Нөлдік білім жинақтары

Нөлдік білім жинақтары дегеніміз не?

Қарапайым сөзбен айтқанда, нөлдік білім жинақтары (немесе ZK жиынтықтары) масштабтау шешімінің түрі болып табылады. Олар бірнеше аудару дәлелдерін бірнеше блокчейн деңгейінде бірден тексеруге болатын бір транзакцияға біріктіреді. Нөлдік білім жинақтары әлі де жаңа тұжырымдама болып табылады, бірақ оларды StarkNet және zkSyncсияқты платформалардан табуға болады.

Нөлдік білім жинағы блокчейннің бірнеше деңгейлерімен әрекеттеседі. ZK жинақтарының көпшілігі Ethereum-да жұмыс істейді, сондықтан оны мысал ретінде қолданайық. Негізгі Ethereum тізбегінің артықшылықтары бар, бірақ олар көбінесе транзакциялық комиссиялардың жоғары және төмен жылдамдығымен келеді. Ethereum Layer 2 блокчейндері қосымша жылдамдық пен қолжетімділікті қоса отырып, негізгі тізбектің қауіпсіздігін пайдаланады.

ZK жинақтары екі қабат үшін де жұмыс істейтін транзакция жасауға мүмкіндік береді. Кез келген берілген ZK жиыны бір бумада бірнеше нөлдік білім дәлелдерін қамтитын транзакция болып табылады. Бұл транзакция блокчейннің 2-деңгейінде де, 1-деңгейінде де өз күйін сақтай алатын ақылды келісімшарт болып табылады. Егжей-тегжейлерге тереңірек үңілмей-ақ, бұл ZK жиыны бірнеше жерде бірнеше транзакциялар үшін ақпаратты тексеретінін білдіреді, осылайша уақыт пен ақшаны үнемдейді.

Нөлдік білім жинақтары қалай жұмыс істейді?

Нөлдік білім жинағы қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін алдымен нөлдік білім дәлелдерітұжырымдамасын қарастыруымыз керек, бұл ақпаратты нақты ашпай-ақ, сізде белгілі бір ақпарат бар екенін дәлелдеуге мүмкіндік беретін криптографиялық механизм болып табылады. 

Мысалы, сізде тіркелгі құпия сөзі бар екенін нақты құпия сөзді көрсетудің орнына тіркелгіге кіргеніңізді көрсету арқылы дәлелдей аласыз. Криптоға келетін болсақ, нөлдік білімнің дәлелдері транзакциялар үшін қажетті құжаттаманы қамтамасыз етеді. Пайдаланушылар бұл ақпаратты басқа көрермендерге бермей-ақ, оларда барлық қажетті деректер мен рұқсаттар бар екенін көрсете алады.

Нөлдік білімді жинақтау процесінің тағы бір маңызды бөлігі - блокчейндерге жалған деректердің сақталуын болдырмауға мүмкіндік беретін математикалық құрылымның түрі Merkle ағашы. ZK-rollups смарт келісімшарттарында екі Merkle ағашы бар. Ағаштардың бірі тіркелгі деректерін сақтайды, ал екіншісі балансты сақтайды. Бұл жиынтыққа 2-деңгейде қосымша сақтық көшірме ақпаратын сақтай отырып, 1-деңгейде барлық қажетті ақпаратты сақтауға мүмкіндік береді. Бұл блокчейн өңдеуге қажет қуат көлемін азайтады, себебі негізгі қабат ақпараттың бірнеше маңызды биттерін ғана басқаруы керек.

Негізінде, нөлдік білім жиынтығын жіберген кезде сіз 2-деңгейдің бірнеше дәлелдерін бір транзакцияға біріктіресіз, содан кейін олар негізгі блокчейнге жарияланады. Бірнеше жеке транзакцияларды өндірудің орнына, негізгі тізбек тек бір жарамдылық дәлелімен айналысуы керек. 1-деңгейдегі жалғыз жинақты тексеру 2-деңгейдегі барлық әртүрлі транзакцияларды бір уақытта тексеруге мүмкіндік береді. Жиынтық негізгі тізбектегі ақпараттың шағын көлемін ғана басқару арқылы жұмыс істейді, сонымен бірге екінші қабаттағы растау ақпаратына қолжетімділікті қамтамасыз етеді.

Нөлдік білім жинақтары және оптимистік жинақтар

ZK жинағы оптимистік жинақтан сәл өзгеше екенін есте сақтаңыз. Оптимистік жинақтар - масштабталатын және ыңғайлы транзакцияның басқа түрі, сондықтан олар нөлдік білім жинақтары үшін жиі шатастырады. Дегенмен, есептеу тұрғысынан олар сәл басқаша өңделеді. Оптимистік жинақтар сонымен қатар 2-деңгейде өңделетін және негізгі тізбекте жарияланған транзакциялар бумалары болып табылады.

Дегенмен, олар жарияланғанға дейін дәлелденбеген. Атауынан көрініп тұрғандай, оптимистік топтамалар жалғандығы дәлелденбесе, жарамды болып саналады. Жиынтықта пайдаланушылар жарамсыз болуы мүмкін транзакцияларға дау айта алатын дау кезеңі бар. Дау кезеңі аяқталғанша транзакциялар негізгі тізбекте құжатталмайды.

Оптимистік жинақтардың кейбір қолданылуы бар, бірақ нақты дәлелдердің болмауы олардың нөлдік білім жинақтары сияқты қауіпсіз емес екенін білдіреді. ZK жиыны оптимистік жинаққа қарағанда жылдамырақ болады. Оптимистік жинақты пайдаланған кезде, дау кезеңі өтуін күту керек.

