Настоящее и будущее накопительного пакета Layer 2

Обзор сверток уровня 2

За последние несколько лет накопительные решения уровня 2 (L2) вышли на первый план по мере роста активности в сети Ethereum. Активность и взаимодействие с невзаимозаменяемыми токенами (NFTs) и децентрализованные финансы (Defi) вызвал всплеск активности блокчейна уровня 1 (L1).

В свою очередь, спрос на блочное пространство, представленный стоимостью газа, увеличился. А время завершения транзакции увеличилось из-за возросшей нагрузки на сеть.

Хотя Слияние Ethereum заложить основу для будущей оптимизации платы за газ; это не привело к прямому снижению комиссий за транзакционный газ.

В период между летом 2020 года и пиковым спросом летом 2021 года стоимость газа в Gwei в сети Ethereum увеличилась до 1300%. Необходимость делать транзакции быстрыми и доступными подтолкнула к созданию двух основных форм объединения: оптимистического и с нулевым разглашением (ZK).

Сводки помогают устранить вычислительные потребности в сети Ethereum, перемещая обработку транзакций вне цепочки, преобразуя их в единый фрагмент данных, а затем отправляя обратно в Ethereum в виде пакета, чтобы сократить связанные с этим затраты и время.

Большая разница между ними заключается в том, что оптимистичные свертки используют доказательства мошенничества, тогда как ZK-свертки полагаются на доказательства с нулевым разглашением для проверки изменений в основной цепочке.

Оптимистичные и ZK-свертки: доказательства мошенничества против доказательств валидности

Доказательства мошенничества объединяют транзакции вне сети, а затем публикуют их в L1. После того, как пакет был отправлен на L1, наступает период проверки, в течение которого любой может оспорить результат объединения, вычислив доказательство мошенничества.

Точно так же доказательства с нулевым разглашением группируют транзакции вне сети и отправляют их как одну транзакцию. Там, где они отличаются, вместо предположения о том, что транзакции изначально правильны, они используют доказательство действительности для мгновенного подтверждения правильности транзакций. Как только транзакции были подтверждены как действительные, они отправляются на L1.

Вот как они получают свои соответствующие названия: доказательства мошенничества — это когда транзакции проверяются ретроспективно, чтобы увидеть, есть ли какие-либо мошеннические транзакции, тогда как доказательства достоверности завершаются до того, как транзакции отправляются на L1.

Хотя есть известные проекты для обоих, каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Преимущество оптимистичных сверток состоит в том, что доказательства мошенничества требуются только в случае возникновения проблемы.

Это означает, что они требуют меньше вычислительных ресурсов и могут хорошо масштабироваться. Проблема заключается в период вызова. Более длительный период проверки увеличивает вероятность выявления любых мошеннических транзакций, однако это также означает, что пользователям придется дольше ждать, чтобы вывести свои средства.

Для ведущих оптимистичных накопительных решений, таких как Arbitrum и Optimism, этот период ожидания может длиться до недели. В качестве альтернативы ZK-свертки имеют то преимущество, что всегда отражают правильное состояние L2. Их недостатком является то, что доказательства требуются для всех переходов между состояниями, а не только при их оспаривании, что ограничивает масштабируемость. Это еще более усугубляется сложным характером и ранней стадией технологии.

Несмотря на соответствующие проблемы, ZK-свертки провозглашаются как будущее свертывания. Это в первую очередь связано с автоматическим созданием доказательств валидности, повышающим безопасность протокола, значительно сокращенным временем вывода средств из-за отсутствия периода оспаривания, а также с тем, что ZK-свертки имеют лучшее сжатие данных.

По этим причинам мы будем оттачивать текущее состояние пространства ZK-свертывания, последние инновации и то, что нас ждет в будущем.

ZK-накопительное пространство

Как мы уже говорили, ZK-свертки в основном находятся в центре внимания таких игроков, как zkSync, Starknet, Polygon zkEVM и Scroll, которые привлекают большие суммы капитала для разработки своих решений, несмотря на то, что только StarkNet запустился в основной сети (всего 780 миллионов долларов). .

У каждого из этих проектов была своя собственная точка зрения, отличающаяся, прежде всего, стратегией доступности сводных данных и алгоритмом проверки. Стратегия доступности данных определяет, где хранятся данные о состоянии свертки, хранилище в цепочке имеет повышенную безопасность, но оно использует блочное пространство в сети Ethereum, что снижает пропускную способность транзакций.

Алгоритм доказательства — это средство создания доказательства достоверности, которое может быть либо STARK, либо SNARK.

Оба этих алгоритма помогают разработчикам перемещать вычисления и хранилище вне цепочки, что, в свою очередь, повышает масштабируемость. Они также могут проверить, достаточно ли у пользователя средств и правильный закрытый ключ, без необходимости доступа к самой информации, что повышает безопасность.

Подробнее о технических отличиях можно прочитать здесь. Преимущество STARK заключается в большей масштабируемости, безопасности и прозрачности по сравнению со SNARK.

