Cara Kerja Taiko

Seperti yang ditunjukkan dalam protokol Taiko ini:https://taiko.mirror.xyz/y_47kIOL5kavvBmG0zVujD2TRztMZt-xgM5d4oqp4_Y

Taiko adalah Rollup bukti nol pengetahuan (ZK-Rollup) yang memproses data transaksi di luar rantai, kemudian memverifikasi di atas rantai menggunakan bukti nol pengetahuan, sehingga mengurangi beban komputasi pada jaringan utama Ethereum dan mencapai transaksi yang lebih cepat dan lebih murah.

Protokol ini menggunakan jaringan pemrotes dan pembuktian tanpa izin serta terdesentralisasi, di mana siapa saja dapat berpartisipasi dalam pengajuan blok atau pembuatan bukti.

Secara singkat, langkah-langkah operasinya sebagai berikut:

1. Usulan Blok:Penyusun proposal mengumpulkan transaksi, mengemasnya menjadi blok, dan mengirimkannya ke kontrak TaikoL1 di atas Ethereum. Kontrak menyimpan metadata blok dan menunggu verifikasinya.
2. Validasi Blok:Setelah blok diusulkan, verifier akan memvalidasi secara off-chain dan menghasilkan bukti nol pengetahuan untuk memastikan transaksi dalam blok valid. Kemudian bukti tersebut akan dikirim kembali ke mainnet Ethereum.
3. Konfirmasi Blokir: Setelah verifikasi terbukti, blok dianggap dikonfirmasi, dan perubahan statusnya tercermin dalam jaringan Layer 2.
   Seri langkah ini memastikan agar jaringan Layer 2 tetap sinkron dengan Ethereum dan transaksi tetap valid.

Pengusul bertanggung jawab untuk mengumpulkan transaksi dan mengirimkan blok ke kontrak TaikoL1 di Ethereum, sementara provers menghasilkan bukti tanpa pengetahuan untuk memvalidasi blok tersebut. Model partisipatif terbuka ini mendemokratisasikan jaringan sambil meningkatkan ketahanannya dengan menyebarkan tanggung jawab di berbagai peserta.

Fitur Teknis

Setara Ethereum

Taiko sepenuhnya kompatibel dengan mesin virtual Ethereum (EVM), yang berarti pengembang dapat mendeploy aplikasi yang sudah ada berbasis Ethereum ke Taiko tanpa tantangan yang rumit. Kompatibilitas ini meluas ke infrastruktur Ethereum yang lebih luas, termasuk perangkat lunak node dan struktur data. Platform ini menggunakan versi modifikasi dari klien Geth Ethereum, yang memastikan penggunaan algoritma hash, skema tanda tangan, dan struktur penyimpanan yang sama, yang membantu dalam integrasi dan meminimalkan kebutuhan untuk audit ulang atau alat tambahan.

Keberadaan yang setara dengan Ethereum penting karena memungkinkan integrasi Taiko dengan ekosistem yang ada di Ethereum, termasuk infrastruktur dan alat pengembangnya, sehingga memastikan adopsi dan implementasi pembaruan protokol Ethereum dengan mudah, menjaga sinkronisasi antara kedua jaringan, menyederhanakan proses pengembangan dari Ethereum ke Taiko, sambil mendorong adopsi yang luas dari protokol Taiko di seluruh komunitas Ethereum.

partisipasi tanpa izin

Taiko menekankan desentralisasi melalui arsitektur tanpa lisensi, di mana proposal blok dan bukti terbuka untuk semua peserta, ini berarti siapa pun dapat menjadi pengusul atau pembuktian di jaringan Taiko.

Desentralisasi dari peran-peran ini lebih lanjut didukung oleh Taiko menggunakan validator Ethereum untuk mengurutkan transaksi. Metode berbasis urutan ini mewarisi kepercayaan netralitas dan aktifitas Ethereum, memastikan jaringan beroperasi secara transparan dan adil.