Нөлдік білім жинақтарының артықшылықтары

Нөлдік білім жинақтары өте танымал болып келеді, өйткені олардың бірнеше пайдалы артықшылықтары бар.

Жылдамырақ растау уақыты

ZK жиынының үлкен артықшылықтарының бірі - бұл жылдамырақ. Барлық транзакциялар алдымен 2-деңгейде аяқталады, ол негізгі тізбекке қарағанда жылдамырақ. Бұл транзакциялар дәлелдермен қамтамасыз етілгендіктен, олар бірден тексеріледі (негізгі тізбекке жеткенде). Бұл жылдамырақ уақыт пайдаланушылар үшін ыңғайлы және олар 2-қабатты масштабтауды әлдеқайда қол жетімді етеді. Әсіресе транзакциялардың үлкен санымен жұмыс істегенде, ZK жиыны - ең жылдам опциялардың бірі.

Шабуылдарға азырақ осал

Кейбір басқа жинақтау жүйелерінен айырмашылығы, нөлдік білім айтарлықтай қауіпсіз. Транзакциялар нөлдік білім дәлелдерімен расталғандықтан, ақпарат бірнеше кезеңде тексеріледі. Бұл транзакцияларды экономикалық шабуылдарға осал болудан сақтауға көмектеседі.

Орталықтандырылмаған қауіпсіздік

Тасымалдау күйін қалпына келтіру үшін қажет деректердің барлығы негізгі блокчейнде сақталады, осылайша сіз максималды орталықсыздандыру аласыз. Әсіресе Ethereum сияқты блокчейнмен жұмыс істегенде, транзакцияңыздың орталықсыздандырылғанына сенімді бола аласыз. Бұл транзакцияны аяқтаған кезде қосымша қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.

Өңдеуге неғұрлым қолжетімді

Блокчейннің 2-деңгейінде өңдеудің жылдамдығы мен қарапайымдылығы пайдаланушылар үшін үлкен үнемдеуге әкеледі. Бұл әсіресе Ethereum және басқа блокчейндерде жұмыс істегенде дұрыс, олар транзакциялық комиссияларды ең жоғары уақытта көбейтеді. Нөлдік білім жинағы тек бір ақыға бірнеше транзакцияларды өңдеуге мүмкіндік береді. Сондықтан, деректердің үлкен бөліктерімен жұмыс істегенде, сіз көп ақша үнемдей аласыз.

Нөлдік білім жинақтарының кемшіліктері

ZK жинақтары кез келген жағдайда жақсы жұмыс істемейді және белгілі бір жағдайларда жинақтарды пайдаланумен байланысты кейбір ықтимал мәселелер бар.

EVM қолдауының болмауы

Кейбір жинақтау түрлерінде Ethereum виртуалды машинасы (EVM) қолдауы жоқ. Бұл блокчейндердің белгілі бір түрлері үшін міндетті түрде мәселе емес, бірақ ол басқалар үшін қиындық тудыруы мүмкін. ZK жинақтарын пайдалану туралы шешім қабылдамас бұрын блокчейнді мұқият зерттеуге уақыт бөлу керек.

Жоғары есептеу талаптары

Кейбір адамдардың (дәлелденбеген) оптимистік жинақтармен жүруінің басты себебі - олардың механизмінің есептеу талаптары төмен болуы. ZK жинақтары қауіпсізірек, бірақ нөлдік білімге ие емес дәлелдемелерді жасау есептеу құнын талап етеді. Тізбектегі әрекеті көп емес қолданба үшін барлық қосымша күш жұмсалмауы мүмкін.

Оператор әсерінің осалдығы

Нөлдік білім жиынтығын жасау процесі операторға смарт келісім-шартқа қандай да бір әсер ету мүмкіндігін береді. Олар транзакциялардың ретін өзгерте алады, бұл кейбір пайдаланушылар үшін ықтимал мәселелерді тудыруы мүмкін. Сондықтан нөлдік білім жинағының кез келген түрімен жұмыс істегенде тек сенімді провайдерлерді пайдалану өте маңызды.

Ethereum-дағы нөлдік білім жинағы

Роликтерде көптеген блокчейндерге арналған қосымшалар бар болса да, нөлдік білім жинақтарының көпшілігі Ethereum-мен жұмыс істеу кезінде пайдаланылады. ZK-топтамаларында Ethereum үшін кейбір арнайы қосымшалар бар. Ethereum икемділігімен танымал болғанымен, оның желісі кептеліс, баяу және қымбат болуы мүмкін. ZK жинақтары жобаларды кеңейтуді жеңілдетеді. Олар пайдаланушыларға Ethereum желісінің артықшылықтарына қол жеткізуге мүмкіндік бере отырып, кеңейту мүмкіндігін береді.

Ethereum-ға ZK жиынтықтарын қолдануға бағытталған әртүрлі жобалар бар. Ең үлкендерінің бірі - Полигон Гермез (Полигонның zkEVM). Бұл ашық жоба провайдер технологиясына 1 миллиард доллар инвестициялады. Басқа танымал іске асыруға dYdX, Loopring және zkSyncкіреді. Бұл жобалардың барлығын Ethereum негізіндегі жобаларға көбірек функционалдылық пен жылдамдық қосу үшін орталықтандырылмаған қолданбаларыңызға (DApps) біріктіруге болады.

Сайып келгенде, нөлдік білім жинақтарында Ethereum және одан тыс жерлерде көптеген қызықты қосымшалар бар. Олардың транзакцияларды тезірек жасау қабілеті блокчейндермен масштабтауға қатысты кейбір мәселелерді шешуге көмектеседі. Олар әлі де танымал болмаса да, болашақта сіз оларды көбірек көресіз.