Написал: Kyrian Alex

Перевод: блокчейн на понятном языке

Долгое время решение проблемы масштабирования в технологии блокчейн было предметом ожесточенных дискуссий. Как известно, с увеличением масштабов блокчейн сети становится ключевой вопрос обработка транзакций в секунду (TPS). В настоящее время мощности основных блокчейн-сетей, таких как биткоин и эфириум, недостаточно для обработки требуемого объема транзакций.

Например, Биткойн обрабатывает около 7 транзакций в секунду, в то время как Ethereum обрабатывает около 15. В сравнении, Visa в среднем обрабатывает около 1,700 транзакций в секунду. Без масштабных решений блокчейн не может конкурировать с традиционной финансовой системой и обеспечить масштабное применение.

Итак, если мы рассмотрим реальную стоимость сделок?

Также в реальности... С ростом числа пользователей блокчейна стоимость транзакций становится очень высокой, особенно в пиковые периоды, что затрудняет пользователей и делает мелкие операции нереальными. Например, во время процветания DeFi в 2020 и 2021 годах, комиссии за газ на Ethereum взлетели вверх, что сделало даже мелкие операции крайне дорогостоящими.

Итак, как мы решаем эту проблему? Мы решаем эту проблему путем введения расширенного решения.

Расширенное решение - это технология, направленная на увеличение масштабируемости и эффективности сети блокчейн для обработки более высокого объема транзакций. Основная цель расширенного решения - увеличение пропускной способности сети, то есть количества транзакций в секунду (TPS), при этом сохраняя или улучшая безопасность, децентрализацию и экономическую эффективность.

Расширенные решения являются ключевыми для снижения стоимости транзакций, что позволяет блокчейн-технологии быть более доступной для широкого круга пользователей и использоваться в повседневной жизни. Медленное время транзакции и высокая плата снижают пользовательский опыт, препятствуют присоединению новых пользователей и ограничивают доступность децентрализованных приложений (DApps).

Для того чтобы привлечь и удержать пользователей, сети блокчейн должны предоставлять бесшовные, быстрые и экономичные сделки, что может быть достигнуто через эффективные решения масштабирования.

Сегодня мы рассмотрим, как разные сети справляются с этими вызовами, особенно сравним zk Rollups на Ethereum и zk Compression на Solana. Оба этих технологии направлены на повышение масштабируемости, но они достигают этой цели разными способами, что отражает уникальные концепции и приоритеты их собственных экосистем.

1. Что такое ZK Rollups?

ZK Rollups - это решение для масштабирования на уровне L2, которое перемещает вычисления и состояние вне блокчейна, одновременно упаковывая данные транзакций в пакеты и храня их в блокчейне. Это позволяет увеличить масштабируемость блокчейна.

Они используют криптографическое доказательство, называемое доказательством с нулевым разглашением, чтобы доказать правильность этих упакованных транзакций, не раскрывая фактические данные. Таким образом, можно реализовать более быстрые и более дешевые транзакции на сайдчейне, при сохранении безопасности основной сети Ethereum.

Как они работают?

Один сортировщик пакетно обрабатывает сделки вне цепи.

Sequencer генерирует доказательство zk-SNARK (краткое нулевое разглашение аргумента знания), которое является компактным криптографическим доказательством, проверяющим действительность транзакции, не раскрывая все детали.

Доказательства и данные о транзакциях отправляются в основную сеть Ethereum, где любой может проверить доказательства, чтобы убедиться в действительности транзакций. В случае споров любой может предоставить исходные данные транзакции для расчета в блокчейне, что использует мощную безопасность Ethereum. Rollup включает шифровальное доказательство (в основном нулевое разглашение), которое проверяет правильность связанных транзакций. Сеть Ethereum проверяет только это доказательство, а не каждую транзакцию, что существенно снижает вычислительную нагрузку. Транзакции группируются в Rollup вне блокчейна. Создается нулевое разглашение для подтверждения действительности сгруппированных транзакций. Доказательства и минимальные сведения отправляются в основную сеть Ethereum для проверки. После успешной проверки состояние на основной сети Ethereum обновляется, чтобы отразить транзакции Rollup.

2. Что такое ZK Compression?