Efektif

Taiko mencapai efisiensi biaya dengan memproses transaksi secara off-chain di jaringan Layer 2, mengurangi ketergantungan pada jaringan utama Ethereum. Protokol ini hanya mengirimkan bukti enkripsi yang diperlukan ke Ethereum, meminimalkan jumlah data yang perlu diproses on-chain. Pendekatan ini mengurangi biaya transaksi, sehingga membuat Taiko sangat cocok untuk perdagangan dengan frekuensi tinggi dan nilai transaksi kecil.

Penurunan biaya adalah faktor penting yang mendorong adopsi Taiko, karena itu menyelesaikan tantangan besar yang dihadapi oleh Ethereum - biaya gas yang tinggi.

Keamanan dan desentralisasi

Taiko mewarisi model keamanan Ethereum dengan menggunakan set validatornya untuk pemesanan transaksi, sebuah arsitektur yang memastikan bahwa semua data yang diperlukan untuk merekonstruksi keadaan jaringan saat ini tersedia untuk umum di Ethereum, menjaga integritas jaringan dan memungkinkan siapa pun untuk memverifikasi kebenaran transaksi.

Teknologi bukti nol pengetahuan (ZK-SNARKs) yang digunakan dalam Taiko meningkatkan keamanan jaringan dan memastikan verifikasi transaksi tanpa mengungkapkan informasi sensitif apa pun. Metode ini mencegah kebocoran data sambil mempertahankan sifat desentralisasi jaringan.

Arsitektur Taiko

Arsitektur Taiko terdiri dari beberapa komponen yang bekerja bersama untuk memastikan fungsi dan keamanan jaringan:

1. Kontrak TaikoL1: Ditempatkan di mainnet Ethereum, kontrak menangani pengajuan dan validasi blok yang diusulkan oleh node Taiko. Ini menyimpan blok yang diusulkan dan bukti yang sesuai, memastikan bahwa semua data yang diperlukan untuk membangun kembali negara tersedia untuk umum.
2. Kontrak TaikoL2:Dikerahkan di jaringan Layer 2 Taiko, kontrak ini mengelola status Layer 2 dan memastikan sinkronisasi dengan Ethereum dengan menyimpan akar status blok Ethereum terbaru.
3. Pengusul: Para peserta ini mengumpulkan transaksi dari jaringan Layer 2 dan mengusulkan untuk menambahkan blok ke blockchain. Pengusul diberi imbalan berdasarkan biaya transaksi yang termasuk dalam blok yang diusulkan.
4. Verifikator: Prover menghasilkan bukti tanpa pengetahuan untuk blok yang diusulkan, yang kemudian diserahkan ke kontrak TaikoL1 untuk validasi. Bukti blok valid pertama diterima, dan prover dihargai.
5. Node: Node Taiko melakukan transaksi data on-chain, mengelola status Rollup chain, dan memastikan jaringan tetap sinkron. Node-node ini membantu proposer dan validator dalam menjalankan peran mereka.
6. Pengiriman pesan lintas-rantai dan layanan sinyal: Arsitektur Taiko mendukung pengiriman pesan lintas rantai yang aman antara jaringan Layer 2 dan Ethereum. Ini dicapai melalui bukti Merkle dan sinkronisasi root status, memungkinkan komunikasi pesan dan pembaruan status yang dapat diandalkan antara dua rantai.
   Desain ini meringankan beban pada mainnet Ethereum dan meningkatkan throughput transaksi tanpa mengorbankan keamanan atau desentralisasi.

ZK-EVM

ZK-EVM (Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine) sangat penting untuk arsitektur Taiko karena itu meniru fungsi mesin virtual Ethereum, memastikan dukungan untuk semua opcode Ethereum. Itu menghasilkan bukti enkripsi (ZK-SNARKs) untuk memverifikasi transaksi tanpa mengungkapkan rincian transaksi, tetapi tetap kompatibel dengan Ethereum dengan menjaga standar keamanan dan privasi yang tinggi.

