วิธีการทำงานของ Taiko

ตามข้อกำหนดของโปรโตคอล Taiko ที่แสดงในข้อความนี้:https://taiko.mirror.xyz/y_47kIOL5kavvBmG0zVujD2TRztMZt-xgM5d4oqp4_Y

Taiko เป็น ZK-Rollup ที่ใช้การพิสูจน์ด้วยศูนย์ความรู้ (Zero-Knowledge Proof) เพื่อลดภาระการคำนวณบนเครือข่ายหลักของ Ethereum โดยการประมวลผลข้อมูลธุรกรรมนอกเครือข่าย และตรวจสอบบนเชื่อมโยง ซึ่งทำให้เกิดการทำธุรกรรมที่เร็วขึ้นและราคาถูกกว่า

โปรโตคอลนี้ใช้เครือข่ายผู้เสนอและผู้พิสูจน์ที่ไม่ได้รับอนุญาตและกระจายอํานาจซึ่งทุกคนสามารถมีส่วนร่วมในข้อเสนอบล็อกหรือสร้างหลักฐาน

อย่างย่อ ขั้นตอนการทำงานคือดังนี้:

1. ข้อเสนอบล็อกผู้เสนอรับเก็บการทำธุรกรรมและห่อเป็นบล็อกกลุ่มเดียวกันแล้วส่งให้กับสัญญา TaikoL1 บนเอเธอร์เรียม สัญญาจะเก็บข้อมูลเมตาดาของบล็อกและรอการตรวจสอบ
2. การตรวจสอบบล็อก: หลังจากเสนอบล็อกแล้วผู้พิสูจน์จะตรวจสอบนอกห่วงโซ่และสร้างหลักฐานที่ไม่มีความรู้เพื่อยืนยันว่าธุรกรรมในบล็อกนั้นถูกต้อง หลักฐานนั้นจะถูกส่งกลับไปยังเมนเน็ต Ethereum
3. การยืนยันการบล็อก: เมื่อหลักฐานได้รับการยืนยันแล้วบล็อกจะถือว่าได้รับการยืนยันและการเปลี่ยนแปลงสถานะจะปรากฏในเครือข่ายเลเยอร์ 2
   ขั้นตอนชุดนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าห่วงโซ่เลเยอร์ 2 ซิงค์กับ Ethereum และธุรกรรมนั้นเป็นของแท้และถูกต้อง

ผู้เสนอจะรับผิดชอบในการเก็บรวบรวมธุรกรรมและส่งสัญญา TaikoL1 บนเอเธอเรียไปยังบล็อก ในขณะเดียวกัน พิสูจน์จะสร้างพิสูจน์ความรู้เฉลิมฉลองเพื่อยืนยันบล็อกเหล่านี้ โมเดลการเข้าร่วมเปิดเผยนี้ทำให้เครือข่ายเป็นระบบประชาธิปไตย พร้อมกับการเสริมความยืดหยุ่นของมันด้วยการกระจายความรับผิดชอบไปยังผู้ร่วมเข้าร่วมอย่างแพร่หลาย

ลักษณะทางเทคนิค:

เทียมเทียมอีเทอเรียม (Ethereum-Equivalent)

Taiko เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับ Ethereum Virtual Machine (EVM) ซึ่งหมายความว่านักพัฒนาสามารถปรับใช้แอปพลิเคชันที่ใช้ Ethereum ที่มีอยู่กับ Taiko ได้โดยไม่มีความท้าทายที่ซับซ้อน ความเข้ากันได้นี้ขยายไปถึงโครงสร้างพื้นฐาน Ethereum ที่กว้างขึ้นรวมถึงซอฟต์แวร์โหนดและโครงสร้างข้อมูล แพลตฟอร์มนี้ใช้ไคลเอนต์ Ethereum Geth เวอร์ชันแก้ไขเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้อัลกอริธึมการแฮชรูปแบบลายเซ็นและโครงสร้างการจัดเก็บแบบเดียวกันซึ่งช่วยรวมและลดความจําเป็นในการตรวจสอบซ้ําหรือเครื่องมือเพิ่มเติม

