Змагання з розширення Ethereum посилюється: як технологія ZK Rollup змінює ландшафт Layer-2

У блокчейн-індустрії масштабованість завжди була основною проблемою для Ethereum. З вибуховим зростанням екологічних додатків Ethereum проблеми перевантаження транзакцій у mainnet та високих комісій стали дедалі очевиднішими. Хоча оновлення Ethereum 2.0 просувається поступово, рішення другого рівня мережі наразі стали найпрактичнішим проривом. Серед них технологія ZK Rollup, що базується на доказах з нульовим розголошенням, привертає дедалі більшу увагу завдяки своїм ефективним і безпечним функціям.

Чому ZK Rollup став новим улюбленцем Layer-2?

ZK Rollups — це, по суті, позаланцюговий механізм обробки транзакцій, який об’єднує велику кількість транзакцій для пакетної валідації. На відміну від інших рішень рівня 2, ZK Rollups використовує технологію нульового розгадування, що перевіряє дійсність транзакцій без розкриття конкретного вмісту транзакцій.

Уявіть: якщо традиційним методом є перевірка повної інформації кожної транзакції по черзі для підтвердження її легітимності, то ZK Rollup — це як зашифрований «аудитський звіт», який лише перевіряє автентичність цього звіту, не бачачи конкретних деталей у звіті.

Три основні особливості доказів з нульовим розгаванням: Цілісність (доводить істинність і валідність), надійність (не піддається) та нульове знання (не розкриває деталей). Цей механізм забезпечує безпеку та швидкість транзакцій.

Процес роботи ZK Rollup

Архітектура ZK Rollup складається з двох частин: on-chain та off-chain:

1. Рівень на ланцюгу: Смарт-контракти визначають правила транзакцій і зберігають ключові дані
2. Рівень поза ланцюгом: Незалежні віртуальні машини обробляють більшість транзакцій, досягаючи значного зниження витрат і підвищення швидкості
3. Генерація доказів: Генерувати криптографічні докази для партії транзакцій, перевіряючи їх дійсність без розкриття окремих деталей транзакцій
4. Валідація на ланцюгу: Доказ подано до основної мережі Ethereum, де валідатори забезпечують цілісність транзакцій поза ланцюгом

Перевага цієї архітектури полягає в тому, що основний ланцюг має лише перевіряти простий криптографічний доказ, а не обробляти сотні транзакцій одну за одною, що суттєво зменшує навантаження на мережу.

ZK Rollups проти Optimistic Rollups: Хто кращий?

Це тема, яку часто обговорюють на ринку. Optimistic Rollups застосовує стратегію «за замовчуванням, дійсною», проводячи перевірку транзакцій лише у разі виникнення спорів; ZK Rollups, навпаки, дотримуються моделі «кожна транзакція має бути перевірена».

Це призводить до кількох ключових відмінностей:

Безпека: ZK Rollups забезпечують миттєву остаточність, а транзакції є незворотними після подання; Оптимістичні Rollups повинні чекати період оскарження (зазвичай кілька днів), перш ніж його можна буде повністю підтвердити.

Припущення щодо трасту: ZK Rollups не покладаються на чесність валідатора і базуються виключно на математичних доказах; Оптимістичні Rollup припускають, що існує хоча б один чесний валідатор.

Захист приватності: Деталі транзакцій ZK Rollups приховані у пробних документах, що забезпечує вищу конфіденційність. Дані транзакцій Optimistic Rollups є повністю прозорими.

Компроміси між складністю: ZK Rollups технічно складніші, але мають потужніші можливості масштабування.

Екологічна картина ZK Rollup в екосистемі Ethereum

До кінця 2025 року багато основних проєктів ZK Rollup перейшли у реальну стадію роботи, і ринковий ландшафт поступово стає зрозумілим.

Manta Network: піонер у сфері конфіденційності DeFi

Рідний токен:MANTA (Ринкова капіталізація в обігу $33.95M) Вийти в ефір: Вересень 2023

Manta Network забезпечує захист конфіденційності DeFi-транзакцій за допомогою технології zk-SNARK. Користувачі можуть обмінюватися криптоактивами у повністю конфіденційному режимі, а деталі транзакцій зашифровані, але перевіряються. За короткий період запуску її TVL перевершив Base, ставши четвертою за величиною мережею Layer-2 на Ethereum.

