Zbiory Zero Wiedzy

Czym są agregacje Zero Wiedzy?

Mówiąc prościej, agregacje zero wiedzy (lub agregacje ZK) są rodzajem rozwiązania skalowalności. Łączą wiele dowodów przelewu w jedną transakcję, którą można natychmiast zweryfikować na wielu poziomach łańcucha blokowego. Agregacje zero-knowledge są nadal dość nową koncepcją, ale można je już znaleźć na platformach takich jak StarkNet i zkSync .

Zestawienie zerowiedzy wchodzi w interakcję z wieloma poziomami łańcucha blokowego. Większość ZK-rollupów działa na Ethereum, więc użyjmy tego jako przykładu. Główny łańcuch Ethereum ma swoje zalety, ale często wiążą się z wysokimi opłatami transakcyjnymi i niskimi prędkościami. Łańcuchy blokowe Ethereum Layer 2 wykorzystują bezpieczeństwo łańcucha głównego, jednocześnie zwiększając szybkość i przystępność cenową.

Krople ZK umożliwiają utworzenie transakcji, która działa dla obu warstw. Każda dana agregacja ZK jest transakcją zawierającą wiele dowodów zerowej wiedzy w jednym pakiecie. Ta transakcja jest inteligentną umową, która może utrzymać swój stan zarówno w warstwie 2, jak i w warstwie 1 łańcucha blokowego. Bez zbyt głębokiego zagłębiania się w szczegóły oznacza to zasadniczo, że lista ZK weryfikuje informacje dla wielu transakcji w wielu miejscach, co oszczędza czas i pieniądze.

Jak działają agregacje Zero-Knowledge?

Aby zrozumieć, jak działa agregacja zero wiedzy, najpierw musimy przyjrzeć się koncepcji dowodów zerowej wiedzy, które są mechanizmem kryptograficznym, który pozwala udowodnić, że masz pewne informacje – bez faktycznego ujawniania tych informacji. 

Możesz na przykład udowodnić, że masz hasło do konta, pokazując, że jesteś zalogowany do konta, zamiast podawać rzeczywiste hasło. Jeśli chodzi o kryptowaluty, dowody braku wiedzy dostarczają niezbędnej dokumentacji dla transakcji. Użytkownicy mogą pokazać, że posiadają wszystkie niezbędne dane i upoważnienia bez faktycznego przekazywania tych informacji innym widzom.

Inną istotną częścią procesu agregowania zerowej wiedzy jest drzewo Merkle – rodzaj struktury matematycznej, która pozwala blockchainom zapobiegać przechowywaniu fałszywych danych. ZK-rollup mają dwa drzewa Merkle w swoich inteligentnych kontraktach. Jedno z drzew przechowuje dane konta, a drugie przechowuje salda. Dzięki temu agregowanie może zasadniczo przechowywać wszystkie niezbędne informacje w warstwie 1, a w warstwie 2 przechowywać dodatkowe informacje dotyczące kopii zapasowych. Zmniejsza to moc obliczeniową, którą musi obsłużyć blockchain, ponieważ główna warstwa musi zarządzać tylko kilkoma niezbędnymi fragmentami informacji.

Zasadniczo, gdy wysyłasz agregację zerowej wiedzy, łączysz wiele dowodów warstwy 2 w jedną transakcję, która jest następnie publikowana w głównym blockchain. Zamiast wydobywać wiele pojedynczych transakcji, łańcuch główny musi mieć tylko jeden dowód ważności. Weryfikacja pojedynczego agregowania w warstwie 1 pozwala jednocześnie weryfikować wszystkie różne transakcje w warstwie 2. Podsumowanie działa tylko poprzez zarządzanie niewielkimi ilościami informacji na głównym łańcuchu, jednocześnie zapewniając dostęp do informacji weryfikacyjnych na drugiej warstwie.

Zbiory „zero wiedzy” a agregacje „optymistyczne”

Pamiętaj, że zestawienie ZK różni się nieco od optymistycznego zestawienia. Optymistyczne agregacje to kolejny rodzaj skalowalnych i wygodnych transakcji, więc często są mylone z agregacjami bez wiedzy. Jednak z perspektywy obliczeniowej są one przetwarzane nieco inaczej. Optymalne agregacje to również pakiety transakcji, które są przetwarzane w warstwie 2 i publikowane w łańcuchu głównym.

Jednak przed opublikowaniem nie zostały one sprawdzone. Jak sama nazwa wskazuje, optymistyczne agregacje są optymistycznie uważane za ważne — chyba że zostaną udowodnione jako fałszywe. Agregowanie zawiera okres sporu, w którym użytkownicy mogą kwestionować wszelkie potencjalnie nieprawidłowe transakcje. Transakcje nie są dokumentowane w łańcuchu głównym do czasu zakończenia okresu sporu.

Optymistyczne agregacje mają pewne zastosowania, ale brak definitywnego dowodu oznacza, że nie są tak bezpieczne, jak agregacje zero wiedzy. ZK-rollup jest również szybszy niż optymistyczna agregacja. Podczas korzystania z optymistycznej agregacji musisz poczekać na zakończenie okresu sporu.

