Що таке ZKThreads?

ZKThreads представляє трансформаційний підхід в галузі блокчейну, особливо в розв'язанні вічних проблем масштабованості та взаємодії, з якими сьогодні стикаються багато децентралізованих додатків (DApps). Розроблений StarkWare, ZKThreads використовує потужність доказів нульового знання (ZKPs), передової криптографічної техніки, для полегшення того, що відомо як фрагментація виконання.

Концепція ZKThreads відносно проста, але інноваційна. Він служить фреймворком, призначеним для підвищення масштабованості DApps, дозволяючи їм ефективно та безпечно обробляти великі обсяги транзакцій. Це досягається за допомогою техніки під назвою «шардинг виконання», яка, по суті, розділяє завдання обробки даних між кількома вузлами, тим самим зменшуючи навантаження на будь-який окремий вузол і прискорюючи час обробки в цілому.

Значення ZKThreads полягає в його потенціалі вирішити дві критичні проблеми в технології блокчейну: масштабованість та взаємодію. Масштабованість була значним перешкодою для мереж блокчейнів, особливо коли вони зростають за розміром та обсягом транзакцій. Традиційні методи часто призводять до заторів, повільних швидкостей транзакцій та високих витрат. ZKThreads спрямований на те, щоб пом'якшити ці проблеми, розподіляючи обробку транзакцій, зберігаючи при цьому безпеку та цілісність блокчейну.

Інтероперабельність, з іншого боку, вказує на можливість різних мереж блокчейн спілкуватися і здійснювати транзакції без перешкод. ZKThreads сприяє інтероперабельності, створюючи стандартизоване середовище розвитку, що дозволяє різним додаткам взаємодіяти безперешкодно. Це особливо корисно в роздробленому екосистемі блокчейн з численними ізольованими рішеннями.

Докази з нульовим рівнем інформації

Докази з нульовим розголошенням знаходяться в центрі фреймворку ZKThreads. Ці докази дозволяють одній стороні довести іншій, що конкретне твердження є істинним, не розкриваючи жодної додаткової інформації, крім обґрунтованості заяви. У контексті ZKThreads, ZKP дозволяють перевіряти пакети транзакцій без розкриття деталей самих транзакцій. Це підвищує конфіденційність і безпеку та значно зменшує кількість даних, які повинні бути оброблені та перевірені в основному блокчейні, що ще більше сприяє масштабованості. Крім того, використання ZKP гарантує, що всі транзакції обробляються відповідно до заздалегідь визначених правил DApp, додаючи рівень безпеки, запобігаючи несанкціонованій діяльності. Цей метод верифікації має вирішальне значення для підтримки довіри та цілісності DApps, що працюють на блокчейні.

Архітектурний дизайн

Архітектурний дизайн ZKThreads включає кілька складових, важливих для його функціонування. Серед них бердник, доведувач та різні контракти, які обробляють логіку застосування та зміни стану в мережах, таких як Starknet. Кожна складова виконує конкретну роль у забезпеченні точності та ефективності обробки транзакцій, зберігаючи децентралізовану природу блокчейну та забезпечуючи необхідну масштабованість.

Як працюють ZKThreads?

ZKThreads розроблено винахідливо для оптимізації операцій децентралізованих додатків (DApps) на блокчейні, підвищуючи їх ефективність, масштабованість та безпеку. Операції ZKThreads можна розділити на кілька ключових процесів: Розгортання логіки застосування, Пакетна обробка транзакцій, Створення доказів та Верифікація. Кожен компонент трансформує спосіб обробки транзакцій у екосистемі блокчейну.

Розгортання логіки додатків

Подорож ДApp, який використовує ZKThreads, починається з розгортання логіки додатків у контракти програми фреймворку. Ці контракти - це не просто пусті місця; вони є правилами, які визначають, як ДApp працює в блокчейні. Вбудовуючи логіку додатків у ZKThreads, розробники визначають процедури роботи своїх додатків та протоколи взаємодії, забезпечуючи їх плавну роботу в різних середовищах блокчейну. Це розгортання є важливим, оскільки воно встановлює базу для обробки та підтвердження транзакцій, що є важливим для збереження цілісності та продуктивності ДApp.

Пакування транзакцій

Одна з визначальних особливостей ZKThreads - це можливість обробки транзакцій партіями. Замість обробки транзакцій по одній, що може призвести до неефективності та збільшення часу обробки, ZKThreads групує кілька транзакцій в одну партію. Цей метод значно підвищує продуктивність мережі, одночасно обробляючи великі обсяги транзакцій. Групування прискорює обробку транзакцій та оптимізує використання мережевих ресурсів, зменшуючи навантаження на систему та мінімізуючи потенційні джерела заторів. Це особливо корисно під час пікових часів, коли мережа зазнає великих обсягів транзакцій.