Основні моменти: Manta унікальна тим, що надає пріоритет приватності як основній функції DeFi, а не додатковій опції, і прагне створити крос-чейновий рівень конфіденційності, який поєднує різні блокчейн-екосистеми.

Linea: Балансер швидкості та сумісності

Рідний токен:LINEA (Ринкова капіталізація в обігу $107.71M) Вийти в ефір: Серпень 2023

Linea використовує zk-SNARK для валідації транзакцій, зберігаючи повну сумісність із інструментами розробки Ethereum. Анонсована програма токен-аїрдропу була запущена в січні 2024 року, надаючи стимули для екологічного розвитку.

Основна конкурентоспроможність: Висока пропускна здатність транзакцій і дружність до розробників. Linea приділяє особливу увагу зниженню витрат на інтеграцію розробників, роблячи створення додатків Ethereum більш ефективним.

Polygon zkEVM: Зразок сумісності з Ethereum

Рідний токен:MATIC Вийти в ефір: березень 2023 (Бета-версія Mainnet)

Як флагманський продукт екосистеми Polygon, zkEVM виконує транзакції через середовище, сумісне з EVM, яке згодом перевіряється за допомогою доказів ZK. Такий дизайн дозволяє мігрувати існуючі контракти Ethereum та інструменти розробки без змін.

Унікальні переваги: Завдяки екологічним мережевим ефектам Polygon та інтеграції мультирішень, zkEVM забезпечує повністю функціональне середовище рівня 2. Для розробників, знайомих з Ethereum, витрати на міграцію є найнижчими.

StarkNet: Кар’єрист універсальних обчислень

Рідний токен:STRK (Ринкова капіталізація в обігу $396.83M) Вийти в ефір: лютий 2022

StarkNet базується на технології STARKs (відмінній від zk-SNARK), системі нульового розкриття, яка не потребує налаштування довіри. Підтримка універсальних обчислень означає, що будь-який смарт-контракт може працювати на ньому.

Технічні особливості: STARK є квантово-стійкими до обчислень, забезпечуючи довгострокову безпеку; Водночас немає потреби у складних довірених ритуалах налаштування, що спрощує ініціалізацію системи.

zkSync Era: Поштовх для масового впровадження

Рідний токен:ZKS (повне блокування $555 мільйон) Вийти в ефір: березень 2023

Розроблена Matter Labs, zkSync Era агрегує транзакції та надсилає одиничні докази до Ethereum у позаланцевих пакетах. Його сумісність з EVM дозволяє розробникам розгортати без переписування коду.

Позиція на ринку: TVL очолює подібні проєкти, залучаючи велику кількість розгортань DeFi-додатків, і став найзрілішим операційним кейсом серед ZK Rollups.

Сувій: Високопродуктивні шукачі

Рідний токен: Поки що недоступно Вийти в ефір: жовтень 2023 (розгортання функцій мосту)

Scroll використовує zk-SNARK для стиснення транзакцій і підкреслює повну сумісність з EVM. Вона зосереджена на досягненні високої пропускної здатності при збереженні низьких витрат.

Сценарії застосування: Спеціально оптимізований для DeFi-додатків та ігрових проєктів з високою частотою транзакцій.

Aztec Protocol: піонер програмованої приватності

Час запуску：2017 Рідний токен: Поки що недоступно

Гібридна публічно-приватна архітектура Aztec дозволяє розробникам обирати рівень конфіденційності для транзакцій. Її інноваційна мова програмування Noir спрощує розробку схем з нульовим розкриттям, роблячи технологію ZK доступною для звичайних розробників.

Бачення: Повністю децентралізувати всі основні компоненти, узгоджуючи з відкритими, стійкими до цензури цінностями Ethereum.

ZKFair: Охоронець торгівлі проти лідерів

Рідний токен:ZKF (ринкова капіталізація $163 мільйон) Час запуску: грудень 2023

Як децентралізована біржа, основна інновація ZKFair полягає у використанні доказів з нульовим розгадуванням для запобігання маніпуляції фронтранінгом і транзакційними замовленнями.

Проблеми з ринком вирішені: У традиційних DEX майнери або валідатори часто використовують інформаційні переваги для виконання вигідних транзакцій першими. ZKFair використовує криптографію для забезпечення справедливості порядку виконання транзакцій.

DeGate: оптимізоване рішення для великих транзакцій

Рідний токен:D G (ринкова капіталізація $21,14 мільйона) Час запуску: вересень 2022

DeGate V1 базується на технології ZK Rollup, зосереджуючись на забезпеченні низького ковзання та низьких витрат для великих транзакцій. Її пакетний механізм обробки працює поза ланцюгом, зменшуючи тиск на інституційні транзакції.

