Gần đây, ZK-Rollups đang nhận được sự quan tâm chú ý của nhiều nhân vật danh tiếng như Vitalik, CZ,… Cụ thể, ZK- Rollups là gì? Liệu đây sẽ là tương lai đối với Layer 2? Anh em hãy cùng Bitcoincuatoi tìm hiểu qua bài viết sau.
ZK Rollups là gì?
ZK-rollups là giải pháp mở rộng thông lượng trên lớp cơ sở của Ethereum bằng cách thực hiện tính toán ngoài chuỗi trên Layer 2. Tuy nhiên, sự thúc đẩy thực sự cho việc mở rộng quy mô đến từ việc nén dữ liệu giao dịch. Vì kích thước mỗi block của Ethereum chỉ giới hạn dữ liệu có thể chứa và số lượng giao dịch được xử lý trên mỗi block, vậy bằng cách nén dữ liệu liên quan đến giao dịch, ZK-rollups tăng đáng kể số lượng giao dịch được xử lý trên mỗi block.
ZK-rollups có thể nén dữ liệu giao dịch tốt hơn so với các bản Optimistic rollups vì chúng không phải đăng tất cả dữ liệu cần thiết để xác thực mỗi giao dịch. Họ chỉ phải đăng dữ liệu tối thiểu cần thiết để xây dựng lại trạng thái tài khoản và số dư mới nhất trên bản tổng hợp.
Ưu nhược điểm của ZK Rollup
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|---|---|
| Các bằng chứng về tính hợp lệ đảm bảo tính đúng đắn của các giao dịch ngoài chuỗi và ngăn các nhà khai thác thực hiện các chuyển đổi trạng thái không hợp lệ. | Chi phí liên quan đến việc tính toán và xác minh bằng chứng hợp lệ là rất lớn và có thể làm tăng phí cho người dùng cuộn lên. |
| Cung cấp khả năng hoàn thiện giao dịch nhanh hơn vì các bản cập nhật trạng thái được phê duyệt sau khi các bằng chứng hợp lệ được xác minh trên L1. | Việc xây dựng các ZK-rollups tương thích với EVM là rất khó do sự phức tạp của công nghệ Zero Knowledge |
| Phụ thuộc vào các cơ chế mật mã không tin cậy để bảo mật, chứ không phải sự trung thực của các tác nhân được khuyến khích như với Optimism Rollups. | Việc tạo ra các bằng chứng về tính hợp lệ yêu cầu phần cứng chuyên dụng, điều này có thể khuyến khích một số bên kiểm soát tập trung chuỗi. |
| Lưu trữ dữ liệu cần thiết để khôi phục trạng thái off-chain trên L1, đảm bảo tính bảo mật, khả năng chống kiểm duyệt và phân quyền. | Các nhà khai thác tập trung (trình tự) có thể ảnh hưởng đến thứ tự của các giao dịch. |
| Người dùng được hưởng lợi từ hiệu quả sử dụng vốn cao hơn và có thể rút tiền từ L2 mà không bị chậm trễ. | Các yêu cầu về phần cứng có thể làm giảm số lượng người tham gia có thể buộc chuỗi phải tiến triển, làm tăng nguy cơ bị các nhà khai thác độc hại đóng băng trạng thái của bản tổng hợp và kiểm duyệt người dùng. |
| Không phụ thuộc vào các giả định về độ sống và người dùng không phải xác thực chuỗi để bảo vệ tiền của họ. | Một số hệ thống chứng minh (ví dụ: ZK-SNARK) yêu cầu thiết lập đáng tin cậy, nếu xử lý sai, có thể ảnh hưởng đến mô hình bảo mật của ZK-rollups. |
Nén dữ liệu tốt hơn có thể giúp giảm chi phí xuất bản calldata trên Ethereum và giảm thiểu phí cuộn lên cho người dùng |
ZK-Rollups tương tác với Ethereum như thế nào?
Chuỗi ZK-rollups là một giao thức ngoài chuỗi hoạt động trên nền tảng của chuỗi khối Ethereum và được quản lý bởi các hợp đồng thông minh Ethereum trên chuỗi. ZK-rollups thực hiện các giao dịch bên ngoài Mainnet, nhưng định kỳ cam kết các lô giao dịch ngoài chuỗi cho một hợp đồng tổng hợp trên chuỗi. Bản ghi giao dịch này là bất biến, giống như chuỗi khối Ethereum và tạo thành chuỗi ZK-rollups.
Kiến trúc cốt lõi của ZK-rollup được tạo thành từ các thành phần sau:
- Hợp đồng trên chuỗi : Như đã đề cập, giao thức ZK-rollup được kiểm soát bởi các hợp đồng thông minh chạy trên Ethereum. Điều này bao gồm hợp đồng chính lưu trữ các khối cuộn lên, theo dõi tiền gửi và theo dõi các bản cập nhật trạng thái. Một hợp đồng trực tuyến khác (hợp đồng người xác minh) xác minh các bằng chứng không có kiến thức được gửi bởi các nhà sản xuất khối. Do đó, Ethereum đóng vai trò là lớp cơ sở hoặc Layer1 cho ZK-rollup.