Створення доказів

Після того як транзакції згруповані, ZKThreads генерує криптографічне підтвердження для кожної групи, відоме як підтвердження STARK. Ці підтвердження є основою механізму доказу відсутності інформації. Підтвердження STARK служить інструментом перевірки, який математично підтверджує правильність всіх транзакцій у групі, не розголошуючи фактичних даних або деталей цих транзакцій. Створення цих підтверджень є ключовим аспектом ZKThreads, оскільки це забезпечує те, що навіть при обробці транзакцій у великих групах, кожна транзакція відповідає строгим стандартам блокчейну щодо точності та безпеки.

Верифікація

Останній етап операції ZKThreads - перевірка доказів STARK. Цей процес проводиться секвенсором 2-го рівня, який порівнює докази з канонічним записом DApp - остаточним, підтвердженим станом застосунку на блокчейні. Цей запис є відповідним показником для забезпечення того, що всі транзакції в партії відповідають встановленим правилам і не мають помилок, таких як подвійне витрачання або несанкціоновані дії. Якщо доказ STARK відповідає канонічному запису, це свідчить про те, що партія транзакцій є валідною, і стан DApp оновлюється відповідно. Якщо виявлені розбіжності, зміни відхиляються, забезпечуючи цілісність застосунку та загальної мережі.

Порівняння з іншими рішеннями ZK

ZKThreads пропонує особливий підхід до обробки даних і транзакцій у блокчейн-мережах, особливо порівняно з іншими рішеннями з нульовим розголошенням (ZK). Одна з основних відмінностей ZKThreads полягає в обробці даних. На відміну від традиційних зведень з нульовим розголошенням, які зазвичай переносять обчислення поза мережею, але зберігають дані про транзакції в мережі, ZKThreads зберігають як дані про стан, так і дані про транзакції поза мережею. Такий вибір дизайну значно знижує навантаження на дані на основний блокчейн, підвищуючи масштабованість і знижуючи операційні витрати. Зберігаючи дані поза мережею, ZKThreads гарантує, що основний блокчейн не буде перевантажений даними, що має вирішальне значення для підтримки високої швидкості транзакцій і зниження комісії за газ. Такий підхід робить блокчейн-додатки більш масштабованими, ефективними та менш витратними в експлуатації.

Ще одним напрямком, де ZKThreads вирізняється, є міжопераційність. Фреймворк розроблений для сприяння більш інтегрованої екосистеми блокчейну, де різні децентралізовані додатки (DApps) можуть взаємодіяти безперешкодно. Це відрізняється від інших рішень ZK, які можуть більше акцентувати на сумісності з існуючою інфраструктурою, такою як Ethereum Virtual Machine (EVM). ZKThreads надає пріоритет спрощенню роботи розробників у створенні DApps, які можуть взаємодіяти та працювати на різних платформах без додаткових сервісів мостінгу. Ця можливість зменшує фрагментацію в просторі блокчейну, роблячи його більш користувацьким та єдиною.

Механізм перевірки ZKThreads також відрізняє їх. ZKThreads використовує докази STARK для підтвердження транзакцій. Ці докази відомі своєю здатністю забезпечувати правильність даних, не розголошуючи підтекстової інформації, тим самим зберігаючи конфіденційність і безпеку. У порівнянні з цим, деякі інші рішення ZK використовують zk-SNARKs або zk-STARKs, які можуть потребувати певних обчислень для підтвердження на ланцюжку. Однак ZKThreads виконують всі перевірки поза ланцюжком, що призводить до швидшого часу обробки та зменшення навантаження на блокчейн. Ця позаланцюжкова перевірка є критичною для збереження ефективності та масштабованості додатків, побудованих на базі фреймворку ZKThreads.

Переваги ZKThreads

ZKThreads пропонує комплекс переваг, які покращують користувацький досвід, знижують витрати та підвищують безпеку децентралізованих додатків (DApps). Цей розділ досліджує кожну з цих переваг, демонструючи практичний вплив ZKThreads на технологію блокчейн.

Покращений досвід користувача

ZKThreads значно покращує користувацький досвід, забезпечуючи безперебійну взаємодію між різними DApps. Ця сумісність дозволяє користувачам отримувати доступ до кількох програм без перемикання мереж або керування кількома блокчейн-з'єднаннями. Наприклад, користувач може взаємодіяти з децентралізованою біржею, брати участь в ігровій платформі та використовувати фінансовий сервіс DApp, і все це в одному середовищі, якому сприяє ZKThreads. Це спрощує шлях користувача та підвищує залученість, зменшуючи тертя, пов'язані з роботою на різних блокчейн-платформах.