Taiko L2 Rollup node

Node Taiko L2 Rollup mengambil data transaksi dari jaringan Layer 1 Ethereum dan memproses transaksi tersebut di Layer 2, mengelola eksekusi transaksi di jaringan Layer 2 Taiko. Node ini menggunakan versi fork dari klien Ethereum Geth, memastikan penggunaan algoritma hash, skema tanda tangan, dan struktur data yang sama untuk meningkatkan kompatibilitas dan interoperabilitas dengan ekosistem Ethereum. Node ini mengelola status dari rantai Rollup, memastikan transaksi dieksekusi secara deterministik dan selesai dengan aman.

Protokol Taiko

Protokol Taiko mengelola operasi jaringan Taiko, menentukan aturan pemrosesan transaksi dan peran peserta, serta menjaga transparansi dan desentralisasi.

Pengusul, Pemegang bukti, dan Operator node

Pengusul bertanggung jawab untuk membangun blok Rollup dari transaksi Layer 2 dan memasukkannya ke mainnet Ethereum. Provers menghasilkan bukti ZK-SNARK yang memverifikasi transaksi di blok ini. Kedua peran ini terbuka untuk setiap peserta, mendukung sifat Taiko yang terdesentralisasi dan tanpa izin. Operator node menjalankan node Taiko untuk menyinkronkan jaringan dan menjaga konsistensi rantai Rollup. Peran ini sangat penting untuk pengoperasian arsitektur Taiko, memastikan bahwa transaksi diproses dengan aman dan efisien.

Tantangan dan trade-off

Mengimplementasikan ZK-EVM di Taiko masih menantang, terutama dalam hal efisiensi verifikasi transaksi menggunakan ZK-SNARKs.

Meskipun mesin virtual Ethereum tidak dirancang untuk lingkungan pengetahuan nol pada awalnya, beberapa efisiensi rendah. Untuk mengatasi masalah ini, Taiko melakukan penyesuaian khusus pada protokol Ethereum, seperti menggabungkan biaya gas dan membatasi beberapa fitur EVM. Modifikasi ini diperlukan untuk menjaga keseimbangan antara kompatibilitas dan kebutuhan pembangkitan bukti yang efisien.

Masih ada pertimbangan terkait biaya ketersediaan data: mempublikasikan semua data transaksi di Ethereum untuk mencapai ketersediaan data memiliki biaya yang tinggi, tetapi Taiko mengatasi situasi ini dengan menggunakan teknologi kompresi data.

Taiko berencana meningkatkan kompatibilitas dengan kontrak pintar Ethereum yang ada, meningkatkan efisiensi ZK proof, dan mengeksplorasi fitur interoperabilitas lintas rantai. Kemajuan ini bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas Taiko, mengurangi biaya, dan memberikan peluang baru bagi pengembang dan pengguna.

Apa itu Teknologi ZK-Rollup?

Taiko dibangun di atas teknologi zero-knowledge proof rollup (ZK-Rollup), yang bertujuan untuk menskalakan Ethereum dengan memindahkan komputasi off-chain sambil menjaga data tetap tersedia secara on-chain. Metode ini menggunakan bukti kriptografi, khususnya zero-knowledge concise non-interactive proofs of knowledge (ZK-SNARKs), untuk memverifikasi kebenaran transaksi. Ini berarti bahwa Taiko hanya perlu menyerahkan bukti singkat untuk membuktikan bahwa transaksi dijalankan dengan benar, tanpa perlu mempublikasikan semua data transaksi ke Ethereum, mengurangi jumlah data yang perlu dipublikasikan secara on-chain.

Keuntungan utama dari ZK-Rollup adalah kemampuannya untuk mengompres data transaksi, sehingga meningkatkan throughput Ethereum. Ini dicapai dengan menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu bukti, kemudian memverifikasi bukti tersebut di jaringan utama Ethereum.

Perbedaan ZK-Rollup dengan solusi skala lainnya (seperti Optimistic Rollup) adalah bahwa itu tidak bergantung pada bukti kecurangan dan karena bukti diverifikasi segera setelah dikirim, maka memiliki finalitas yang lebih cepat. Mereka juga menggunakan bukti rekursif, di mana satu bukti dapat memverifikasi keabsahan bukti lainnya. Pendekatan ini memungkinkan penggunaan satu bukti untuk menyelesaikan finalisasi beberapa blok, yang lebih meningkatkan skalabilitas jaringan.

