Adakah ZK-Rollups Bahagian Terakhir Teka-teki Penyelesaian Penskalaan Blockchain?

Skalabiliti telah lama dilihat sebagai salah satu cabaran terbesar yang dihadapi oleh penggunaan blockchain arus perdana. Walaupun bilangan urus niaga yang boleh diproses oleh rangkaian sangat berbeza mengikut teknologi asas yang dikaitkan dengan Bitcoin, Ethereum dan pelbagai pesaingnya, selama bertahun-tahun penyelesaian seluruh industri yang berdaya maju untuk "masalah kebolehskalaan" dianggap oleh sesetengah pihak sebagai sukar difahami seperti Moby Dick. 

Muzik mood telah mula berubah, sebahagian besarnya terima kasih kepada kemunculan protokol seperti Solana, Polkadot, Avalanche dan Terra, yang sering digelar "Pembunuh Ethereum" kerana pengesahannya yang sangat pantas dan bayaran gas yang memuaskan. Kedatangan rangkaian alternatif ini disebabkan oleh ledakan DeFi pada tahun 2020, apabila permintaan yang melonjak untuk NFT dan dApps seterusnya mendorong pertumbuhan platform blockchain yang mampu mengendalikan volum selepas Ethereum mencapai kapasitinya.

Perlumbaan Senjata Kebolehskalaan

Memadai untuk mengatakan masalah kebolehskalaan telah diatasi dalam beberapa cara. Solana, misalnya, menggunakan sistem konsensus yang menggabungkan Bukti Sejarah dan pelaksanaan tersuai bagi Toleransi Kesalahan Byzantine Praktikal yang dikenali sebagai Tower BFT. Bersama-sama, inovasi ini membantu Solana memperkasakan sehingga 65,000 transaksi sesaat (tps). Polkadot, sementara itu, menggunakan sharding, satu proses di mana rantaian berasingan yang dikenali sebagai "parachain" bersambung secara bebas ke Rantaian Geganti utama dan melaksanakan urus niaga selari mengikut peraturan mereka sendiri. Dengan melepaskan rantaian utama, Polkadot akhirnya boleh mencapai 1 juta tps menurut pengasas Gavin Wood.

Walaupun serangan tidak berkesudahan yang dilancarkan di kubu Ethereum, platform kontrak pintar mempunyai rancangan tersendiri untuk menangani isu kebolehskalaan yang terus-menerus menghalang lelaran semasanya akibat letupan DeFi. Peningkatan Ethereum 2.0 yang telah lama dijangkakan diunjurkan untuk mengendalikan 100,000 tps, walaupun sebahagian besar urus niaga sebenarnya dijangka dikendalikan di luar rantaian melalui ZK-Rollups, penyelesaian baru yang menggabungkan proses dalam dan luar rantaian.

Digambarkan sebagai "pembinaan lapisan 2 yang meningkatkan kebolehskalaan melalui pemprosesan pemindahan besar-besaran yang digulung ke dalam satu transaksi," ZK-Rollups banyak mengurangkan sumber pengkomputeran dan storan yang diperlukan untuk mengesahkan blok, dengan mengurangkan jumlah data dalam transaksi. Ini dimungkinkan melalui bukti pengetahuan sifar kriptografi (ZKP), di mana pihak boleh membuktikan bahawa mereka mengetahui atau mempunyai sesuatu tanpa menyerahkan sebarang maklumat tentang apa yang mereka tahu atau ada. 

Oleh kerana bukti kesahihan (SNARK) itu boleh disahkan serta-merta, ia dapat meningkatkan metrik secara mendadak seperti daya pemprosesan dan kebolehskalaan sambil mengurangkan yuran transaksi untuk pengguna.

"Perkara unik tentang bukti pengetahuan sifar ialah ia kekal kecil walaupun kerja yang disahkan dengannya berkembang dengan ketara," kata Lucas Vogelsang, Pengasas Bersama dan Ketua Pegawai Eksekutif Centrifuge platform DeFi yang dikuasakan oleh Ethereum, "Ini akan menjadikan mereka sangat menarik walaupun blockchain sendiri berskala lebih banyak.”