Но недостатком STARKS является больший размер доказательства, для проверки которого требуется больше времени, и то, что SNARK сравнительно использует только 24% газа. При этом как для SNARKS, так и для STARKS у нас есть компромисс между скоростью и стоимостью и масштабируемостью, безопасностью и прозрачностью.

Несмотря на то, что изучается множество различных методов, окончательного ответа на вопрос о том, как лучше всего настроить ZK-накопитель, пока нет. Каждая конфигурация имеет свои преимущества, и многие разработчики все еще изучают оптимальный выбор или комбинацию для своих накопительных проектов.

Препятствия, которые нужно преодолеть

Как мы уже говорили, ZK-свертки все еще находятся в разработке, и существуют различные проблемы, которые необходимо преодолеть, прежде чем пользователи блокчейна смогут в полной мере воспользоваться их преимуществами.

Совместимость языков — одна из таких проблем; перевод дружественных к EVM языков программирования, таких как Solidity, в специально созданный язык, специально оптимизированный для ZKP, может помочь повысить их эффективность, но создает трудности для разработчиков.

Например, StarkNet пытается решить эту проблему с помощью Warp, компилятора языка Solidity to Cairo (язык ZKP StarkNet), который автоматически конвертирует Solidity в Cairo. Использование Warp избавляет разработчиков от необходимости переписывать свой код в Cairo, что делает этот процесс более плавным.

Другие проблемы включают в себя секретный характер проектов, при этом многие из них идут вразрез с духом криптовалюты с открытым исходным кодом из-за опасений по поводу преимущества первопроходца и захвата липкой пользовательской базы. Большинство накопительных пакетов ZK были впервые запущены в этом году, что подчеркивает объем работы, которую еще предстоит выполнить в этой области.

Наконец, хотя накопительные пакеты (как оптимистичные, так и с нулевым разглашением) обладают преимуществами повышенной скорости и стоимости, они, как правило, осуществляются за счет децентрализации.

Это связано с неотъемлемым требованием к секвенсорам, акторами, объединяющими транзакции и передающими доказательства в L1.

Все накопительные пакеты в настоящее время нуждаются в централизованном секвенсоре и используют обновляемые смарт-контракты, которыми управляет единый объект. Поскольку пространство еще так рано, обычно требуется центральный фокус для быстрого исправления ошибок в коде. Добавьте к этому, что проекты не имеют открытого исходного кода, что создает еще одно препятствие для членов сообщества, которые могут выступать в качестве секвенсоров.

Многие проекты указали, что планируют децентрализовать свои функции секвенсора в будущем, но это, несомненно, потребует дополнительных ресурсов и времени.

Планы децентрализации

Запуск токена и открытый исходный код станут следующими шагами для многих проектов, стремящихся к децентрализации. Токенизация этих сервисов для создания активности и децентрализации продукта — это еще одна область, в которой мы ожидаем появления множества различных решений, поскольку проекты стремятся создать наиболее масштабируемый, децентрализованный и активный L2 на рынке.

StarkWare и zkSync планируют запустить токен, и Polygon потенциально может использовать MATIC для поддержки инициативы Polygon zkEVM. Разработка токенов на ZK-свертках — это еще более зарождающаяся область, чем оптимистичная технология сворачивания, и поиск эффективной и устойчивой модели может дифференцировать и стимулировать внедрение.

Будущее

zkEVM все еще находятся на очень ранней стадии, и гонка за запуск в основной сети продолжается. StarkNet имеет преимущество первопроходца, но по-прежнему имеет проблемы с поддержкой функций Solidity из-за использования Cairo, что оставляет конкурентам возможность вносить улучшения.

Проекты, способные привлечь значительную базу пользователей, привлекут разработчиков децентрализованных приложений, что, в свою очередь, принесет больше децентрализованных приложений на их платформу и расширит набор функций. ZkEVM от ConsenSys в настоящее время переходит на тестовую сеть и по этой причине уделяет особое внимание разработчикам децентрализованных приложений, используя такие инструменты, как MetaMask, Infura и Truffle, чтобы они могли развертывать приложения и управлять ими, как если бы они напрямую использовали Ethereum.

И хотя мы обсудили текущих игроков на рынке zkEVM, другие доминирующие накопительные решения, такие как Polygon, Optimism и Arbitrum, по-прежнему занимают значительную долю рынка.

По мере развития решений zkEVM мы можем увидеть, как эти проекты стремятся перейти к доказательствам валидности или гибридным решениям, используя существующие базы пользователей для привлечения разработчиков децентрализованных приложений и сохранения своего доминирующего положения на рынке. В конце концов, множество накопительных решений (и растущая конкуренция между ними) продолжат улучшать пользовательский опыт web3 и предлагать платформы для приложений для нового поколения пользователей.

Учитывая эти угрозы, мы не удивлены секретностью проектов в космосе, но мы верим, что истинный победитель сможет использовать эффективность ZK-сверток и сочетать их с беспрепятственным разработчиком и пользовательским интерфейсом, чтобы выйти на первое место. .