Як працює Taiko

Як показано в цій статті, протокол Taiko:https://taiko.mirror.xyz/y_47kIOL5kavvBmG0zVujD2TRztMZt-xgM5d4oqp4_Y

Taiko — це зведений доказ із нульовим розголошенням (ZK-Rollup), який обробляє дані транзакцій поза мережею, а потім перевіряє їх у ланцюжку за допомогою доказів із нульовим розголошенням, тим самим зменшуючи обчислювальне навантаження на основну мережу Ethereum і забезпечуючи швидші та дешевші транзакції.

Протокол використовує інклюзивну та децентралізовану мережу пропозицій та доказів, де будь-хто може брати участь у пропозиціях блоків або генерувати докази.

Загалом, його кроки виконання наступні:

1. Пропозиція блоку:Пропонувач збирає транзакції, пакує їх у блок і надсилає до контракту TaikoL1 на Ethereum. Контракт зберігає метадані блоку та очікує його перевірки.
2. Перевірка блокування:Після того, як блок запропонований, доказуючі вузли проводять підтвердження поза ланцюжком, генеруючи докази знань, щоб підтвердити валідність транзакцій у блоку. Потім ці докази надсилаються на головну мережу Ethereum.
3. Підтвердження блокування: Після підтвердження перевірки блок вважається підтвердженим, а його зміна стану відображається в мережі Layer 2.
   Ця серія кроків гарантує, що ланцюжок рівня 2 синхронізується з Ethereum, а транзакції є справжніми та дійсними.

Ініціатори несуть відповідальність за збір транзакцій і надсилання блоків до контракту TaikoL1 на Ethereum, тоді як докази генерують докази з нульовим розголошенням для перевірки цих блоків. Ця відкрита партисипативна модель демократизує мережу, одночасно підвищуючи її стійкість шляхом розподілу відповідальності між широким колом учасників.

технічні характеристики

Еквівалент Ethereum (Ethereum-Equivalent)

Taiko повністю сумісний з віртуальною машиною Ethereum (EVM), що означає, що розробники можуть розгортати існуючі програми на основі Ethereum на Taiko без складних проблем. Ця сумісність поширюється на ширшу інфраструктуру Ethereum, включаючи програмне забезпечення вузлів і структури даних. Платформа використовує модифіковану версію клієнта Ethereum Geth, гарантуючи, що використовується той самий алгоритм хешування, схема підпису та структура зберігання, що допомагає інтегрувати та мінімізує потребу в повторному аудиті або додаткових інструментах.

Важливість еквівалентності Ethereum полягає в тому, що вона дозволяє Taiko інтегруватися з існуючою екосистемою Ethereum, включаючи його інфраструктуру та інструменти для розробників, гарантуючи, що будь-які оновлення протоколу Ethereum можуть бути легко прийняті та впроваджені, зберігаючи синхронізацію між двома мережами та спрощуючи процес розробки міграції з Ethereum на Taiko, одночасно сприяючи широкому поширенню протоколу Taiko в спільноті Ethereum.

безліцензійний участь

Taiko наголошує на децентралізації за допомогою своєї безліцензійної архітектури, де пропозиції блоків та підтвердження відкриті для всіх учасників, що означає, що будь-хто може стати пропозицією або підтвердженням в мережі Taiko.

Децентралізована підтримка обробки транзакцій на основі сортування від Taiko для цих ролей додатково підтримується використанням Ethereum-валідатора. Цей метод, відомий як метод на основі сортування, успадковує надійність і активність Ethereum, забезпечуючи прозору і справедливу роботу мережі.

Відношення витрат до користі

Taiko надає вигіду у витратах, обробляючи транзакції поза ланцюжком на Layer 2 мережі, що зменшує залежність від основної мережі Ethereum. Протокол надсилає лише необхідні криптографічні докази на Ethereum, максимально зменшуючи обсяг даних, які потрібно обробляти на ланцюжку. Цей підхід знижує вартість транзакцій, роблячи Taiko особливо підходящим для високочастотних та невеликих сум транзакцій.

Зниження витрат є важливим чинником, що спонукає Taiko прийняти рішення, оскільки це вирішує значне виклик, з яким стикається Ethereum - високі витрати на газ.

безпека та децентралізація

Taiko успадковує безпечну модель Ethereum, сортуючи транзакції за допомогою свого набору перевіряючих пристроїв. Ця архітектура забезпечує, що всі дані, необхідні для відновлення поточного стану мережі, доступні публічно на Ethereum, зберігаючи цілісність мережі та дозволяючи будь-кому перевірити правильність транзакцій.

Технологія нульового доказу, яка використовується в Taiko (ZK-SNARKs), покращує безпеку мережі, забезпечуючи перевірку транзакцій без розголошення будь-якої конфіденційної інформації. Цей підхід запобігає витоку даних, одночасно зберігаючи децентралізовану природу мережі.