Zalety zestawień Zero-Knowledge

Pakiety „zero wiedzy” stają się dość popularne, ponieważ mają kilka przydatnych zalet.

Krótszy czas weryfikacji

Jedną z wielkich zalet modelu ZK jest to, że jest on szybszy. Wszystkie transakcje są najpierw wykonywane w warstwie 2, która jest szybsza niż łańcuch główny. Ponieważ transakcje te są wspierane dowodami, są one weryfikowane natychmiast (po dotarciu do głównego łańcucha). Te szybsze czasy są wygodniejsze dla użytkowników i sprawiają, że skalowanie warstwy 2 jest znacznie bardziej osiągalne. Zwłaszcza w przypadku dużej liczby transakcji jednym z najszybszych dostępnych opcji jest zestawienie ZK.

Mniej podatne na ataki

W przeciwieństwie do innych systemów pakietowania zero wiedzy jest dość bezpieczne. Ponieważ transakcje są potwierdzane przy użyciu dowodów zerowej wiedzy, informacje są sprawdzane na wielu etapach. Pomaga to zapobiegać narażeniu transakcji na ataki gospodarcze.

Zdecentralizowane bezpieczeństwo

Dane potrzebne do odzyskania stanu transferu są przechowywane w głównym łańcuchu blokowym, dzięki czemu uzyskujesz maksymalną decentralizację. Zwłaszcza podczas pracy z blockchain, takim jak Ethereum, możesz mieć pewność, że Twoja transakcja jest dość zdecentralizowana. Zapewnia to dodatkowe bezpieczeństwo podczas realizacji transakcji.

Bardziej przystępna cenowo w procesie

Szybkość i prostota przetwarzania w warstwie 2 blockchain daje użytkownikom duże oszczędności. Jest to szczególnie ważne podczas pracy nad Ethereum i innymi blockchainami, które zwiększają opłaty transakcyjne w godzinach szczytu. Zestawienie zero wiedzy umożliwia obsługę wielu transakcji za jedną opłatą. W związku z tym, pracując z dużymi fragmentami danych, możesz zaoszczędzić dużo pieniędzy.

Wady agregacji Zero Wiedzy

ZK-rollups nie będą działać dobrze w każdej sytuacji i w pewnych okolicznościach istnieją pewne potencjalne problemy związane z korzystaniem z agregacji.

Brak wsparcia EVM

Niektóre typy agregacji nie obsługują maszyny wirtualnej Ethereum (EVM). Niekoniecznie jest to problem w przypadku niektórych rodzajów blockchain, ale może powodować problemy u innych. Przed podjęciem decyzji o wykorzystaniu rolek ZK należy dokładnie zbadać swój łańcuch blokowy.

Wysokie wymagania obliczeniowe

Głównym powodem, dla którego niektórzy ludzie korzystają z (niepotwierdzonych) optymistycznych agregacji, jest fakt, że ich mechanizm ma niższe wymagania obliczeniowe. ZK-rollups są bezpieczniejsze, ale tworzenie tak wielu dowodów zero wiedzy odbywa się po kosztach obliczeniowych. Wszystkie dodatkowe wysiłki mogą nie być warte za aplikację, która nie ma zbyt dużej aktywności w łańcuchu.

Podatność na wpływ operatora

Proces tworzenia agregacji zerowej wiedzy pozwala operatorowi wywierać pewien wpływ na kontrakt inteligentny. Mogą zmienić kolejność transakcji, co może powodować potencjalne problemy dla niektórych użytkowników. Dlatego bardzo ważne jest, aby korzystać wyłącznie z zaufanych dostawców podczas pracy z dowolnym rodzajem agregacji zero wiedzy.

Zestawienia Zero Wiedzy na Ethereum

Chociaż agregacje mają aplikacje dla wielu łańcuchów blokowych, większość agregacji zero wiedzy jest wykorzystywana podczas pracy z Ethereum. ZK-rollup mają określone zastosowania dla Ethereum. Chociaż Ethereum cieszy się popularnością ze względu na swoją elastyczność, jego sieć może stać się przeciążona, powolna i kosztowna. Rolki ZK ułatwiają rozszerzanie projektów. Pozwalają one na większą skalowalność, jednocześnie umożliwiając użytkownikom dostęp do korzyści sieci Ethereum.

Istnieje wiele projektów, które koncentrują się na stosowaniu rolek ZK w Ethereum. Jednym z największych jest Polygon Hermez (Polygon's zkEVM). Ten projekt typu open source zainwestował 1 miliard USD w technologię dostawcy agregowania. Inne popularne implementacje to dYdX , Loopring i zkSync . Wszystkie te projekty mogą być zintegrowane z Twoimi zdecentralizowanymi aplikacjami (DApps), aby dodać więcej funkcji i szybkości do projektów opartych na Ethereum.

W ostatecznym rozrachunku zero wiedzy ma wiele ekscytujących zastosowań dla Ethereum i nie tylko. Ich zdolność do szybszego wykonywania transakcji pomaga rozwiązywać pewne problemy ze skalowalnością dzięki blockchain. Chociaż nadal nie są one zbyt dobrze znane, prawdopodobnie w przyszłości zobaczysz ich więcej.