Sunt ZK-Rollups ultima piesă a puzzle-ului cu soluții de scalare a Blockchain?

Scalabilitatea a fost mult timp văzută ca una dintre cele mai mari provocări cu care se confruntă adoptarea blockchain-ului de masă. Deși numărul de tranzacții pe care o rețea le poate procesa variază foarte mult în funcție de tehnologia de bază asociată cu Bitcoin, Ethereum și nenumărații săi concurenți, timp de ani de zile, o soluție viabilă la nivelul întregii industrie la „problema scalabilității” a fost percepută de unii ca fiind la fel de evazivă ca Moby. Dick. 

Muzica de dispoziție a început să se schimbe, datorită în mare parte apariției protocoalelor precum Solana, Polkadot, Avalanche și Terra, care sunt adesea numite „ucigași Ethereum” datorită confirmărilor lor ultrarapide și a taxelor de gaz satisfăcător de mici. Sosirea acestor rețele alternative a datorat în mare măsură boom-ului DeFi din 2020, când cererea în creștere pentru NFT-uri și dApp-uri a stimulat, la rândul său, creșterea platformelor blockchain capabile să gestioneze volumul după ce Ethereum și-a atins capacitatea.

O cursă înarmărilor de scalabilitate

Este suficient să spunem că problema scalabilității a fost abordată în mai multe moduri. Solana, de exemplu, folosește un sistem de consens care combină Proof of History și o implementare personalizată a Practical Byzantine Fault Tolerance, cunoscută sub numele de Tower BFT. Împreună, aceste inovații îl ajută pe Solana să dezvolte până la 65,000 de tranzacții pe secundă (tps). Între timp, Polkadot folosește sharding, un proces în care lanțurile separate cunoscute sub numele de „parachains” se conectează în mod independent la relay relay principal și execută tranzacții paralele conform propriilor reguli. Prin eliberarea lanțului principal, Polkadot ar putea ajunge în cele din urmă la 1 milion de tps, potrivit fondatorului Gavin Wood.

În ciuda atacurilor aparent nesfârșite lansate asupra cetății Ethereum, platforma de contracte inteligente are propriile planuri lăudate pentru a aborda problema de scalabilitate care a împiedicat continuu iterația sa actuală din cauza exploziei DeFi. Se estimează că upgrade-ul Ethereum 2.0, mult așteptat, va gestiona 100,000 de tps, deși marea majoritate a tranzacțiilor se așteaptă de fapt să fie gestionate în afara lanțului prin ZK-Rollups, o soluție nouă care combină procesele on și off-chain.

Descrisă ca o „construcție de nivel 2 care crește scalabilitatea prin procesarea transferului în masă într-o singură tranzacție”, ZK-Rollups reduce considerabil resursele de calcul și stocare necesare pentru validarea blocurilor, prin scăderea cantității de date dintr-o tranzacție. Acest lucru este posibil prin dovezi criptografice cu cunoștințe zero (ZKP), prin care o parte poate dovedi că știe sau are ceva fără a preda nicio informație despre ce știu sau au. 

Deoarece astfel de dovezi de validitate (SNARK) sunt verificabile instantaneu, ele sunt capabile să îmbunătățească în mod dramatic valori, cum ar fi debitul și scalabilitatea, reducând în același timp taxele de tranzacție pentru utilizatori.

„Lucrul unic despre dovezile fără cunoștințe este că rămân mici chiar și atunci când munca care este verificată cu ele crește semnificativ”, observă Lucas Vogelsang, co-fondator și CEO al platformei DeFi Centrifuge, alimentată de Ethereum, „Acest lucru îi va face foarte atractiv, chiar dacă blockchain-urile în sine se extind mai mult.”

Vogelsang este mai mult decât puțin familiarizat cu tehnologia. Centrifuge, care deblochează lichiditate pentru activele din lumea reală prin tokenizarea acestora ca NFT, permite dezvoltatorilor să folosească ZKP-urile în aplicațiile lor descentralizate datorită integrării cu ZoKrates, o cutie de instrumente pentru zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge). Prin accesarea dovezilor fără cunoștințe, Centrifuge permite ca toate tranzacțiile din rețeaua sa să fie complet ascunse de orice terță parte. Aceasta înseamnă că informațiile sensibile, cum ar fi deținerea dvs. asupra unui imobil scump, de exemplu, nu sunt expuse public atunci când se emit un NFT care reprezintă acest activ.

Tranziția lui Ethereum la un model proof-of-stake (PoS) mai ecologic, împreună cu utilizarea tehnologiei ZK eficiente din punct de vedere energetic, nu ar putea fi mai oportună. Săptămâna aceasta, vicepreședintele Autorității Europene pentru Valori Mobiliare și Piețe a cerut interzicerea completă a sistemului de dovadă a muncii (PoW). Erik Thedèen a îndemnat autoritățile de reglementare din UE să restrângă mineritul PoW utilizat în prezent de rețelele Bitcoin și Ethereum și să promoveze în schimb PoS.

Poate ZK-Rollup-urile să crească nivelul spațiului NFT?

Centrifuge nu este singurul proiect Ethereum axat pe NFT care utilizează tehnologia ZK. Un altul, Immutable X, a creat o nouă soluție de scalare layer-2 care combină schimbul specific NFT și logica probei cu tehnologia de pionierat roll-up dezvoltată de platforma de execuție StarkWare. 

