CUMULĂRI EXPLICATE: OPTIMISTIC VS. ZK ȘI ROLUL LOR ÎN SCALARE

Ce sunt seturile de blockchain?

Seturile de blockchain sunt soluții de scalare de nivel 2 concepute pentru a crește debitul tranzacțiilor și a reduce costurile pe blockchain-urile de nivel 1, cum ar fi Ethereum. Prin descărcarea execuției și calculului din lanțul de bază, menținând în același timp garanțiile de securitate, seturile îmbunătățesc semnificativ performanța rețelelor blockchain.

În loc să proceseze toate tranzacțiile direct pe rețeaua principală Ethereum, seturile execută tranzacții în afara lanțului și grupează (sau „cumulează”) mai multe tranzacții într-un singur lot de date. Acest pachet de date este apoi publicat înapoi în lanțul de nivel 1, asigurând transparența și finalitatea decontării.

Seturile sunt cruciale în abordarea blocajelor de scalabilitate fără a sacrifica descentralizarea sau securitatea. Acestea mențin compatibilitatea cu contractele inteligente Ethereum și mecanismele de consens, crescând în același timp dramatic capacitatea tranzacțiilor și reducând taxele de gaz atât pentru utilizatori, cât și pentru dezvoltatori.

Există două tipuri principale de seturi: seturi optimiste și seturi zero-knowledge (ZK). Fiecare folosește o metodă diferită pentru verificarea corectitudinii tranzacțiilor off-chain înainte de finalizarea lor on-chain.

Să explorăm cum funcționează și de ce contează.

De ce sunt importante seturile de tranzacții

• Scalabilitate: Seturile de tranzacții procesează sute până la mii de tranzacții off-chain, ușurând încărcarea pe Nivelurile 1 și permițând o execuție mai rapidă.
• Eficiență a costurilor: Utilizatorii plătesc taxe de tranzacție semnificativ mai mici prin împărțirea costurilor de gaz ale Nivelului 1 în mai multe tranzacții incluse în pachet.
• Securitate: Deoarece seturile de tranzacții moștenesc securitatea Nivelului 1, utilizatorii beneficiază de stratul robust de consens al Ethereum fără a compromite asigurarea on-chain.
• Compatibilitate DApp: Seturile de tranzacții păstrează conformitatea EVM și acceptă contractele inteligente standard Solidity, permițând implementarea ușoară a aplicațiilor descentralizate existente cu modificări minime.

Pe măsură ce activitatea on-chain crește, se așteaptă ca seturile de soluții să devină esențiale pentru infrastructura de scalabilitate blockchain.

Cum funcționează seturile optimiste?

Seturile optimiste funcționează pe baza unei filosofii de tip „încredere, dar verificare”. Acestea presupun că tranzacțiile trimise în afara lanțului sunt valide, cu excepția cazului în care se dovedește contrariul. Operatorul publică loturi de tranzacții și rădăcinile de stare însoțitoare în rețeaua principală Ethereum, fără nicio dovadă imediată. Numele „optimist” reflectă această presupunere implicită de onestitate.

Cu toate acestea, pentru a asigura securitatea, fiecare lot de tranzacții intră într-o perioadă de provocare - fereastra de timp în care oricine poate contesta tranzacțiile frauduloase prin trimiterea unei dovezi de fraudă. Dacă dovada fraudei este acceptată, starea incorectă este respinsă, iar setul de seturi se actualizează în consecință, putând pedepsi actorul necinstit.

Caracteristici cheie ale seturilor optimiste

• Dovezi de fraudă: Rezolvarea litigiilor depinde de detectarea și demonstrarea tranzacțiilor nevalide după trimitere.
• Perioada de contestare: Finalitatea este amânată (de obicei o săptămână) pentru a permite verificarea și a preveni actualizările frauduloase.
• Compatibilitate EVM: Seturile optimiste acceptă nativ standardele de programare Ethereum, permițând implementarea simplă a DApp.
• Exemple: Implementările proeminente ale seturilor optimiste includ Optimism și Arbitrum.