ความสำคัญของความเทียบเท่ากับ Ethereum คือ มันอนุญาตให้ Taiko บูรณาการกับระบบนิเวศที่มีอยู่ของ Ethereum รวมถึงโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องมือนักพัฒนาของมัน เพื่อให้สามารถนำไปใช้และดำเนินการโดยง่ายในการนำไปใช้กับการปรับปรุงโปรโตคอล Ethereum ใด ๆ ต่อไป รักษาระบบทั้งสองระหว่างการประสานงานโดยง่ายเพื่อความเข้ากันได้ระหว่างการย้ายจาก Ethereum ไปยัง Taiko พัฒนาการลดขั้นตอนให้กับผู้พัฒนา พร้อมส่งเสริมให้ Taiko โปรโตคอลได้รับการนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายในชุมชน Ethereum

ไม่ได้รับอนุญาตให้เข้าร่วม

Taiko เน้นความคลาดเคลื่อนได้ที่ไม่ต้องขออนุญาตของมัน ที่พยายามให้กับทุกคนในการเสนอข้อเสนอและการพิสูจน์ว่าเป็นจริง ซึ่งหมายความว่าใครก็ตามสามารถเป็นผู้เสนอข้อเสนอหรือผู้พิสูจน์ในเครือข่าย Taiko ได้

การกระจายอำนาจของบทบาทเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจาก Taiko ในการจัดลำดับการซื้อขายด้วย Ethereum Validator ซึ่งเป็นวิธีการจัดลำดับที่พื้นฐานบนการเชื่อถือได้และความเป็นกิจกรรมของ Ethereum ที่มั่นใจว่าเครือข่ายจะทำงานอย่างโปร่งใสและเป็นธรรม

คุ้มค่า

Taiko ใช้เทคโนโลยีเลเยอร์ 2 เพื่อประมวลผลธุรกรรมในเครือข่ายนอกเหนือจากเครือข่าย Ethereum เพื่อลดความขึ้นอยู่กับเครือข่ายหลัก โปรโตคอลนี้เฉพาะการส่งข้อมูลตราสารปลอดภัยที่จำเป็นไปยัง Ethereum เพื่อลดปริมาณข้อมูลที่ต้องประมวลผลบนเชื่อมต่อในระบบ วิธีนี้ลดค่าธรรมเนียมการซื้อขายและทำให้ Taiko เหมาะสำหรับธุรกรรมที่มีความถี่สูงและมีจำนวนเล็ก

การลดต้นทุนเป็นปัจจัยสําคัญที่ผลักดันการยอมรับของ Taiko เนื่องจากช่วยแก้ปัญหาความท้าทายที่สําคัญที่ Ethereum ต้องเผชิญ นั่นคือค่าธรรมเนียมก๊าซที่สูง

ความปลอดภัยและการกระจายอำนาจ

Taiko สืบทอดรูปแบบความปลอดภัยของ Ethereum โดยใช้ชุดผู้ตรวจสอบความถูกต้องสําหรับการสั่งซื้อธุรกรรมซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมที่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลทั้งหมดที่จําเป็นในการสร้างสถานะปัจจุบันของเครือข่ายนั้นเปิดเผยต่อสาธารณะบน Ethereum รักษาความสมบูรณ์ของเครือข่ายและอนุญาตให้ทุกคนตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม

เทคโนโลยีการพิสูจน์ศูนย์รู้ (ZK-SNARKs) ที่ใช้ใน Taiko เพิ่มความปลอดภัยของเครือข่ายและยืนยันการทำธุรกรรมโดยไม่เปิดเผยข้อมูลที่สำคัญใด ๆ วิธีนี้ป้องกันการรั่วไหลข้อมูลในขณะที่ยังคงคุณสมบัติของเครือข่ายที่ไม่มีจุดศูนย์กลาง