Vogelsang lebih daripada sedikit biasa dengan teknologi itu. Centrifuge, yang membuka kunci kecairan untuk aset dunia sebenar dengan menandakannya sebagai NFT, membolehkan pembangun memanfaatkan ZKP dalam aplikasi terdesentralisasi mereka berkat penyepaduan dengan ZoKrates, kotak alat untuk zkSNARKs (Argumen Pengetahuan Bukan Interaktif Sifar Pengetahuan). Dengan memanfaatkan bukti pengetahuan sifar, Centrifuge membolehkan semua transaksi merentasi rangkaiannya disembunyikan sepenuhnya daripada mana-mana pihak ketiga. Ini bermakna bahawa maklumat sensitif, seperti pemilikan anda terhadap sekeping harta tanah yang mahal, sebagai contoh, tidak didedahkan secara terbuka apabila mencetak NFT yang mewakili aset ini.

Peralihan Ethereum kepada model bukti kepentingan (PoS) yang lebih mesra alam, ditambah dengan penggunaan teknologi ZK yang cekap tenaga, tidak boleh lebih tepat pada masanya. Minggu ini, naib pengerusi Pihak Berkuasa Sekuriti dan Pasaran Eropah menggesa sistem bukti kerja (PoW) diharamkan sama sekali. Erik Thedèen menggesa pengawal selia EU untuk mengekang perlombongan PoW yang kini digunakan oleh rangkaian Bitcoin dan Ethereum dan sebaliknya mempromosikan PoS.

Bolehkah ZK-Rollups Menaikkan Tahap NFT Space?

Centrifuge bukan satu-satunya projek Ethereum tertumpu NFT yang menggunakan teknologi ZK. Satu lagi, Immutable X, telah mencipta penyelesaian penskalaan lapisan-2 baharu yang menggabungkan pertukaran khusus NFT dan logik bukti dengan teknologi roll-up perintis yang dibangunkan oleh platform pelaksanaan StarkWare. 

Enjin skalabiliti proprietari yang terakhir, StarkEx, membolehkan usaha niaga permainan blockchain yang berpangkalan di Sydney untuk meluaskan daya tarikan ekonomi NFT, yang telah dituduh menyerupai taman berdinding kerana yuran transaksi yang meroket. Oleh kerana semua urus niaga digabungkan di luar rantaian, pengguna Immutable X dapat mencetak dan berdagang NFT dengan murah dan cepat, tanpa mengorbankan kesan keselamatan atau rangkaian Ethereum rangkaian NFT terkemuka. Dengan keupayaan untuk memproses sehingga 9,000 tps pada bayaran gas hampir sifar, Immutable X menjangkakan untuk meningkatkan pengalaman pengguna secara besar-besaran untuk peniaga, pengumpul dan pencipta.

“ZK-Rollups setakat ini adalah cara paling mudah untuk menskalakan urus niaga berkemampuan tinggi sambil masih mewarisi keselamatan L1,” kata Pengasas Bersama Immutable X dan Presiden Robbie Ferguson, “Kami telah melihat sejumlah besar nilai hilang melalui penggodaman pada rantai sisi atau L1 alternatif tahun ini, jadi ini adalah kebimbangan yang sangat nyata untuk projek dan permainan membina NFT.

“Permintaan global untuk NFT merentas permainan, barang koleksi dan IP telah menjadikan penyelesaian penskalaan beralih daripada vitamin kepada ubat penahan sakit. Sebaik sahaja kami mempunyai studio permainan utama yang menggunakan NFT, mereka akan menggantikan jumlah urus niaga NFT yang lain digabungkan, jadi adalah penting untuk mempunyai penyelesaian yang kos gas sifar tepat untuk penciptaan atau perdagangan aset ini."

