Рішення ZK Rollup: нова надія для масштабування Ethereum та огляд популярних проектів 2025 року

Проблеми масштабування Ethereum та зростання Layer 2

Як основна платформа для децентралізованих додатків (dApps), Ethereum відомий своєю багатофункціональністю, але через це він потрапив у проблему масштабування. Перевантаження мережі спричиняє зростання комісій за транзакції, а швидкість транзакцій постійно не встигає за потребами користувачів. Ethereum 2.0 хоча й у процесі впровадження, але його оновлення ще потребує часу. У такій ситуації з’явилися рішення другого рівня (Layer 2), з яких ZK Rollup завдяки своїй унікальній криптографічній механіці став об’єктом уваги багатьох розробників і інвесторів.

Механізм роботи ZK Rollup

ZK Rollup належить до рішень другого рівня для масштабування, об’єднуючи кілька транзакцій у пакет для підвищення пропускної здатності блокчейну. Технологія використовує потужні криптографічні інструменти нульових знань (zero-knowledge proofs), що дозволяє перевіряти легітимність цілого пакету транзакцій без розкриття деталей окремих транзакцій.

Простими словами, ZK Rollup — це як швидкісна смуга для переповненого міста: вона ефективно обробляє транзакції поза ланцюгом, одночасно забезпечуючи їхню безпеку на основі простих і легких криптографічних доказів, що гарантують їхню цілісність у основній мережі. Докази нульових знань мають три основні властивості: цілісність, правильність і приватність, що забезпечує надійність перевірки транзакцій.

Робочий процес ZK Rollup

Повний процес складається з чотирьох ключових етапів:

1. Основний смарт-контракт мережі визначає правила — відповідає за встановлення стандартів транзакцій і зберігання ключових даних
2. Обробка у віртуальній машині поза ланцюгом — виконує транзакції у незалежному середовищі, значно знижуючи витрати та прискорюючи процес
3. Генерація доказів нульових знань — створює криптографічний доказ для підтвердження валідності пакету транзакцій, приховуючи деталі окремих транзакцій
4. Перевірка на основній мережі — доказ надсилається до основної мережі і перевіряється валідатором, забезпечуючи цілісність поза ланцюгом

Такий дизайн дозволяє основній мережі відповідати за встановлення правил і зберігання даних, тоді як обробка більшості транзакцій переноситься поза ланцюгом, що значно підвищує пропускну здатність, знижує навантаження на мережу і зменшує витрати.

Переваги ZK Rollup порівняно з іншими рішеннями другого рівня

На відміну від Optimistic Rollup, ZK Rollup застосовує стратегію “спочатку перевірка, потім підтвердження”. Optimistic Rollup за замовчуванням вважає транзакції валідними і лише у разі спору виконує перевірку, що створює період вирішення спорів; тоді як ZK Rollup перевіряє кожну транзакцію за допомогою доказів нульових знань, забезпечуючи миттєву остаточність транзакцій.

Основні конкурентні переваги ZK Rollup включають:

• Підвищену безпеку — транзакції мають миттєву остаточність у основній мережі без періоду вирішення спорів Optimistic Rollup
• Дизайн без довіри — не залежить від чесності валідаторів, повністю забезпечується криптографією
• Покращену приватність — деталі окремих транзакцій приховані у доказах, що підвищує рівень приватності
• Гнучкі криптографічні рішення — доступні різні схеми нульових знань, такі як zk-SNARKs і zk-STARKs

Проєкти ZK Rollup, на які варто звернути увагу

Manta Network (Manta Pacific)

Основні характеристики проєкту

• Робочий обіг: $34.08M
• Дата запуску: вересень 2023 (тестова мережа)
• Токен: MANTA, використовується для управління, стейкінгу та оплату DeFi-комісій

Manta Network зосереджений на приватних транзакціях у DeFi. Рішення Manta Pacific, яке базується на Ethereum Layer 2, використовує zk-SNARKs для забезпечення повністю приватних криптографічних транзакцій і обмінів. Деталі транзакцій, активи і суми шифруються, але залишаються перевірюваними. З моменту запуску цей проєкт швидко увійшов до топу за TVL Layer 2 Ethereum, обігнавши деякі відомі конкуренти.

Ключова конкурентна перевага — впровадження приватності у DeFi, що відсутнє у багатьох платформах, а також підтримка міжланцюгової сумісності для створення приватного шару для різних DeFi-додатків на блокчейнах.

Linea

Основні характеристики проєкту

• Робочий обіг: $107.83M
• Дата запуску: серпень 2023
• Токен: LINEA, конкретне застосування буде оголошено пізніше

Linea — це рішення Layer 2 на базі ZK Rollup, яке використовує zk-SNARKs для стиснення та перевірки транзакцій. Транзакції виконуються поза ланцюгом і агрегуються у один доказ, який потім надсилається до Ethereum. Проєкт робить акцент на зручності для розробників, допомагаючи швидше створювати і розгортати додатки.

Ключова конкурентна перевага — забезпечення масштабованості при збереженні високої швидкості і низьких витрат, що робить його привабливим для високочастотних транзакцій.

Starknet

Основні характеристики проєкту

• Робочий обіг: $396.38M
• Дата запуску: лютий 2022
• Токен: STRK, для оплати газу, управління і стейкінгу

Starknet базується на технології STARKs (без довірчого налаштування нульових знань), що забезпечує високу масштабованість і приватність. У порівнянні з zk-SNARKs, STARKs мають квантову стійкість, що гарантує довгострокову безпеку. Платформа підтримує універсальні обчислення і дозволяє запускати будь-які типи смарт-контрактів.

Ключова конкурентна перевага — технологія STARKs без довірчого налаштування і з квантовою стійкістю, що забезпечує більш безпечний і прозорий досвід масштабування.

ZetaChain

Основні характеристики проєкту

• Робочий обіг: $80.98M
• Дата запуску: лютий 2021
• Токен: ZETA, для газу, управління і міжланцюгової взаємодії

ZetaChain прагне створити “універсальний міжланцюговий міст”, використовуючи ZK Rollup і zk-SNARKs для безпечної передачі даних і активів між різними блокчейнами, підтримуючи виклики dApps у кількох ланцюгах без складних додаткових операцій.

Ключова конкурентна перевага — акцент на міжланцюговій взаємодії, що дозволяє додаткам безперешкодно інтегрувати ресурси і дані з кількох блокчейнів.

Інші важливі проєкти

Polygon zkEVM — відомий своєю сумісністю з EVM, дозволяє безпосередньо переносити інструменти і смарт-контракти Ethereum, TVL до $115M

zkSync Era — розроблений Matter Labs, пропонує низькі витрати і високу пропускну здатність, TVL $555M, орієнтований на зручність користувачів

Scroll — зосереджений на високій пропускній здатності і низькій затримці, використовує zk-SNARKs для стиснення, TVL $63.46M

Aztec Protocol — вводить мову програмування Noir, підтримує гібридний режим з опціональною приватністю

ZKFair — як DEX-додаток, фокусується на чесності передопераційних торгів

DeGate V1 — DEX, орієнтований на низький скіпінг, ринкова капіталізація $21.14M

Taiko — використовує інноваційну архітектуру “based sorting”, залучив $37M фінансування, вирішує проблему централізованих сортувальників