สถาปัตยกรรมของไทโกะ

สถาปัตยกรรมของ Taiko ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่างที่ร่วมกันให้มั่นใจในความสามารถและความปลอดภัยของเครือข่าย:

1. TaikoL1 โปรโตคอล:ปรับใช้บน Ethereum mainnet สัญญาจะจัดการการส่งและการตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกที่เสนอโดยโหนด Taiko มันจัดเก็บบล็อกที่เสนอและหลักฐานที่เกี่ยวข้องเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลทั้งหมดที่จําเป็นในการสร้างรัฐใหม่นั้นเปิดเผยต่อสาธารณะ
2. สัญญา TaikoL2: ปรับใช้บนเครือข่าย Taiko Layer 2 สัญญาจะจัดการสถานะ Layer 2 และรับรองการซิงโครไนซ์กับ Ethereum โดยการจัดเก็บรูทสถานะบล็อก Ethereum ล่าสุด
3. ผู้เสนอ: ผู้เข้าร่วมเหล่านี้รวบรวมธุรกรรมจากเครือข่ายเลเยอร์ 2 และเสนอให้เพิ่มบล็อกลงในบล็อกเชน ผู้เสนอจะได้รับรางวัลตามค่าธรรมเนียมการทําธุรกรรมที่รวมอยู่ในบล็อกที่เสนอ
4. ผู้รับรอง:ผู้สร้างพิสูจน์ตัวความเป็นจริงของบล็อกที่เสนอแนะ แล้วส่งให้สัญญา TaikoL1 ในการตรวจสอบ พิสูจน์ความเป็นจริงของบล็อกที่ถูกต้องครั้งแรกถูกยอมรับ ผู้สร้างพิสูจน์จะได้รับรางวัล
5. โหนด:โหนด Taiko ดำเนินการทำธุรกรรมข้อมูลบนเชื่อมต่อโฮว์และจัดการสถานะของเครือข่าย Rollup และยังรักษาระบบเครือข่ายให้เป็นไปตามขั้นตอน โหนดเหล่านี้ช่วยให้ผู้เสนอและผู้รับรองปฏิบัติหน้าที่ของตนได้
6. บริการส่งข้อความและส่งสัญญาณข้ามสายโซ่: โครงสร้างของ Taiko สนับสนุนการส่งข้อมูลระหว่างเครือข่าย Layer 2 และ Ethereum อย่างปลอดภัยผ่านการส่งข่าวสารและอัปเดตสถานะด้วย Merkle proof และการซิงค์รากสถานะ ซึ่งอนุญาตให้มีการสื่อสารและอัปเดตสถานะระหว่างสองเครือข่ายได้อย่างเชื่อถือได้
   การออกแบบนี้แบ่งเบาภาระบนเมนเน็ต Ethereum และเพิ่มปริมาณธุรกรรมโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยหรือการกระจายอํานาจ

ZK-EVM

ZK-EVM（零知识以太坊虚拟机） สำคัญต่อโครงสร้างของ Taiko เนื่องจากมันทำหน้าที่คัดลอกความสามารถของเครื่องจำลองเอทีเธอเรียอย่างแท้จริงเพื่อให้มั่นใจว่ารองรับโค้ดปฏิบัติการเอทีเธอเรียทั้งหมด มันสร้างการพิสูจน์ที่เข้มแข็ง (ZK-SNARKs) เพื่อตรวจสอบธุรกรรมโดยไม่เปิดเผยรายละเอียดของธุรกรรม โดยยังคงรักษามาตรฐานความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวสูง พร้อมทั้งยังเข้ากันได้กับเอทีเธอเรีย