Зниження витрат

Однією з великих переваг ZKThreads є зменшення витрат на транзакції. Завдяки пакетній обробці транзакцій та їх обробці в одній операції ZKThreads зменшує кількість взаємодій, які необхідно обробляти в основному ланцюжку. Ця пакетна обробка означає менше комісій за транзакції та менше заторів в мережі, що призводить до зниження витрат для користувачів. Крім того, завдяки зберіганню даних про стан та транзакції поза ланцюжком, ZKThreads мінімізує витрати на газ, пов'язані зі зберіганням даних на блокчейні. Ця економічна ефективність робить додатки блокчейн більш доступними та економічно доцільними для широкого кола користувачів та сценаріїв використання.

Підвищена безпека

Модель безпеки ZKThreads ґрунтується на використанні доказів нульового знання (ZKPs), які забезпечують надійний метод підтвердження транзакцій без розкриття будь-яких підґрунтяних даних. Це зберігає конфіденційність користувачів та гарантує, що деталі транзакцій залишаються конфіденційними. Процес підтвердження на основі ZKP також гарантує, що всі транзакції строго дотримуються заздалегідь визначених правил, запобігаючи несанкціонованим діям та можливим порушенням безпеки.

Крім того, цілісність DApps, що використовують ZKThreads, зберігається за допомогою криптографічної точності доказів STARK. Ці докази підтверджують, що всі транзакції у пакеті відповідають регламентації блокчейну, забезпечуючи, що стан DApp оновлюється правильно та безпечно.

Використання ZKThreads

Універсальність ZKThreads відображається у широкому спектрі застосувань у різних секторах екосистеми блокчейну:

Децентралізовані біржі (DEX): ZKThreads можуть драматично зменшити комісії за транзакції для користувачів на децентралізованих біржах, агрегуючи комісії та стягуючи плату лише у разі виведення коштів користувачами, а не за кожною угодою. Це робить торгівлю на DEX більш вигідною та практичною.

Ігри на основі сесій: для ігор, таких як покер або шахи, ZKThreads може агрегувати комісії Gate.io за сесію, а не за кожен хід, що значно знижує бар'єр вартості для ігор на ланцюжку та спонукає до більш всебічного розвитку гри.

Міжшарове забезпечення ZK та інфраструктура спільної ліквідності: ZKThreads надають безпечний та ефективний каркас для додатків міжшарового рівня, таких як оракули та мости, підвищуючи безпеку та взаємодію в просторі блокчейну.

На-ланцюжковий штучний інтелект: Забезпечуючи обчислювальну потужність для запуску моделей штучного інтелекту безпосередньо на блокчейні, ZKThreads дозволяє новий вид застосунків, що працюють на основі штучного інтелекту, які можуть працювати послідовно та прозоро на блокчейні.

Перспективи та розвиток

ZKThreads очікується продовжувати перевершувати межі масштабованості. Увага буде зосереджена на вдосконаленні механізму розподілення виконання для обробки ще більшого обсягу транзакцій одночасно без втрати швидкості або безпеки. Це було б особливо корисно для додатків з високим попитом, таких як масштабні DEX та складні онлайн-ігри, де пропускна здатність транзакцій є критичною.

По мірі розвитку ZKThreads передбачаються подальші вдосконалення його протоколів безпеки. Це включає вдосконалені реалізації доказів нульового знання, які можуть запропонувати ще більшу конфіденційність та цілісність даних. Мета полягає в тому, щоб зробити фреймворк безпеки більш міцним проти виникаючих загроз та вразливостей у екосистемі блокчейн.

Майбутні версії ZKThreads мають наголосити на користувацькому досвіді, спрощуючи взаємодію на різних платформах та інтерфейсах. Це може включати більш інтуїтивні інтерфейси користувачів та плавніші процеси інтеграції для розробників, що робить побудову та розгортання DApps на фреймворку простіше.

Висновок

ZKThreads, з використанням інноваційних доказів з нульовим рівнем знань та розділового виконання, відкриває шлях подолання деяких найбільш суттєвих перешкод, з якими стикаються технології блокчейну - а саме масштабованість та взаємодія. Забезпечуючи можливість DApps обробляти транзакції більш ефективно та взаємодіяти безперешкодно на різних платформах, ZKThreads вирішує критичні проблеми, які стримували більше широке прийняття технології блокчейну. Наслідки ZKThreads виходять за межі технічних поліпшень.

Знижуючи транзакційні витрати та покращуючи користувацький досвід, ZKThreads робить технологію блокчейн більш доступною та привабливою для ширшої аудиторії. Гнучкість і масштабованість ZKThreads створюють благодатний ґрунт для інновацій у різних секторах. Розробники можуть використовувати цю технологію для створення більш складних і різноманітних програм, починаючи від платформ децентралізованих фінансів (DeFi) і закінчуючи складними багатокористувацькими програмами, такими як соціальні мережі або платформи для спільної роботи. Кожен сектор виграє від розширених можливостей, які надає ZKThreads, що потенційно може призвести до нових бізнес-моделей та послуг, які наразі неможливі з існуючими технологіями.