Nội dungToggle Table of Content

Phân tích

Tìm hiểu về Zk Rollup – Giải pháp mở rộng cho Ethereum Layer 1 với ưu điểm vượt trội

Tổng quan

Khả năng mở rộng luôn là một vấn đề đối với các public ledgers. Đó là một vấn đề mà các kỹ sư đã cố gắng giải quyết trong nhiều năm nay. Vấn đề này đã trở thành một nhu cầu cấp bách trong thời gian qua với sự gia tăng hoạt động trên các Public Ledgers và điều này đã được phản ánh trong phí giao dịch, đôi khi lên tới hơn 50 đô la Mỹ cho các tương tác contract trên Ethereum.

Hai cách tiếp cận chính để giải quyết vấn đề này là 1 là mở rộng quy mô bằng cách sử dụng các cơ chế mới như sharding, và 2 là các layer 2 để giảm tải Chain Ethereum. Cả hai cách tiếp cận đều thành công theo những cách khác nhau.

Về Layer 2

Một loạt các giải pháp mở rộng đã được đưa ra, bao gồm State ChannelPlasma, và Rollups, nhưng Rollups được xem là giải pháp mở rộng quy mô cuối cùng vì chúng cho phép giao dịch nhanh và rẻ mà không phải hy sinh bất kỳ đặc tính bảo mật hay phi tập trung của giao thức layer 1. Các giao thức trên Rollups có phí giao dịch phải chăng hơn vì hai lý do:

  • Chỉ một phần nhỏ của mỗi giao dịch cần được lưu trữ trên blockchain layer 1
  • Không có phần tính toán nào của một giao dịch cần thực hiện trên layer 1

Nói rộng hơn, Rollups đóng vai trò trung tâm trong việc chuyển từ kiến trúc blockchain “nguyên khối” sang “mô-đun”.

Nhưng Rollups không chỉ giành cho Ethereum. Arthur Breitman, người sáng lập Tezos Blockchain, lập luận rằng Rollup là giải pháp mở rộng quy mô cuối cùng. NEAR cũng đã thiết kế blockchain của mình để phù hợp với kiến trúc mô-đun với tính khả dụng dữ liệu sharding. Và cũng trong tháng 1/2022, Celestia và Evmos đã công bố sự hợp tác để xây dựng Cevmos (Celestia x EVMos x Cosmos), một ngăn sắp xếp mô đun mở cho các ứng dụng dựa trên EVM sử dụng Celestia làm lớp dữ liệu sẵn có (layer data availability)  và Evmos làm lớp dàn xếp (settlement layer).

Hiện tại Có hai loại Rollups chính: fraud proofs (optimistic rollups) và validity proofs (zero-knowledge rollups). Một loạt các giải pháp mở rộng quy mô sẽ cùng tồn tại trong tương lai, nhưng Zero knowledge (ZK) rollups là một giải pháp mở rộng đặc biệt với khả năng tương thích EVM.

Chúng ta sẽ đi sâu hơn vào công nghệ ZK, giải thích một số thuật ngữ thường được sử dụng khi thảo luận về lĩnh vực ZK, lý do tại sao cộng đồng tiền điện tử lại hào hứng với ZK rollups và mô tả tình hình hiện tại của thị trường.

Bài viết này anh em cùng WeTAG tìm hiểu về Zk Rollup và những tính tính năng mà giải pháp này mang lại cho hệ sinh thái của Ethreum là gì nhé!

Zk Rollup là gì?

Zk Rollup là một giáp mở rộng cho Ethereum layer 1 bằng cách sử dụng công nghệ zero knowledge proof. Zk Rollup cho phép tổng hợp một số lượng lớn các giao dịch vào một khối Rollup và tạo ra bằng chứng ngắn gọn cho khối off-chain. Sau đó, smart contract trên Ethereum layer 1 chỉ cần xác minh Proof đó mà không cần thực hiện lại các giao dịch. Điều này có thể giúp tiết kiệm nhiều gas fee vì xác minh Proof rẻ hơn nhiều so với việc thực hiện lại tính toán.

Với ZK rollup, không có sự chậm trễ khi chuyển tài sản từ Layer 2 sang Layer 1 vì bằng chứng hợp lệ được chấp nhận bởi ZK rollup contract đã xác minh tài sản đó. Ở layer 2, ZK rollups có thể được tối ưu hóa để giảm quy mô giao dịch hơn nữa. Một cách hiểu đơn giản về quy trình xem xét tính hợp lệ của dữ liệu của Zk Rollup: Dữ liệu được cho là sai cho đến khi được chứng minh là đúng.