- Virtual machine (VM-máy ảo) : Trong khi giao thức ZK-rollup hoạt động trên Ethereum, việc thực hiện giao dịch và lưu trữ trạng thái diễn ra trên một máy ảo riêng biệt độc lập với EVM. Máy ảo ngoài chuỗi này là môi trường thực thi cho các giao dịch trên ZK-rollup và đóng vai trò là lớp thứ cấp hoặc Layer-2 cho giao thức ZK-rollup. Các bằng chứng về tính hợp lệ được xác minh trên Ethereum Mainnet đảm bảo tính đúng đắn của các chuyển đổi trạng thái trong máy ảo ngoài chuỗi.
Nhìn chung ZK-rollups là “giải pháp mở rộng quy mô kết hợp” — các giao thức ngoài chuỗi hoạt động độc lập nhưng có được sự bảo mật từ Ethereum. Cụ thể, mạng Ethereum thực thi tính hợp lệ của các cập nhật trạng thái trên ZK-rollup và đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu sau mỗi lần cập nhật trạng thái của cuộn lên.
Do đó, ZK-rollups an toàn hơn đáng kể so với các giải pháp mở rộng ngoài chuỗi thuần túy, chẳng hạn như sidechains, chịu trách nhiệm về các thuộc tính bảo mật của chúng hoặc các tệp hợp lệ, cũng xác minh các giao dịch trên Ethereum bằng các bằng chứng hợp lệ, nhưng lưu trữ dữ liệu giao dịch ở nơi khác.
ZK-Rollups và khả năng tương thích EVM
Không giống như Optimism Rollups, ZK-Rollups không dễ dàng tương thích với EVM – Máy ảo Ethereum. Việc chứng minh tính toán EVM có mục đích chung trong các mạch khó hơn và tốn nhiều tài nguyên hơn so với việc chứng minh các phép tính đơn giản (như chuyển token được mô tả trước đây).
Tuy nhiên, những tiến bộ trong công nghệ Zero Knowledge đang kích thích mối quan tâm mới trong việc kết hợp tính toán EVM trong các bằng chứng không kiến thức. Những nỗ lực này hướng tới việc tạo ra một triển khai EVM Zero Knowledge (zkEVM) có thể xác minh hiệu quả tính đúng đắn của việc thực thi chương trình. Một zkEVM tạo lại các mã opcodes EVM hiện có để chứng minh/ xác minh trong các mạch, cho phép thực hiện các hợp đồng thông minh.
Đặc biệt khi gần đây Polygon đã thành công mainet zkEVM Polygon của mình, chứng minh việc mở ra một kỷ nguyên mới cho Layer 2 cũng như blockchain đang đến rất gần.
Sự ra đời của ZK-Rollups tương thích với EVM được kỳ vọng sẽ giúp các nhà phát triển tận dụng khả năng mở rộng và đảm bảo bảo mật của công nghệ ZK Rollups. Quan trọng hơn, khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng Ethereum bản địa có nghĩa là các nhà phát triển có thể xây dựng các dApp thân thiện với ZK bằng cách sử dụng công cụ và ngôn ngữ quen thuộc (và đã được thử nghiệm trong thực tế).
Những dự án zkEVM đang được BUILD
Các dự án làm việc và xây dựng trên zkEVM bao gồm:
- ZKSync – ZkSync 2.0 là một ZK Rollup tương thích với EVM đang được Matter Labs xây dựng, được cung cấp bởi zkEVM của riêng mình.
- Applied ZKP – Applied ZKP là một dự án được tài trợ bởi Ethereum Foundation để phát triển một ZK-rollup tương thích với EVM và một cơ chế tạo bằng chứng hợp lệ cho các khối Ethereum.
- Scroll – Scroll là một công ty hoạt động trong lĩnh vực công nghệ đang làm việc để xây dựng Giải pháp zkEVM Lớp 2 riêng cho Ethereum.
- Polygon Hermez – Hermez 2.0 là một ZK Rollup phi tập trung trên mạng chính Ethereum hoạt động trên zkEVM thực hiện các giao dịch Ethereum một cách minh bạch, bao gồm các hợp đồng thông minh với các xác thực không có kiến thức
Nổi bật trong đó là dự án Polygon Hermez với zkEVM Polygon đã được mainet và ZKSync, dự kiến sẽ mainet trong 100 ngày tới.
Lời kết
ZK-Rollup hiện tại là một công nghệ mở rộng Layer 2 nhận được sự quan tâm của những nhân vật danh tiếng tầm cỡ đặc biệt là founder của Ethereum Vitalik Buterin. Với những ưu điểm nổi bật của mình ZK Rollups đang hứa hẹn tiềm năng trở thành công nghệ chủ chốt của Layer2 trong tương lai.
Hy vọng anh em nhận được nhiều giá trị qua bài viết.
Biên tập và tổng hợp – Bitcoincuatoi
—
* Thông tin trong bài viết chỉ mang mục tiêu chia sẻ và cung cấp kiến thức, không phải là lời khuyên tài chính. “Do your own research!” Hãy tự nghiên cứu trước khi đưa ra quyết định đầu tư.