Характеристичне розташування: Стати оптимізованою децентралізованою біржею, особливо що обслуговує потреби великих транзакцій.

ZetaChain: міст для міжланцевої сумісності

Рідний токен:ZETA (Ринкова капіталізація в обігу $80.78M) Час запуску: лютий 2021

ZetaChain інноваційно розробила технологію «універсального мосту» на базі ZK Rollup, яка використовує zk-SNARK для перевірки достовірності крос-чейн транзакцій без розкриття ключів.

Основні переваги: Руйнує обмеження DApps, пов’язаних з одним блокчейном, дозволяючи додаткам безперешкодно використовувати активи та дані у кількох ланцюгах. Унікальна технологія «ZetaML» дозволяє виконувати позаланчейнгові смарт-контракти.

Taiko: прорив у децентралізованому порядку

Час запуску: січень 2024 (тестнет) Масштаб фінансування：$37 мільйони

Taiko вирізняється у сфері roll-up завдяки своєму інноваційному «механізму сортування на основі першого рівня». У той час як традиційні roll-up покладаються на централізовані замовники для пакування транзакцій, секвенсери Taiko працюють на базовому блокчейні L1.

Технологічні прориви: Такий дизайн усуває ризик цензури та єдину точку відмови, які можуть принести централізовані замовники. Водночас це спрощує припущення довіри рівня 2 і знижує поріг для прийняття розробниками.

Основні виклики, з якими наразі стикаються ZK Rollups

Незважаючи на перспективне майбутнє, технологія ZK Rollup все ще має подолати такі вузькі місця:

Технічна складність: Фундамент передової криптографії визначає, що її нелегко впровадити та підтримувати, і потребує більш професійних інвестицій.

Гнучкість застосування: Деякі конкретні типи транзакцій не можуть бути ефективно оброблені, що обмежує широту відповідних сценаріїв.

Вимоги до доступності даних: Дані, що відповідають транзакціям Rollup, мають залишатися доступними, що створює труднощі для управління даними.

Довести ефективність генерації: Генерація криптографічних доказів — це ресурсомістка операція, яка може стати вузьким місцем у системі.

Освіта та впровадження користувачів: Екосистема потребує широкої бази користувачів і підтримки інфраструктури, а також потрібен час, щоб побудувати довіру.

Проєктування механізмів управління: Процес прийняття рішень щодо оновлення протоколу та змін у правилах має забезпечити децентралізацію, безпеку та ефективність.

Економічна життєздатність: Хоча мета — знизити витрати, операційні витрати можуть впливати на довгострокові економічні вигоди.

Майбутній напрямок розвитку ZK Rollup

Промислові дослідження та розробки роблять прориви у кількох напрямках:

Спрощення складності: Знизити технічний поріг шляхом покращення інструментів криптографії та фреймворків розробки.

Покращена інтеграція з Ethereum: Сприяти міжшаровій міграції активів і додатків та створити єдину екосистему.

Агрегування ліквідності: Інноваційні механізми мостування та свопінгу допомагають подолати фрагментацію ліквідності.

Комунікація з крос-роллапом: Встановити безшовний механізм співпраці між різними ZK Rollup.

Завдяки постійним інвестиціям у дослідження та розробки та поглибленню екологічної співпраці, очікується, що ZK Rollups стануть ключовим каталізатором масштабного впровадження блокчейну, відкриваючи нову еру високопродуктивних, недорогих і безпечних додатків.

Резюме

Технологія ZK Rollup є останнім досягненням у дослідженні масштабованості блокчейну. Ефективно обробляючи транзакції поза ланцюгом і забезпечуючи валідацію mainchain, вони створюють більш масштабовану, ефективну та безпечну екосистему Ethereum.

Від інновацій у сфері приватності Manta Network до проривів у децентралізованому секвенуванні Taiko — проєкти стимулюють еволюцію технології ZK Rollup з різних точок зору. Ці досягнення створюють бар’єри для широкого впровадження блокчейн-додатків, відкриваючи справжній потенціал технології.

Дивлячись у майбутнє, ZK Rollup стане ключовим мостом, що з’єднує основний ланцюг Ethereum і прикладний шар, змінюючи метод потоку цінності в екосистемі блокчейну.