Namun, ZK-Rollup juga menghadapi tantangan, terutama dalam pembuatan dan verifikasi bukti, membutuhkan sumber daya komputasi yang besar. Meskipun ada tantangan tersebut, keunggulan ZK-Rollup dalam hal skalabilitas dan keamanan membuatnya menjadi bagian penting dari arsitektur Taiko.

Memahami ZK-EVM yang setara dengan Ethereum

Setara Taiko dengan mesin virtual Ethereum tanpa pengetahuan nol (ZK-EVM) bertujuan untuk sepenuhnya kompatibel dengan infrastruktur yang ada di Ethereum. Kompatibilitas ini berarti bahwa kontrak pintar, alat, atau aplikasi apa pun yang berjalan di Ethereum dapat diterapkan di Taiko tanpa perlu dimodifikasi. ZK-EVM di Taiko mendukung semua opcode Ethereum, memastikan bahwa pengembang tidak perlu menulis ulang atau mengaudit ulang kontrak mereka saat beralih ke Taiko.

ZK-EVM bekerja dengan mengeksekusi transaksi off-chain dan kemudian mengirimkan transisi status ke Ethereum untuk validasi. Proses ini memungkinkan Taiko untuk menskalakan Ethereum sambil mempertahankan keamanan dan desentralisasi mainnet, memecahkan inefisiensi menjalankan Ethereum Virtual Machine (EVM) di sirkuit ZK.

EVM awalnya tidak dirancang untuk zero-knowledge proof, oleh karena itu Taiko melakukan beberapa optimasi agar lebih kompatibel dengan ZK-SNARKs.

Optimisasi ini termasuk memodifikasi struktur biaya gas dan membatasi atau menghapus beberapa fungsi EVM yang kurang efisien di lingkungan ZK. Meskipun ada perubahan ini, Taiko tetap berhasil mempertahankan tingkat kompatibilitas Ethereum yang tinggi, menjadikannya solusi praktis yang efisien bagi para pengembang yang ingin memperluas aplikasi mereka.

Inovasi dan Fitur Teknologi Taiko

Taiko dalam solusi Layer-2 memperkenalkan beberapa inovasi yang membuatnya berbeda. Salah satunya adalah mempertahankan kesetaraan dengan Ethereum saat menerapkan ZK-Rollup. Komitmen Taiko terhadap EVM yang sepenuhnya kompatibel memungkinkan pengembang untuk mentransfer dApp mereka ke Layer-2 tanpa perlu melakukan perubahan, sehingga lebih mudah diadopsi dan diintegrasikan. Yang lainnya adalah penggunaan bukti rekursif, yang memungkinkan penyelesaian multiple blok dengan satu bukti, secara signifikan meningkatkan throughput jaringan. Pendekatan ini meningkatkan skalabilitas dan menurunkan biaya penggunaan jaringan, sehingga lebih mudah diakses oleh pengguna.

highlight

• Teknologi ZK-Rollup: Manfaatkan bukti kriptografi untuk memvalidasi transaksi off-chain, meningkatkan skalabilitas, dan mengurangi biaya.
• ZK-EVM yang setara dengan Ethereum: sepenuhnya kompatibel dengan Ethereum, memungkinkan pengembang untuk mendeploy dApp tanpa perlu memodifikasi.
• Arsitektur Layer-2: termasuk node Rollup, pengusul, dan pembuktian, keberadaan data tetap dijaga di Ethereum untuk memastikan transparansi dan keamanan.
• Inovasi: Termasuk bukti rekursif untuk meningkatkan throughput, kompatibilitas EVM penuh, dan struktur jaringan yang terdesentralisasi dan tanpa izin.
• Fitur Teknis: Berfokus pada mempertahankan ekivalensi dengan Ethereum sambil mengoptimalkan bukti nol pengetahuan dan desentralisasi.