În ciuda întârzierii În ceea ce privește retragerea fondurilor datorită ferestrei de provocare, seturile optimiste au devenit populare pentru aplicațiile de uz general, în special în DeFi și jocuri. Principalele lor beneficii includ ușurința integrării, garanțiile de securitate descentralizate și costurile tranzacțiilor reduse.

Beneficii și limitări

Seturile optimiste reduc semnificativ taxele de tranzacție și congestia rețelei. Dezvoltatorii se bucură de un set de instrumente familiar, deoarece există costuri minime pentru adaptarea contractelor Ethereum existente. Cu toate acestea, finalitatea mai lungă datorită ferestrei rezistente la fraudă și dependența de participanți onești pentru verificare sunt compromisuri de luat în considerare.

Aceste compromisuri au deschis calea pentru un interes sporit pentru seturile zero-knowledge, care oferă o finalitate mai rapidă cu prețul complexității.

Înțelegerea ZK Rollups

Setulările cu cunoștințe zero (ZK-rollups) utilizează dovezi criptografice - în special argumente succinte non-interactive ale cunoștințelor cu cunoștințe zero (zk-SNARKs sau zk-STARKs) - pentru a demonstra validitatea tranzacțiilor off-chain. Aceste dovezi sunt generate pentru fiecare lot de tranzacții grupat și sunt trimise rețelei principale Ethereum împreună cu datele cumulate.

Avantajul crucial aici constă în natura acestor dovezi: ZK-rollups nu necesită respingere sau o fereastră de contestare. În schimb, tranzițiile de stare sunt verificate imediat ce dovada criptografică este validată de lanțul Ethereum.

Caracteristici cheie ale ZK-Rollup-urilor

• Dovezi de validitate: Fiecare pachet de date include o dovadă concisă care garantează corectitudinea întregului set de tranzacții.
• Finalitate instantanee: Fără întârzieri în decontare, deoarece dovada confirmă corectitudinea în avans.
• Securitate îmbunătățită: Dependență redusă de participanții la rețea pentru detectarea loturilor nevalide.
• Exemple: Printre protocoalele majore ZK-rollup se numără zkSync, Polygon zkEVM și Derulați.

Seturile ZK sunt deosebit de potrivite pentru aplicațiile care necesită securitate ridicată, decontare rapidă și confidențialitate. Deși implică o complexitate mai mare a infrastructurii și o suprasarcină de calcul, progresele recente le-au făcut din ce în ce mai accesibile dezvoltatorilor și scalabile într-o gamă mai largă de cazuri de utilizare.

Beneficii și provocări

Avantaje: Retragere instantanee, scalabilitate mai mare și rezistență mai puternică la fraudă, deoarece validitatea este verificată înainte de acceptare. Este necesară mai puțină încredere în actorii terți.

Dezavantaje: Costuri de calcul inițiale mai mari pentru generarea de dovezi; din punct de vedere istoric, suport limitat pentru calculul de uz general (deși proiecte precum zkEVM abordează acum acest aspect).

În plus, integrarea logicii zero-knowledge în DApps necesită abilități și resurse de dezvoltare specializate. Cu toate acestea, pe măsură ce instrumentele se îmbunătățesc, setulurile ZK sunt pe cale să devină soluția dominantă pe termen lung datorită eficienței și minimizării încrederii lor.

Viitorul setuluiurilor ZK

În timp ce seturile optimiste se adresează bine aplicațiilor Ethereum de astăzi, seturile ZK oferă un potențial de inovare mai profund. De la tranzacții axate pe confidențialitate la aplicații scalabile de nivel enterprise, seturile ZK ar putea sta la baza următoarei generații de infrastructură Web3 pe măsură ce instrumentele criptografice se maturizează.