Архітектура Taiko

Архітектура Taiko складається з кількох компонентів, які спільно забезпечують функціональність та безпеку мережі:

1. Контракт TaikoL1: Розгорнутий в основній мережі Ethereum, контракт обробляє подання та перевірку блоків, запропонованих вузлами Taiko. Він зберігає запропонований блок і відповідний доказ, гарантуючи, що всі дані, необхідні для відновлення стану, є загальнодоступними.
2. Договір TaikoL2:Розташований на мережі Taiko Layer 2, цей договір керує станом Layer 2 і забезпечує синхронізацію з Ethereum, зберігаючи останній кореневий стан блоку Ethereum.
3. Пропонувач: Ці учасники збирають транзакції з мережі рівня 2 і пропонують додати блоки до блокчейну. Ініціатори отримують винагороду на основі комісій за транзакції, включених у запропоновані ними блоки.
4. Підтверджувач:Доказуючий створює нуль-знання доказ, який потім передається до контракту TaikoL1 для перевірки. Перший прийнятий доказ блоку дає право на отримання винагороди.
5. вузол: Вузли Taiko виконують транзакції даних на ланцюжку, керують станом ланцюжка Rollup і забезпечують синхронізацію мережі. Ці вузли допомагають пропонентам та перевіряючим виконувати свої ролі.
6. Крос-чейн сервіси обміну повідомленнями та сигналізації: Архітектура Taiko підтримує безпечну міжланцюгову передачу повідомлень між мережею рівня 2 і Ethereum. Це досягається за допомогою Merkle-доказів та синхронізації кореня стану, що дозволяє надійно комунікувати повідомлення та оновлення стану між двома ланцюжками.
   Цей дизайн зменшує навантаження на головну мережу Ethereum та покращує пропускну здатність транзакцій, не впливаючи на безпеку або децентралізацію.

ZK-EVM

ZK-EVM (нульова віртуальна машина Знання) є дуже важливою для архітектури Taiko, оскільки вона реплікує функціональність віртуальної машини Ethereum, забезпечуючи підтримку всіх операційних кодів Ethereum. Вона створює криптографічні докази (ZK-SNARKs) для перевірки транзакцій, не розкриваючи деталей транзакції, що дозволяє зберігати високий рівень безпеки та приватності і при цьому залишатися сумісною з Ethereum.

Вузол зведення Taiko L2

Вузли Taiko L2 Rollup керують виконанням транзакцій у мережі Taiko рівня 2, отримуючи дані про транзакції з мережі рівня 1 Ethereum і обробляючи ці транзакції на рівні 2. Вузол використовує розгалужену версію клієнта Ethereum Geth, гарантуючи, що використовується той самий алгоритм хешування, схема підпису та структура даних, що покращує сумісність та сумісність з екосистемою Ethereum. Вузли обробляють стан ланцюжка зведення, гарантуючи, що транзакції виконуються детерміновано та завершуються безпечним способом.

Taiko протокол

Протокол Taiko регулює роботу мережі Taiko, визначає правила обробки транзакцій і ролі учасників, а також підтримує прозорість і децентралізацію.

пропонувач, доказувач та оператор вузла

Ініціатори несуть відповідальність за створення зведених блоків із транзакцій рівня 2 та закріплення їх в основній мережі Ethereum. Докази генерують докази ZK-SNARK, які перевіряють транзакції в цих блоках. Ці дві ролі відкриті для будь-якого учасника, підтримуючи децентралізовану та інклюзивну природу Taiko. Оператори вузлів запускають вузли Taiko для синхронізації мережі та підтримки узгодженості ланцюжка зведення. Ці ролі мають вирішальне значення для роботи архітектури Taiko, забезпечуючи безпечну та ефективну обробку транзакцій.

виклик та зваження

Впровадження ZK-EVM в Taiko залишається складним завданням, особливо з точки зору ефективності перевірки транзакцій за допомогою ZK-SNARK.

Спочатку EVM не був розроблений для середовища з нульовим розголошенням, що призвело до певної неефективності. Щоб вирішити ці проблеми, Taiko внесла певні корективи в протокол Ethereum, такі як реструктуризація плати за газ і обмеження певних функцій EVM. Ці модифікації необхідні, щоб збалансувати потребу в сумісності та ефективну генерацію доказів.

Існує також компроміс, пов'язаний з вартістю доступності даних: публікація всіх даних операцій на Ethereum для досягнення доступності даних є витратною, але Taiko спрощує цю ситуацію за допомогою технології стиснення даних.

