ZK Rollup технологія

Як пояснено в попередньому модулі, zkRollup - це технологія, що стоїть за zkSync. Це рішення масштабованості другого рівня було розроблено для підвищення пропускної здатності транзакцій Ethereum та зменшення витрат без ушкодження безпеки.

ZkRollup працює шляхом агрегування кількох транзакцій поза ланцюжком в один пакет. Цей пакет потім обробляється поза ланцюжком, і генерується криптографічне доказом, відоме як zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge), для перевірки правильності транзакцій. Цей доказ подається на головну мережу Ethereum для верифікації, що забезпечує, що транзакції є безпечними та дійсними без обробки кожної окремо на ланцюжку.

Порівняння з Optimistic Rollups

Оптимістичні ролапи передбачають, що транзакції за замовчуванням є дійсними й виконують обчислення лише для виявлення шахрайства, якщо будь-яка сторона, що бере участь, піднімає виклик. Хоча вони зменшують витрати на газ, вони потребують періоду врегулювання спорів, що може затримати остаточність та вирішення ситуації.

ZKRollups забезпечує негайну остаточність і підвищує безпеку, оскільки усуває необхідність періоду оскарження. Як правило, вони вважаються більш безпечними та ефективними, але також складніші в реалізації з точки зору архітектури.

Основною перевагою технології zkRollup є її здатність збільшувати пропускну здатність транзакцій, зберігаючи при цьому високі стандарти безпеки для сайдчейнів та основного ланцюга.

Доступність даних на ланцюжку та заходи безпеки

Доступність даних має велике значення, особливо коли мова йде про забезпечення цілісності та безпеки систем rollup, таких як zkSync. У zkSync концепція state diffs використовується для оптимізації надсилання даних до Ethereum. Замість публікації детальних даних про транзакції, zkSync надсилає state diffs, які представляють зміни в стані блокчейну. Цей підхід зменшує обсяг даних, які потрібно надсилати на mainnet, тим самим знижуючи витрати на газ.

zkSync має технічну архітектуру, спрямовану на підвищення масштабованості та безпеки операцій з Ethereum. Ця архітектура має кілька компонентів, які спільно працюють для досягнення високої пропускної здатності та низьких витрат на операції, зберігаючи при цьому безпеку основної мережі Ethereum.

Елементи архітектури ZKSync

Джерело: @luozhu/BJWtCYpFi"">https://hackmd.io/@luozhu/BJWtCYpFi

Реалізація вузла

Вузол zkSync відповідає за отримання та обробку транзакцій від користувачів. Він підтримує оффчейн стан та агрегує транзакції в партії, які потім запечатуються та подаються на ланцюг. Вузол забезпечує правильну обробку та зберігання даних транзакцій, сприяючи ефективній роботі системи zkRollup.

Схеми ЗК

Схеми з нульовим розголошенням (ZK) — це математичні конструкції, які представляють логіку обчислень, необхідну для перевірених доведень. У zkSync ці схеми визначають правила виконання транзакцій всередині EraVM (віртуальної машини zkSync). Схеми розроблені таким чином, щоб гарантувати, що кожна транзакція, оброблена поза мережею, може бути перевірена в мережі, таким чином підтримуючи цілісність і безпеку системи.

Prover

Доказувач - це важлива складова, яка конструює криптографічні докази (zk-SNARKs) для транзакцій, оброблених поза ланцюжком, щоб підтвердити правильність виконання транзакцій при їх поданні до головної мережі Ethereum для верифікації. Роль доказувача допомагає забезпечити, що в zkRollup включені лише дійсні транзакції, тим самим запобігаючи шахрайству та забезпечуючи цілісність даних.

EraVM

zkSync використовує спеціалізовану віртуальну машину під назвою EraVM, яка працює на архітектурі, що базується на реєстрах, а не на архітектурі, що базується на стеку, Як Ethereum Virtual Machine (EVM). EraVM оптимізована для генерації доказів знань, спрощуючи процес перевірки складних обчислень on-chain. Ця віртуальна машина є центральною для здатності zkSync ефективно обробляти та перевіряти транзакції.

Агрегація доказів

zkSync використовує техніки агрегування доказів для підвищення масштабованості. Просте агрегування доказів передбачає перевірку незалежних доказів колективно на Ethereum L1, зменшуючи частоту розрахунків для збереження плати за газ. Шарове агрегування доказів дозволяє ZK-ланцюгам діяти як мережам 3-го рівня, які розраховують свої докази на посередниковий ZK-ланцюг 2-го рівня, що дозволяє швидше міжланцюгове спілкування та атомарні транзакції. Цей модульний підхід забезпечує масштабованість та ефективну перевірку у всій мережі.

Суверенність та модульність

Архітектура zkSync розроблена таким чином, щоб бути суверенною та модульною, що дозволяє розробникам налаштовувати свої ланцюги ZK відповідно до конкретних потреб. Це включає налаштування послідовності транзакцій, політик доступності даних і механізмів консенсусу. Модульна структура гарантує, що розробники мають повний контроль над своїми ланцюжками, дозволяючи розробляти індивідуальні рішення для різних випадків використання, забезпечуючи при цьому сумісність в екосистемі Ethereum.

Ця комплексна архітектура дозволяє zkSync забезпечувати масштабовані, ефективні за вартістю та безпечні рішення для широкого спектру блокчейн-застосунків, від ринків DeFi та NFT до підприємницьких рішень та міжланцюжкової взаємодії.

Основні моменти

• Детальне пояснення технології zkRollup та її переваги.
• Порівняння zkRollup з іншими технологіями rollup.
• Пояснення доступності даних та заходи безпеки в zkSync.
• Опис ключових компонентів архітектури zkSync та їх взаємодія.