Motorul de scalabilitate proprietar al acestuia din urmă, StarkEx, permite companiei de jocuri blockchain din Sydney să extindă atractivitatea economiei NFT, care a fost acuzată că seamănă cu o grădină îngrădită din cauza taxelor de tranzacționare vertiginoase. Deoarece toate tranzacțiile sunt grupate în afara lanțului, utilizatorii Immutable X sunt capabili să bată și să tranzacționeze NFT-uri ieftin și rapid, fără a sacrifica securitatea sau efectele de rețea ale rețelei NFT Ethereum. Cu capacitatea de a procesa până la 9,000 tps la taxe de gaz aproape de zero, Immutable X se așteaptă să îmbunătățească în mod masiv experiența utilizatorului pentru comercianți, colecționari și creatori.

„ZK-Rollups-urile sunt de departe cea mai ușoară modalitate de a scala tranzacții cu debit mare, moștenind în același timp securitatea L1”, spune co-fondatorul și președintele Immutable X Robbie Ferguson, „Am văzut o cantitate uriașă de valoare pierdută prin hack-uri. pe sidechain-uri sau L1 alternative anul acesta, deci aceasta este o preocupare foarte reală pentru proiectele și jocurile care construiesc NFT-uri.

„Cererea globală de NFT în jocuri, obiecte de colecție și IP a făcut ca soluțiile de scalare să treacă de la o vitamină la un analgezic. În momentul în care avem un studio de jocuri important să intre în NFT-uri, ele vor acoperi restul volumului tranzacțiilor NFT combinate, așa că este esențial să avem o soluție care să costă exact zero în gaz pentru crearea sau comercializarea acestor active.”

În mod interesant, dovezile zkSTARK ale lui Immutable X diferă oarecum de omologii zkSNARK menționate mai sus. Dimensiunile mai mari ale probelor din primul înseamnă că acestea durează mai mult pentru verificare și, prin urmare, necesită mai mult gaz. În ciuda acestui fapt, StarkWare a primit un grant de 12 milioane de dolari de la Fundația Ethereum și a devenit rapid una dintre soluțiile de scalare de bază ale industriei.

Desigur, Ethereum nu este singurul blockchain care a investit masiv în tehnologia ZK. Polygon, o altă fabrică de manie NFT, a achiziționat recent startup-ul de scalare Ethereum Mir Protocol pentru 400 de milioane de dolari, ducând investiția în ZK până la 650 de milioane de dolari din august 2021. Un Rollup ZK concentrat pe Polygon este de așteptat să aterizeze în cursul acestui an. Și apoi există Syscoin, o rețea care pretinde să reprezinte cele mai bune tehnologii Bitcoin, Ethereum și ZK.

Mașina virtuală îmbunătățită prin rețea (NEVM) a Syscoin combină de fapt elemente ale blockchain-urilor cu bandă albastră ale industriei. Așezările sunt securizate de modelul de securitate de dovadă a muncii (PoW) al Bitcoin prin extragere combinată, iar dezvoltatorii pot implementa contracte inteligente folosind instrumentele și resursele EVM familiare cu care s-au obișnuit în timp ce lucrează în mediul Ethereum.

Implementarea ZK-Rollups pe Syscoin înseamnă că rețeaua va fi capabilă să proceseze 210,000 de tranzacții pe secundă începând cu primul trimestru al anului 1. Platforma DeFi Mute se pregătește deja să utilizeze rollup-uri pe NEVM Syscoin, deoarece se străduiește să creeze o soluție rapidă, concentrată pe confidențialitate. suita financiară.

„Nu văd o altă formă de realizare tehnologică la fel de monumentală ca dovezile de cunoaștere zero până când nu ajunge calculul cuantic util”, prezice CTO al Syscoin, Jagdeep Sidhu.  

„Prin abordarea noastră preferată de scalare, facem semn de o modalitate de a crea economii de scară. ZK-Rollups elimină blocajul din astfel de sisteme prin amortizarea numărului de tranzacții. În plus, sunt dezvoltate sisteme ASIC (hardware specializate specializate necesare pentru extragerea de criptomonede) mai eficiente, care dovedesc dovezi fără cunoștințe, pentru a reduce și mai mult costurile de calcul.” 

Perspective diferite

Evident, ZK-Rollups fac o mare impresie în lumea blockchain. Însă fondatorul Ethereum, Vitalik Buterin, a emis o notă prudentă, declarându-și convingerea că „va fi nevoie de ani de rafinament și audituri pentru ca oamenii să fie pe deplin confortabili să-și depoziteze activele într-un ZK-Rollup”.

Sidhu este mai optimist: „În cele din urmă, utilizatorii finali vor fi cel mai probabil într-un fel de sistem ZK-Rollup, prin care ceea ce stabilesc va fi abstras de la ei de cele mai multe ori și vor folosi aplicații Web3 fără nicio cunoaștere a tehnologiei care face totul este posibil, cu nimic diferit de utilizatorul tău obișnuit de smartphone de astăzi.”

Când vine vorba de ZK-Rollups, există un sentiment general că suntem doar la prăpastie. Scalarea pe scară largă este probabil să fie agresiv competitivă, pe măsură ce rețelele și soluțiile scad și se confruntă cu cota de piață, dar utilizatorii vor fi în cele din urmă beneficiarii pe măsură ce se îmbunătățește debitul, securitatea și confortul.