Проект Taiko планує покращити сумісність з існуючими розумними контрактами Ethereum, підвищити ефективність ZK-підтверджень та дослідити функції міжланцюгової взаємодії. Ці покращення спрямовані на підвищення масштабованості Taiko, зниження витрат та надання розробникам та користувачам нових можливостей.

Що таке технологія ZK-Rollup?

Taiko побудована на технології зведення доказів із нульовим розголошенням (ZK-Rollup), яка спрямована на масштабування Ethereum шляхом перенесення обчислень за межі ланцюга, зберігаючи дані доступними в мережі. Цей метод використовує криптографічні докази, зокрема стислі неінтерактивні докази знань з нульовим розголошенням (ZK-SNARKs), для перевірки правильності транзакцій. Це означає, що Taiko потрібно лише надати стислі докази, щоб довести, що транзакція була виконана правильно, без необхідності публікувати всі дані про транзакції в Ethereum, зменшуючи обсяг даних, які потрібно публікувати в мережі.

Головною перевагою ZK-Rollup є його здатність стискати дані про транзакції, тим самим збільшуючи пропускну здатність Ethereum. Це досягається шляхом групування кількох транзакцій в один доказ, який потім перевіряється в основній мережі Ethereum.

Що відрізняє ZK-Rollup від інших рішень для масштабування, таких як Optimistic Rollup, так це те, що він не покладається на докази шахрайства та має швидшу остаточність, оскільки докази перевіряються відразу після надсилання. Вони також використовують рекурсивні доведення, одне з яких перевіряє валідність іншого. Цей підхід дозволяє фіналізувати кілька блоків за допомогою одного доказу, що ще більше покращує масштабованість мережі.

Однак, ZK-Rollup також стикається з викликами, особливо в генерації та перевірці доказів, для чого потрібні значні обчислювальні ресурси. Незважаючи на ці виклики, переваги ZK-Rollup у масштабованості та безпеці роблять його важливою складовою Taiko архітектури.

Розуміння еквіваленту ZK-EVM для Ethereum

Еквівалентна віртуальна машина Ethereum Ethereum з нульовим розголошенням (ZK-EVM) від Taiko розроблена таким чином, щоб бути повністю сумісною з існуючою інфраструктурою Ethereum. Ця сумісність означає, що будь-який смарт-контракт, інструмент або програма, що працює на Ethereum, може бути розгорнута на Taiko без модифікацій. ZK-EVM у Taiko підтримує всі коди операцій Ethereum, гарантуючи, що розробникам не потрібно переписувати або повторно перевіряти свої контракти під час переходу на Taiko.

ZK-EVM працює, виконуючи транзакції поза мережею, а потім надсилаючи переходи станів до Ethereum для перевірки. Цей процес дозволяє Taiko масштабувати Ethereum, зберігаючи при цьому безпеку та децентралізацію основної мережі, вирішуючи неефективність запуску віртуальної машини Ethereum (EVM) у схемах ZK.

EVM початково не був розроблений для нульових доказів, тому Taiko здійснив деякі оптимізації, щоб зробити його більш сумісним з ZK-SNARKs.

Ці оптимізації включають зміну структури плати за газ і обмеження або видалення певних функцій EVM, які є неефективними в середовищі ZK. Незважаючи на ці зміни, Taiko вдалося зберегти високий рівень сумісності з Ethereum, що робить його практичним і ефективним рішенням для розробників, які прагнуть масштабувати свої програми.

Інновації та технічні особливості Taiko

Taiko представила деякі інновації в рішенні Layer-2, які відрізняють його від інших. Один з них – впровадити ZK-Rollup зі збереженням еквівалентності з Ethereum. Прагнення Taiko до повної сумісності з EVM дозволяє розробникам переводити свої dApps на рівень 2 без змін, що полегшує їх прийняття та інтеграцію. Іншим є використання рекурсивних доказів, які значно збільшують пропускну здатність мережі, дозволяючи завершити кілька блоків за допомогою одного доказу. Такий підхід покращує масштабованість і знижує витрати на використання мережі, роблячи її більш доступною для користувачів.

особливості

• Технологія ZK-Rollup: використання криптографічного доказу для верифікації транзакцій поза ланцюгом, що підвищує масштабованість та знижує витрати.
• Еквівалентний Ethereum ZK-EVM: Повністю сумісний з Ethereum, дозволяє розробникам розгортати dApp без необхідності внесення змін.
• Архітектура Layer-2: включає вузли Rollup, пропозиції та підтверджувачі, забезпечуючи доступність даних в межах Ethereum для забезпечення прозорості та безпеки.
• Інновації: включаючи рекурсивні докази для підвищення пропускної здатності, повністю сумісні з EVM та децентралізовані, без необхідності у ліцензійній мережевій структурі.
• Технічні особливості: фокусується на збереженні еквівалентності з Ethereum, одночасно оптимізуючи нульове доказування та децентралізацію.