Эфириум, блокчейн, который претерпел революционные изменения, столкнулся с серьезными сложностями в плане расширения своих возможностей из-за увеличивающегося спроса. Но благодаря передовым технологиям, таким как ZK-Rollups, Ethereum теперь может обрабатывать гораздо больше операций за секунду, уменьшать стоимость газа и повышать эффективность масштабирования.

В данной статье освещаются наиболее примечательные проекты на базе Эфириума, использующие ZK-Rollups. Каждый проект выделяется своими уникальными характеристиками, подчеркивая гибкость и возможности ZK-Rollups как инструмента для масштабирования второго уровня.

• Что такое ZK-Rollups
• Polygon
• StarkNet/StarkEx
• ZKSync
• Immutable X
• Loopring
• Заключение

Что такое ZK-Rollups

ZK-Rollups являются технологией масштабирования второго уровня для Эфириума, применяющей доказательства с нулевым разглашением для агрегации множества транзакций в единое доказательство. Это доказательство затем публикуется на основной сети Ethereum. Благодаря этому, каждая операция в рамках ZK-Rollup гарантированно верна, и не требуется перепроверять каждую из них отдельно в блокчейне, что сокращает необходимость в расчетных ресурсах. Это способствует следующим факторам:

• повышению пропускной способности сети;
• уменьшению загруженности;
• снижению транзакционных сборов.

ZK-Rollups эффективно переносят вычислительные процессы за пределы блокчейна, оставляя в самой сети только необходимые данные, что ведет к значительному уменьшению стоимости газа. Особенностями этой технологии являются поддержание высокого уровня безопасности и обеспечение доступности данных в сети, что позволяет пользователям извлекать средства даже при недоступности уровня ZK-Rollup.

Отличительной чертой ZK-Rollups перед другими решениями второго уровня является полная совместимость с Эфириумом, что дает разработчикам возможность использовать уже известные им инструменты и подходы. Также ZK-Rollups гарантируют выполнение транзакций: после их включения в rollup они не могут быть отменены.

В итоге, ZK-Rollups представляют собой одно из наиболее перспективных решений для устранения проблем масштабирования сети Эфириум, предлагая пользователем следующие преимущества:

Различные платформы, включая сервисы для займов и кредитования, а также децентрализованные криптовалютные биржи (DEX), расширили свои возможности до многочисленных цепочек. Это подразумевает их поддержку нескольких вторичных уровней, основанных на технологии ZK-Rollup, что дает пользователям возможности для уменьшения стоимости транзакций и ускорения их выполнения и окончательного подтверждения.

Polygon

Запущенный в 2017 году как Matic Network, Polygon был создан группой разработчиков Ethereum, включая Сандипа Нейвала, Анурага Арджуну, Джайнти Канани и Михайло Бьелича.

В основе работы Polygon лежит использование ZK-Rollups для улучшения масштабируемости, преодолевая при этом типичные ограничения, такие как длительное время обработки. Инновационный подход Polygon к рекурсивным доказательствам облегчает эти проблемы. В отличие от традиционных ZK-Rollup блокчейнов, которые создают доказательства для индивидуальных транзакций, Polygon способен генерировать доказательства для целого массива транзакций одновременно, прежде чем отправить их в основную сеть Ethereum.

Polygon выделяется своей уникальной архитектурой ZK-Rollup, делая сеть быстрее и более доступной по сравнению с другими методами масштабирования ZK-Rollup за счет исключения необходимости в специализированном оборудовании для валидации. Например, в разрабатываемой сети Polygon Zero размер некоторых доказательств составляет всего 45 КБ, что значительно снижает нагрузку на производительность по сравнению с другими решениями масштабирования.

Отличие ZK-Rollups от Polygon заключается в их полной совместимости с Ethereum, что позволяет разработчикам использовать существующие навыки и инструменты без необходимости изучать новые языки программирования, в отличие от других решений второго уровня, таких как StarkNet.

Polygon функционирует путем создания нескольких «цепочек подтверждений», которые напоминают сайдчейны, но выполняют различную функцию и обеспечиваются за счет безопасности основной сети Ethereum.

StarkNet/StarkEx

StarkNet и StarkEx разработаны компанией Starkware, основанной в 2017 году Алессандро Кьезой и Эли Бен-Сассоном.

StarkNet функционирует как децентрализованная сеть второго уровня, использующая технологию ZK-Rollup. В отличие от Polygon, для работы с StarkNet разработчикам необходимо изучить язык программирования Cairo вместо Solidity, что может создать дополнительные сложности для новичков в этой сфере. Впрочем, существуют усилия по разработке транспиляторов, позволяющих переводить код из Solidity в Cairo и из других популярных языков программирования, чтобы облегчить этот переход.

Как и другие решения на основе ZK-Rollup, StarkNet объединяет множество транзакций второго уровня в одну транзакцию Ethereum, что способствует повышению эффективности транзакций и снижению затрат на газ.