Ưu và nhược điểm

Ưu điểm

  • Thời gian hoàn thiện (finality time) nhanh hơn vì trạng thái được xác minh ngay lập tức sau khi các bằng chứng được gửi đến chuỗi chính.
  • Khó bị tấn công bởi các cuộc tấn công như Optimistic rollup
  • Bảo mật và phi tập trung, vì dữ liệu cần thiết để khôi phục trạng thái được lưu trữ trên L1.

Nhược điểm

  • Chưa hỗ trợ EVM, chỉ có thể thực hiện những giao dịch chuyển tiền đơn giản
  • Hạn chế về hỗ trợ smart contract, gây khó khăn cho các dapps
  • Các bằng chứng về tính hợp lệ rất khó tính toán – không có giá trị đối với các ứng dụng có ít hoạt động trên chuỗi.
  • Operator có thể gây ảnh hưởng tới thứ tự giao dịch.

So sánh giữa ZK Rollup và các Layer2 khác

Một số dự án sử dụng ZK-rollups

zkSync

zkSync là một giải pháp mở rộng cho Ethereum sử dụng Zk Rollup. zkSync sử dụng SNARK friendly VM để triển khai và xác minh zero knowledge proof gọi là PLONK. Dự án được nghiên cứu và phát triển bởi Matter Labs.

zkSync đã giới thiệu testnet zkSync 2.0. dự án đã giới thiệu zkEVM  một VM tương thích với EVM, một số điểm đáng chú ý của zk Sync bao gồm:

  • Cryptography: Tập lệnh của zkEVM đã được hoàn thiện, cả hai việc triển khai đều được thực hiện trong mạch và trong môi trường thực thi.
  • Compiler: Các hợp đồng thông minh được viết bằng cả Solidity và Zinc hiện có thể được biên dịch thành bytecode zkEVM.
  • Infrastructure: Việc tích hợp full node đã hoàn tất, có khả năng triển khai và thực hiện thành công các hợp đồng thông minh đã biên dịch.

Starkware

StarkWare là một giải pháp Layer 2 được xây dựng và phát triển từ năm 2018, mục tiêu là mở rộng và khắc phục những điểm yếu của Ethereum. Giải pháp của StarkWare được xây dựng dựa trên bằng chứng bảo mật ZK proofs. Để hiểu hơn về StarkWare, chúng ta cần tìm hiểu 2 thành phần của nó:

  • StarkEx
  • StarkNet

StarkExStarkNet đều cung cấp giải pháp mở rộng cho Layer 1 Ethereum thông qua công nghệ bằng chứng STARK. Điểm khác biệt là StarkEX sẽ là công cụ điều chỉnh phù hợp cho từng dự án riêng biệt, trong khi đó StarkNet sẽ là một mạng lưới Layer 2 decentralized, cho phép các nhà phát triển xây dựng Dapps trên đó.

Loopring

Loopring là một giao thức mã nguồn mở được xây dựng trên platform Ethereum với mục đích giúp các nhà phát triển có thể xây dựng các sàn giao dịch phi tập trung DEX và AMM an toàn và thể mở rộng.

Loopring không phải là một sàn giao dịch phi tập trung DEX (Decentralized Exchange), mà chỉ là giao thức giúp xây dựng sàn DEX trên các blockchain.

Loopring cung cấp khả năng trao đổi và thanh toán phi tập trung có khả năng mở rộng cao bằng cách xử lý hàng loạt hàng nghìn yêu cầu ngoài chuỗi, với việc thực thi chính xác có thể xác minh thông qua zero knowledge proof. Hiệu suất của Ethereum không còn là nút thắt cổ chai nữa. Điều này làm giảm đáng kể mức tiêu thụ gas và chi phí giao dịch.

Kết luận

Zero kwonledge proof là công nghệ có thể phát triển và giải quyết các điểm yếu mà giải pháp này đang mắc phải ở hiện tại. Những cập nhật tiếp theo về Zero kwonledge proof WeTAG sẽ cập nhật trong bài viết sắp tới, cảm ơn anh em đã đọc bài viết và đừng quên đăng ký các kênh thông tin của WeTAG nhé!