Menariknya, bukti zkSTARKs Immutable X berbeza sedikit daripada rakan sejawat zkSNARKs yang dinyatakan di atas. Saiz bukti bekas yang lebih besar bermakna mereka mengambil masa yang lebih lama untuk mengesahkan dan dengan itu memerlukan lebih banyak gas. Walaupun begitu, StarkWare menerima geran $12 juta daripada Yayasan Ethereum dan dengan cepat menjadi salah satu penyelesaian penskalaan industri.

Sudah tentu, Ethereum bukan satu-satunya blockchain yang telah melabur banyak dalam teknologi ZK. Polygon, satu lagi kilang NFT mania, baru-baru ini memperoleh Ethereum skala pemula Mir Protocol untuk $400 juta, menjadikan pelaburannya dalam ZK sehingga $650m sejak Ogos, 2021. ZK Rollup yang berfokuskan Polygon dijangka mendarat pada akhir tahun ini. Dan kemudian terdapat Syscoin, rangkaian yang dikatakan mewakili teknologi Bitcoin, Ethereum dan ZK yang terbaik.

Mesin Maya Dipertingkat Rangkaian (NEVM) Syscoin sebenarnya menggabungkan unsur-unsur rantaian rantai biru industri. Penyelesaian dijamin oleh model keselamatan bukti kerja (PoW) Bitcoin melalui perlombongan gabungan dan pembangun boleh menggunakan kontrak pintar menggunakan alat dan sumber EVM yang biasa mereka gunakan semasa bekerja dalam persekitaran Ethereum.

Pelaksanaan ZK-Rollups pada Syscoin bermakna rangkaian itu akan mampu memproses 210,000 transaksi sesaat mulai Q1 2022. Platform DeFi Mute sudah bersedia untuk menggunakan rollup pada NEVM Syscoin, kerana ia berusaha untuk mencipta yang cepat dan memfokuskan privasi suite kewangan.

"Sehingga pengkomputeran kuantum berguna tiba, saya melihat satu lagi bentuk pencapaian teknologi yang monumental sebagai bukti pengetahuan sifar," meramalkan CTO Syscoin Jagdeep Sidhu.  

“Dengan pendekatan pilihan kami untuk penskalaan, kami memberi isyarat cara untuk mencipta skala ekonomi. ZK-Rollups menghapuskan kesesakan dalam sistem sedemikian dengan melunaskan bilangan urus niaga. Tambahan pula, sistem pembuktian bukti sifar pengetahuan (ASIC) yang lebih cekap (perkakasan khusus yang diperlukan untuk perlombongan mata wang kripto) sedang dibangunkan untuk mengurangkan lagi kos pengiraan.” 

Perspektif Berbeza

Jelas sekali, ZK-Rollups membuat kesan yang besar dalam dunia blockchain. Tetapi pengasas Ethereum Vitalik Buterin telah menyuarakan nota berhati-hati, menyatakan kepercayaannya bahawa ia akan "mengambil masa bertahun-tahun penambahbaikan dan audit untuk orang ramai selesa sepenuhnya menyimpan aset mereka dalam ZK-Rollup."

Sidhu lebih optimistik, “Akhirnya, pengguna akhir berkemungkinan besar akan menggunakan sejenis sistem ZK-Rollup di mana apa yang mereka selesaikan akan diabstrakkan daripada mereka pada kebanyakan masa dan mereka akan menggunakan aplikasi Web3 tanpa pengetahuan tentang teknologi yang membuat semuanya mungkin, tidak berbeza dengan pengguna telefon pintar biasa anda hari ini.”

Apabila bercakap tentang ZK-Rollups, terdapat pengertian umum bahawa kita hanya berada di jurang. Penskalaan yang meluas berkemungkinan berdaya saing secara agresif apabila rangkaian dan penyelesaian memusnahkan dan bertelagah untuk bahagian pasaran, tetapi pengguna akhirnya akan menjadi penerima apabila daya pengeluaran, keselamatan dan kemudahan bertambah baik.