Те же разработчики стоят и за созданием StarkEx — отдельной блокчейн-системы. StarkNet ориентирован на развитие открытых dApp, в то время как StarkEx предлагает масштабируемое решение в формате SaaS, нацеленное на децентрализованные криптовалютные биржи (DEX), помогая им снижать издержки и увеличивать скорость обработки транзакций и ликвидность.

StarkEx поддерживает широкий спектр токенов, включая ETH, ERC-20, токены других EVM-совместимых цепочек, а также популярные ERC-721 NFT. Кроме того, ведутся работы по добавлению функционала для оффчейн-мининга полузаменимых динамических NFT ERC-1155. С момента запуска на Ethereum в середине 2020 года, StarkEx стал одним из ведущих решений второго уровня по общей заблокированной стоимости (TVL), поддерживая множество dApps и протоколов.

ZKSync

За разработкой ZKSync стоят Александр Власов и Алекс Глуховский из Matter Labs, которые запустили эту технологию в 2020 году.

ZKSync создано для выполнения транзакций с высокой скоростью (до 2000 транзакций в секунду) при одновременном снижении стоимости газа и обеспечении высокого уровня безопасности. Это решение Layer-2 для масштабирования сети Ethereum отличается возможностью быстро выводить средства обратно в основную сеть Ethereum Layer-1. Особо выделяется тем, что ZKSync является единственным протоколом ZK-rollup, полностью совместимым с EVM, что упрощает перенос существующих смарт-контрактов с Ethereum без необходимости их доработки для ZKSync, значительно уменьшая время разработки.

В то время как ZKSync имеет определенные схожие черты со StarkNet и StarkEx, важное различие заключается в типе используемой технологии верификации. ZKSync применяет технологию SNARK (краткий неинтерактивный аргумент знаний), в отличие от StarkEx, который использует STARK (масштабируемые прозрачные аргументы знаний).

ZK-SNARK требуют процесса установки с одноразовым доверием, что создает потенциал для централизации и снижает уровень доверия. В свою очередь, ZK-STARK используют систему, проверяемую с использованием публичной случайности, что исключает необходимость в доверии и делает их потенциально устойчивыми к квантовым компьютерам, в отличие от SNARK, обещая также лучшую масштабируемость. Это показывает определенные ограничения ZKSync по сравнению со StarkNet.

Среди известных проектов, реализованных на платформе ZKSync, находятся Argent, Gitcoin, Yearn Finance, Gnosis Safe, Snapshot, Tally и 1inch Network.

Immutable X

Immutable X, запущенная в 2020 году на основе Ethereum, предлагает разработчикам решения уровня 2 для создания быстрых и безопасных NFT- и блокчейн-игр. Эта платформа предоставляет API-интерфейсы и инструменты для легкой разработки, позволяя разработчикам игр внедрять сложную экономику и гарантировать владение игровыми активами через функции, такие как бесплатная чеканка и быстрые транзакции.

Immutable X также поддерживает платформы торговли токенами, обеспечивая максимальную ликвидность и безопасную, экономичную торговлю. Выбор Ethereum в качестве основы обусловлен его безопасностью и широким применением.

Платформа использует механизм ZK-Rollups для упаковки транзакций, снижения затрат на газ и повышения скорости обработки, предлагая при этом два решения уровня 2: StarkEx для пакетной обработки транзакций и Immutable zkEVM для разработки смарт-контрактов, совместимых с Ethereum, с высокой производительностью и низкой стоимостью, особенно подходящих для игровых приложений.

Loopring

Loopring — это протокол уровня 2 для децентрализованных бирж, основанный на Ethereum, который позволяет проводить тысячи транзакций в секунду, уменьшая при этом расходы на газ и повышая безопасность благодаря использованию доказательств с нулевым разглашением (ZKP). Эта технология увеличивает эффективность, позволяя объединять множество транзакций в одно доказательство, которое затем проверяется в Ethereum, значительно повышая пропускную способность и снижая затраты.

Loopring также предлагает свою торговую платформу без хранения, Loopring Exchange, для безопасных и эффективных операций на DEX без комиссии за газ.

Loopring использует собственный токен LCR для вознаграждения участников сети, обеспечивая преимущества централизованных бирж в децентрализованном контексте, при этом ускоряя внедрение и эффективность технологии блокчейн в экосистеме Ethereum.

Заключение

Использование передовых технологий, в частности ZK-Rollups, предлагает решение проблем масштабирования для блокчейна Ethereum. Отмечено, что многие известные проекты уже внедряют эту технологию для увеличения скорости транзакций, сокращения расходов и укрепления безопасности в сети Ethereum.

С учетом того, что эти инновации продолжают развиваться и улучшаться, они обещают полностью раскрыть потенциал Ethereum, делая его более доступным и эффективным для широкого круга пользователей и разработчиков. Таким образом, будущее Ethereum кажется тесно связанным с дальнейшим развитием и внедрением ZK-Rollups.