โหนด Taiko L2 Rollup

โหนด Taiko L2 Rollup จัดการการดําเนินการธุรกรรมบนเครือข่าย Taiko Layer 2 โดยดึงข้อมูลธุรกรรมจากเครือข่าย Ethereum Layer 1 และประมวลผลธุรกรรมเหล่านั้นบน Layer 2 โหนดใช้ไคลเอนต์ Ethereum Geth เวอร์ชันแยกเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้อัลกอริธึมการแฮชรูปแบบลายเซ็นและโครงสร้างข้อมูลเดียวกันช่วยเพิ่มความเข้ากันได้และการทํางานร่วมกันกับระบบนิเวศของ Ethereum โหนดจัดการสถานะของห่วงโซ่ Rollup เพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมจะถูกดําเนินการอย่างกําหนดและเสร็จสมบูรณ์ในลักษณะที่ปลอดภัย

Taiko โปรโตคอล

โปรโตคอล Taiko จัดการเครือข่าย Taiko โดยกำหนดกฎเกณฑ์ในการดำเนินการธุรกรรมและบทบาทของผู้เข้าร่วมในการรักษาความโปร่งใสและระบบที่ไม่มีศูนย์กลาง

ผู้เสนอ ผู้พิสูจน์ และผู้ดำเนินการโหนด

ผู้เสนอมีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างบล็อก Rollup จากธุรกรรมเลเยอร์ 2 และผูกมัดกับ Ethereum mainnet Provers สร้างหลักฐาน ZK-SNARK ที่ตรวจสอบธุรกรรมในบล็อกเหล่านี้ บทบาททั้งสองนี้เปิดกว้างสําหรับผู้เข้าร่วมทุกคนสนับสนุนลักษณะการกระจายอํานาจและไม่ได้รับอนุญาตของไทโกะ ตัวดําเนินการโหนดเรียกใช้โหนด Taiko เพื่อซิงโครไนซ์เครือข่ายและรักษาความสอดคล้องของห่วงโซ่ Rollup บทบาทเหล่านี้มีความสําคัญต่อการทํางานของสถาปัตยกรรมไทโกะเพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมจะได้รับการประมวลผลอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

การท้าทายและการตัดสินใจ

การใช้ ZK-SNARKs ในการยืนยันการซื้อขายใน Taiko ยังมีความท้าทาย เนื่องจากปัญหาความเร็วในการยืนยัน

เดิมที EVM ไม่ได้ออกแบบมาสําหรับสภาพแวดล้อมที่ไม่มีความรู้ซึ่งนําไปสู่ความไร้ประสิทธิภาพบางอย่าง เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ Taiko ได้ทําการปรับเปลี่ยนโปรโตคอล Ethereum โดยเฉพาะ เช่น การปรับโครงสร้างค่าธรรมเนียมก๊าซและการจํากัดคุณสมบัติ EVM บางอย่าง การปรับเปลี่ยนเหล่านี้มีความจําเป็นเพื่อสร้างสมดุลระหว่างความต้องการความเข้ากันได้และการสร้างหลักฐานที่มีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ยังมีการแลกเปลี่ยนที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนความพร้อมใช้งานของข้อมูล: การเผยแพร่ข้อมูลธุรกรรมทั้งหมดบน Ethereum เพื่อให้เกิดความพร้อมใช้งานของข้อมูลนั้นมีค่าใช้จ่ายสูง แต่ Taiko บรรเทาปัญหานี้โดยใช้เทคโนโลยีการบีบอัดข้อมูล

โครงการ Taiko มีแผนที่จะเสริมสร้างความเข้ากันได้กับสัญญาอัจฉริยะของอีเธอเรียมที่มีอยู่ ปรับปรุงความมีประสิทธิภาพของ ZK พิสูจน์ และสำรวจความสามารถในการทำงานร่วมกันข้ามเชื่อมโยงเครือข่าย การก้าวหน้าเหล่านี้มุ่งเน้นที่จะเสริมสร้างความสามารถในการขยายขอบเขตของ Taiko ลดต้นทุน และมอบโอกาสใหม่ให้กับนักพัฒนาและผู้ใช้

ZK-Rollup Technology คืออะไร?

