Ez a tanfolyam csak tagjaink számára elérhető
Ahogy a kriptókat egyre szélesebb körben használják, kiemelten fontos tényezővé válik a blokklánchálózatok skálázhatósági problémáinak megoldása. A leterhelt blokkláncot alacsonyabb sebesség és magasabb tranzakciós díjak jellemzik. Ennek kiküszöbölésére két fő keretrendszerünk van: az 1. és a 2. rétegű megoldások.
- 1. rétegű megoldások: ezek a megoldások közvetlenül a blokklánc alapstruktúráit alakítják át, hogy az egész rendszer átviteli teljesítménye emelkedjen. Ennek egyik fő példája a sharding. A blokklánc szegmentálása különálló szektorokra növeli a rendszerkapacitást, és lehetővé teszi a szimultán tranzakciófeldolgozást.
- 2. rétegű megoldások: ezek a megoldások az alap blokkláncra épülve működnek. A 2. rétegen a tranzakciók feldolgozása off-chain módon történik, majd csoportosan küldi vissza a rendszer őket az alapláncra. Az alkalmazott fő technikák az állapotcsatornák, az oldalláncok és a rollupok. A zk-rollup olyan rollup, amely zéróismeretes bizonyítást alkalmaz.
Mik azok a zk-Rollupok?
A zk-rollup megértéséhez fontos megismernünk a rollupok és a zéróismeretes bizonyítások fogalmát.
Mi az a rollup?
A rollupok segítségével a blokklánc képes kötegelni és off-chain módon feldolgozni a tranzakcióadatokat. A feldolgozás után a végeredményt a rendszer elküldi az alaplánc felé. Ilyen sok tranzakció szimultán feldolgozása nullára csökkenti a blokklánc túlterhelésének esélyét, továbbá növeli a számítások sebességét, és csökkenti a költségét. A rollupokat két kategóriába sorolhatjuk: ezek az optimistic és a zk-rollup.
- Optimistic rollupok: az optimistic rollupok a következő feltételezés alapján működnek: az összes felgöngyölített (rolled up) tranzakció legitim. Mielőtt ezeket a tranzakciókat a blokkláncra küldené, a rendszer várakozási időszakot alkalmaz. A várakozási időszak alatt a hálózat vitákat kezdeményez, hogy a kétes tranzakciókat próbára tegye. Az optimistic rollupok táborába tartozik például az Optimism, az Arbitrum és az opBNB.
- Zk-rollup: az optimistic típusú társaival szemben a zk-rollup minden egyes tranzakciót zéróismeretes érvényességi bizonyítékokkal validál. Bár a megvalósításuk összetettebb, a zk-rollupokat úgy alakították ki, hogy megkerüljék az optimistic rollupoknál látott vitarendezési időszakot, és elméletileg gyorsabban feldolgozzák a tranzakciókat.
Most térjünk rá a zéróismeretes bizonyításokra.
Mi az a zéróismeretes bizonyítás?
Zéróismeretes bizonyítás (ZKP): kriptográfiai eszköz, amellyel az egyik fél (a bizonyító) úgy tudja bizonyítani egy bizonyos állítás igaz voltát a másik fél (a hitelesítő) felé, hogy közben az állításról semmilyen érzékeny részletet nem közöl.
Egy ZKP három követelménynek kötelezően megfelel:
- Teljesség: ha az állítás igaz, és mindkét fél őszinte, akkor a bizonyíték mindig megerősíti az állítás igaz voltát.
- Megbízhatóság: egy hazug bizonyító csak a legritkább esetekben lehet képes meggyőzni egy becsületes hitelesítőt egy hamis állítás igazáról.
- Zéróismeretes: ez a legmeghatározóbb jellemző. A hitelesítő a folyamat végén csak az állítás érvényességéről szerez információt, anélkül, hogy a tartalomról bármit megtudna.
Tehát hogyan működik egy ZKP? A módszertant három lépésre bonthatjuk:
- Tanúsítás: az első fázisban a bizonyító átad egy titkos információt a hitelesítőnek, ez az úgynevezett „tanúsítás”. Ennek az a lényege, hogy a hitelesítő megbizonyosodjon arról, hogy a bizonyító hozzáfér bizonyos adatokhoz, méghozzá anélkül, hogy az adatot konkrétan megemlítené. A tanúsítás létrehoz egy sor kérdést az információval kapcsolatban, amelyeket csak egy legitim bizonyító képes megválaszolni.
- Kihívás: ebben a fázisban a hitelesítő az összeállított kérdések közül véletlenszerűen választva kihívást intéz a bizonyító felé.
- Válasz: a bizonyító a kérdéseket sikeresen megválaszolva bizonyítja a megbízhatóságát.
Már tudjuk, mik azok a rollupok és ZKP-k. Most nézzük meg őket együtt, és ismerjük meg, hogyan működik a zk-rollup.
Hogyan működik a ZK-rollup?
