakcij, hkrati pa še vedno podedujejo varnost L1,« pravi soustanovitelj Immutable X in predsednik Robbie Ferguson, »Videli smo, da je zaradi vdorov izgubljena velika količina vrednosti na stranskih verigah ali alternativnih L1-jih letos, zato je to zelo resna skrb za projekte in igre, ki gradijo NFT.

»Svetovno povpraševanje po NFT-jih v igrah na srečo, zbirateljstvu in IP je povzročilo, da so se rešitve za skaliranje premaknile z vitaminov na protibolečinsko sredstvo. V trenutku, ko imamo velik studio za igre, ki gre all-in na NFT, bodo skupaj preplavili preostali obseg transakcij NFT, zato je bistveno, da imamo rešitev, ki stane natanko nič plina za ustvarjanje ali trgovanje s temi sredstvi.

Zanimivo je, da se dokazi zkSTARKs nespremenljivega X nekoliko razlikujejo od prej omenjenih zkSNARKs. Večje dokazne velikosti prvega pomenijo, da traja dlje za preverjanje in zato potrebujejo več plina. Kljub temu je StarkWare prejel 12 milijonov dolarjev nepovratnih sredstev od fundacije Ethereum Foundation in je hitro postal ena izmed najbolj priljubljenih rešitev za skaliranje v industriji.

Seveda Ethereum ni edini blockchain, ki je veliko vložil v tehnologijo ZK. Polygon, še ena tovarna NFT manije, je pred kratkim za 400 milijonov dolarjev kupil Ethereum zagonsko podjetje Mir Protocol, s čimer se je njegova naložba v ZK od avgusta 650 povečala na 2021 milijonov dolarjev. ZK Rollup, osredotočen na poligon, naj bi pristal pozneje letos. In potem je tu še Syscoin, omrežje, ki naj bi predstavljalo najboljše tehnologije Bitcoin, Ethereum in ZK.

Syscoinov Network-Enhanced Virtual Machine (NEVM) dejansko združuje elemente blokovnih verig modrih trakov v industriji. Poravnave so zavarovane z Bitcoinovim varnostnim modelom proof-of-work (PoW) prek združenega rudarjenja, razvijalci pa lahko uporabljajo pametne pogodbe z uporabo znanih orodij in virov EVM, na katere so se navadili med delom v okolju Ethereum.

Implementacija ZK-Rollups na Syscoin pomeni, da bo omrežje sposobno obdelati 210,000 transakcij na sekundo od prvega četrtletja 1. Platforma DeFi Mute se že pripravlja na uporabo zbranih podatkov na Syscoinovem NEVM, saj si prizadeva ustvariti hiter, osredotočen na zasebnost finančni paket.

"Šele ko pride uporabno kvantno računalništvo, ne vidim druge oblike tehnološkega dosežka, tako monumentalne kot dokazi brez znanja," napoveduje Syscoinov tehnični direktor Jagdeep Sidhu.  

»Z našim prednostnim pristopom k skaliranju vabimo k ustvarjanju ekonomije obsega. ZK-Rollups odpravljajo ozko grlo v takšnih sistemih z amortizacijo nad številom transakcij. Poleg tega se razvijajo učinkovitejši ASIC-i (specializirana strojna oprema, potrebna za rudarjenje kriptovalut), ki dokazujejo brez znanja, da bi še dodatno znižali stroške računanja. 

Različne perspektive

Očitno ZK-Rollups naredijo velik vtis v svetu blockchain. Toda ustanovitelj Ethereuma Vitalik Buterin je izrekel previdnost in izrazil prepričanje, da bodo »potrebna leta izpopolnjevanja in revizij, da bodo ljudje popolnoma udobno shranjevali svoja sredstva v ZK-Rollupu«.

Sidhu je bolj optimističen: »Sčasoma bodo končni uporabniki najverjetneje na nekakšnem sistemu ZK-Rollup, pri katerem bo tisto, kar poravnajo, večino časa odvzeto od njih in bodo uporabljali aplikacije Web3 brez kakršnega koli znanja o tehnologiji, ki ustvarja vse je mogoče, nič drugače od povprečnega uporabnika pametnega telefona danes."

Ko gre za ZK-Rollups, je splošen občutek, da smo šele na prepadu. Široko razširjeno skaliranje bo verjetno agresivno konkurenčno, saj bodo omrežja in rešitve ukinili in se spopadli za tržni delež, vendar bodo uporabniki na koncu imeli koristi, ko se bodo izboljšale prepustnost, varnost in udobje.