Taiko สร้างขึ้นจากเทคโนโลยี zero-knowledge proof rollup (ZK-Rollup) ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับขนาด Ethereum โดยการย้ายการคํานวณออกนอกห่วงโซ่ในขณะที่เก็บข้อมูลไว้ในห่วงโซ่ วิธีนี้ใช้การพิสูจน์การเข้ารหัสโดยเฉพาะการพิสูจน์ความรู้แบบไม่โต้ตอบ (ZK-SNARKs) เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม ซึ่งหมายความว่าไทโกะจําเป็นต้องส่งหลักฐานที่รัดกุมเพื่อพิสูจน์ว่าธุรกรรมนั้นดําเนินการอย่างถูกต้องโดยไม่จําเป็นต้องเผยแพร่ข้อมูลธุรกรรมทั้งหมดไปยัง Ethereum ซึ่งจะช่วยลดปริมาณข้อมูลที่ต้องเผยแพร่บนห่วงโซ่

ข้อดีหลักของ ZK-Rollup อยู่ที่ความสามารถในการบีบอัดข้อมูลการซื้อขายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินการของเครือข่าย Ethereum โดยทำการจัดการหลายๆ ธุรกรรมในรูปแบบของเอกสารพิสูจน์เดียว แล้วตรวจสอบเอกสารนั้นบน Ethereum mainnet

ความแตกต่างระหว่าง ZK-Rollup กับโซลูชันการขยายอื่น ๆ (เช่น Optimistic Rollup) คือมันไม่ขึ้นอยู่กับการพิสูจน์การฉ้อโกงและมีความสมบูรณ์เมื่อพิสูจน์หลังจากส่ง ซึ่งทำให้มีความสมบูรณ์แบบที่เร็วขึ้น พวกเขายังใช้การพิสูจน์ recursive ซึ่งในนั้นการพิสูจน์ภายในสามารถตรวจสอบความถูกต้องของการพิสูจน์อื่น ๆ วิธีการนี้อนุญาตให้ใช้การพิสูจน์เดียวเพื่อเสร็จสิ้นการเติบโตของบล็อกหลายๆ อัน ซึ่งยิ่งเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่าย

อย่างไรก็ตาม ZK-Rollup ก็เผชิญหน้ากับความท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสร้างและตรวจสอบพิสูจน์ที่ต้องใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์มากมาย แม้ว่าจะมีการท้าทายเหล่านี้ แต่ความเหมาะสมของ ZK-Rollup ในเรื่องของความสามารถในการขยายขนาดและความปลอดภัยยังทำให้มันเป็นส่วนประกอบสำคัญของโครงสร้าง Taiko

เข้าใจ ZK-EVM ของ Ethereum ที่เทียบเท่ากัน

ZK-EVM ของ Taiko เป็นเครื่องมือเสมือนจริงที่เป็นรูปแบบเลียนแบบ Taiko Ethereum Zero-Knowledge Virtual Machine (ZK-EVM) ที่มีเป้าหมายในการเข้ากันได้สมบูรณ์กับพื้นฐานสถาปัตยกรรม Ethereum เดิม ความเข้ากันได้นี้หมายความว่าสัญญาอัจฉริยะ มืออุปกรณ์ หรือแอปพลิเคชันที่ทำงานบน Ethereum สามารถถูกดำเนินการบน Taiko โดยไม่ต้องแก้ไขใด ๆ ซึ่ง ZK-EVM ใน Taiko สนับสนุนโค้ดการดำเนินการ Ethereum ทั้งหมดเพื่อให้แน่ใจว่านักพัฒนาไม่ต้องเขียนใหม่หรือตรวจสอบสัญญาของตนเมื่อย้ายไปที่ Taiko