A Zk-rollupnak két fő komponense van:
- On-chain szerződések: a zk-rollup protokoll működési szabályait okosszerződések határozzák meg. Két típust különböztetünk meg: a fő szerződést és a hitelesítő szerződéseket. A fő szerződés tárolja a rollup blokkokat, nyomon követi a letéteket, és elvégzi a fontos frissítéseket. A hitelesítő szerződés validálja a generált ZKP-ket.
- Off-chain virtuális gépek: ezek a gépek kezelik a tranzakció-végrehajtást az alap Ethereum blokklánctól távol, L2-környezetben. Az off-chain virtuális gépek működése az Ethereum lánctól független.
A zk-rollupok ezer szállal kapcsolódnak az Ethereum blokklánchoz, habár egyetlen stratum csatornán keresztül. Nem terhelik az Ethereumot a tranzakciók összes apró részletével. Ehelyett okosan kötegelt összegzéseket adnak át, biztosítva, hogy az alapréteg zsúfoltságtól mentes és hatékony maradjon.
A zk-rollup előnyei és hátrányai
Tehát milyen előnyökkel jár a zk-rollup használata? Nézzük meg közelebbről.
A zk-rollup előnyei
- Növeli az átviteli teljesítményt: a zk-rollup leveszi a tranzakció-végrehajtás terhét az alaprétegről, és egy hatékonyabb számítási környezetbe helyezi. Mivel a tranzakciók feldolgozása nem egyesével történik a blokkláncon, megnövekszik a teljes átviteli teljesítmény.
- Csökkenti a leterheltséget: a blokklánc-adatforgalom csökkentésével a zk-rollup elősegíti az 1. réteg hatékony működését. Emellett a teljes csomópontoknak a teljes adathalmaz helyett csak a zéróismeretes bizonyításokat kell tárolniuk.
- Csökkentett díjak: a kisebb leterheltségnek köszönhetően a zk-rollup csökkenti a teljes díjterhelést.
- Biztonsági intézkedések: a zk-rollup olyan biztonsági intézkedéseket tartalmaz, amelyekkel a felhasználók akkor is kiutalhatnak pénzeszközöket, ha bármilyen probléma adódik a rollup hálózattal. Ez jelentős előny az oldalláncokkal szemben, amelyek hálózati kiesés esetén veszélyeztetik a pénzeszközöket.
- Rövidebb tranzakciókihívási időszak: a zk-rollupnál csak a rollupokban található érvényességi bizonyítékokat kell hitelesíteni, és ez lerövidíti a tranzakciókihívási időszakot.
A zk-rollup hátrányai
- Komplexitás: a zk-rollup legnagyobb hátránya, hogy eredendően bonyolult. Sokkal bonyolultabb a végrehajtása, mint az optimistic rollupok esetén.
- Korlátozott alapréteg: hatékonysága ellenére a zk-rollupra is hatással vannak a mögöttes alapréteg korlátai.
- Elaprózódó likviditás: minden 2. rétegű megoldás a likviditás elaprózódásához vezet az ökoszisztémában. Az alapréteg-protokollok alacsony likviditása potenciálisan problémákat eredményezhet.
Optimistic rollup vs zk-rollup
Most hasonlítsuk össze az optimistic rollupot és a zk-rollupot.
| Optimistic Rollup | ZK-rollupok | |
| Tranzakcióval kapcsolatos feltételezés | Feltételezi, hogy a tranzakciók érvényesek. | Az összes tranzakciót zéróismeretes bizonyítással hitelesíti. |
| Kihívási rendszer | Létezik egy kihívási időszak, amely során a hálózat megkérdőjelezheti a csaláshoz köthető tranzakciókat. | Nincs kihívási időszak |
| Bizonyítási mechanizmus | Fraud proofok | Érvényességi bizonyítékok |
| Összetettség | Némileg egyszerűbb megvalósítani | A zéróismeretes bizonyítások használata miatt bonyolult |
| Elterjedtség | Széles körben használják a viszonylagos egyszerűsége miatt. | A másik megoldáshoz képest kevésbé elterjedt. |
| Példák | Optimism, Arbitrum és opBNB. | zkSync és Starknet. |
Záró gondolatok
A skálázhatóságot gyakran emlegetik a blokklánc-technológia „Szent Gráljaként”. Egy rendszert csak akkor van értelme használni, ha optimálisan működik. Mind az optimistic, mind pedig a zk-rollupok elegáns megoldást jelentenek erre a régóta fennálló problémára. A zk-rollupok az egyedi megközelítésükkel nagyobb sebességet, kisebb forgalmat és magas szintű biztonságot ígérnek. Igen, ez a technológia bonyolult, de hatalmas potenciállal bír. A zk-rollupok megértése mindenki számára kötelező, akit érdekel a digitális valuta jövője. A jobb blokklánc-teljesítmény elérésére tett erőfeszítések során most jött el az ideje, hogy megismerkedjünk a zk-rollupokkal és a technológia ígéretes jövőjével.