ZK-EVM ทำงานโดยการดำเนินการธุรกรรมใต้เชิงโฮโล (off-chain) แล้วส่งสถานะการเปลี่ยนแปลงไปยังอีเธอร์รัมเพื่อตรวจสอบ กระบวนการนี้ช่วยให้ Taiko สามารถขยายขอบเขตของอีเธอร์รัมได้พร้อมกันทั้งยังคงความปลอดภัยและการกระจายศูนย์กลางของเครือข่ายหลัก และแก้ไขปัญหาประสิทธิภาพต่ำของการเรียกใช้เครื่องมือเสมือนอีเธอร์รัม (EVM) ในวงจร ZK

EVM ต้นฉบับไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อการพิสูจน์ทราบศัพท์ แต่ Taiko ได้ทำการปรับปรุงบางอย่างเพื่อทำให้มันเข้ากันได้กับ ZK-SNARKs มากขึ้น

การปรับปรุงเหล่านี้รวมถึงการปรับโครงสร้างค่า gas และ การ จำกัด หรือ ลบ บาง ฟังก์ชัน EVM ที่มีประสิทธิภาพต่ำใน ZK environment แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ แต่ Taiko ยังคงสามารถรักษาความเข้ากันได้สูงของ Ethereum ทำให้มันเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสำหรับนักพัฒนาที่ต้องการขยายแอพพลิเคชันของตน

คุณสมบัติและนวัตกรรมของ Taiko

Taiko ได้แนะนํานวัตกรรมบางอย่างในโซลูชัน Layer-2 ที่ทําให้มันแตกต่างจากส่วนที่เหลือ หนึ่งในนั้นคือการใช้ ZK-Rollup ในขณะที่รักษาความเท่าเทียมกันกับ Ethereum ความมุ่งมั่นของ Taiko ในความเข้ากันได้กับ EVM เต็มรูปแบบช่วยให้นักพัฒนาสามารถย้าย dApps ไปยัง Layer-2 ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงทําให้ง่ายต่อการปรับใช้และผสานรวม อีกอย่างคือการใช้การพิสูจน์ซ้ําซึ่งเพิ่มปริมาณงานของเครือข่ายอย่างมีนัยสําคัญโดยอนุญาตให้มีการสรุปหลายบล็อกโดยใช้หลักฐานเดียว วิธีนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและลดต้นทุนในการใช้เครือข่ายทําให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงได้มากขึ้น

จุดเด่น

• เทคโนโลยี ZK-Rollup: ใช้พิสูจน์ความมั่นคงด้านการเข้ารหัสในการตรวจสอบธุรกรรมนอกเครือข่ายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุน
• ZK-EVM ที่เทียบเท่า Ethereum: เข้ากันได้กับ Ethereum อย่างสมบูรณ์ช่วยให้นักพัฒนาสามารถปรับใช้ dApps ได้โดยไม่ต้องแก้ไข
• โครงสร้างชั้นที่ 2: ประกอบด้วยโหนด Rollup, ผู้เสนอข้อเสนอและผู้พิสูจน์, ความสามารถในการเข้าถึงข้อมูลคงไว้บนเครือข่าย Ethereum เพื่อให้มั่นใจในความโปร่งใสและความปลอดภัย
• นวัตกรรม: รวมถึงการพิสูจน์ลำดับโดยใช้วิธีลูกโซ่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน, รองรับ EVM อย่างเต็มรูปแบบและมีโครงสร้างเครือข่ายที่ไม่ต้องการอนุญาตและไม่มีจุดเด่น
• คุณสมบัติทางเทคโนโลยี: ให้ความสำคัญกับการรักษาความเทียบเท่ากับอีเธอเรียม พร้อมทั้งปรับปรุงการพิสูจน์ที่ไม่รู้และการกระจายศูนย์กลาง