ZK Compression - это технология, используемая в блокчейне Solana, для снижения затрат на хранение данных. Она хранит только 'отпечаток' (хеш) сжатых данных в блокчейне, сохраняя при этом конфиденциальность данных.

В сжатии ZK, «ZK» означает нулевое знание, что подразумевает защиту конфиденциальности сжатых данных. Этот метод помогает существенно сократить объем данных, которые необходимо хранить в блокчейне, тем самым снижая затраты на хранение для разработчиков.

Как полностью реализовать сжатие ZK?

ZK Compression позволяет снизить затраты на состояние на Solana, используя технологию нулевого разглашения (ZK), что означает затраты на хранение и поддержание данных (таких как балансы счетов и хранение смарт-контрактов) на блокчейне.

Вот детальное разбиение его принципов работы:

Каждый счет сжимается в уникальное значение хэша. Это значение хэша включает информацию о счете, а также его уникальное местоположение в дереве состояний. Это значение хэша хранится в листьях дерева состояний.

Дерево состояний - это структура данных, похожая на дерево Меркля, где каждый узел является хешем своих дочерних узлов. Дерево состояний суммирует всю информацию и данные учетных записей, сжимая их в верхний хеш, называемый корневым состоянием.

Корневой статус - это верхнее значение хеша дерева состояний, хранящееся в блокчейне. Этот корень служит отпечатком всего дерева состояний, обеспечивая целостность и непротиворечивость всех данных в дереве.

Подробные данные счета не хранятся непосредственно в блокчейне. Вместо этого они сохраняются в более дешевом пространстве счетов Solana в виде вызываемых данных. Только корневое состояние и некоторые основные метаданные хранятся в блокчейне, что существенно снижает стоимость хранения, сохраняя при этом безопасность данных.

Для обеспечения целостности и подлинности сжатых данных ZK Compression использует доказательства с нулевым разглашением (ZK-proofs). Эти доказательства проверяют точность и полноту данных, не раскрывая их фактического содержания, обеспечивая безопасность и верифицируемость сжатых данных.

Обратите внимание, ZK Compression не является решением L2, а является обновлением, направленным на повышение эффективности хранения данных на Solana.

ZK Compression отличается от решений L2 с прокруткой, потому что в ZK Compression выполнение транзакций и сохранение состояния происходит непосредственно на первом уровне (L1) цепи, то есть на Solana.

Основное различие заключается в местоположении выполнения и управления состоянием. В zk Rollups эти процессы происходят на вспомогательной цепочке, которая периодически отправляет обязательства и доказательства на основную L1-цепочку. В отличие от этого, ZK Compression сохраняет все выполнение и состояние в самой Solana, а не на отдельной цепочке.

Это фундаментальное различие означает, что хотя ZK Rollups переносят некоторые процессы на второй уровень для повышения масштабируемости, ZK Compression непосредственно оптимизирует хранение данных на основной блокчейн, не создавая отдельного уровня для исполнения.

3. Разница между ними

Основное различие между zk Rollups и zk Compression на Ethereum и Solana в основном проявляется в их методах улучшения масштабируемости блокчейна и оптимизации хранения данных:

1. Исполнение и управление статусом:

zk Rollups: выполнение транзакций и хранение состояния происходит на вспомогательной цепи, отделенной от основной сети Ethereum. Эта вспомогательная цепь периодически отправляет обязательства и доказательства на основную сеть Ethereum.

Сжатие zk: все операции выполнения транзакций и хранение состояния происходят непосредственно на цепочке первого уровня (L1), то есть на цепочке Solana. Нет отдельной вспомогательной цепочки.

2）в блокчейне обработка данных：

zk Rollups：только зашифрованные доказательства и минимальные сводные данные отправляются на основную сеть Ethereum для проверки. Этот метод максимально снижает вычислительную нагрузку на основную сеть.

Сжатие zk: «отпечаток» (хеш) сжатых данных и соответствующее доказательство ZK, хранящиеся только в блокчейне Solana. Это значительно уменьшает объем хранимых данных в блокчейне и, следовательно, снижает стоимость хранения.

3. Конфиденциальность и целостность:

zk Rollups: использует zk-SNARK (краткое незашифрованное доказательство безопасности) для обеспечения действительности транзакций, не раскрывая подробные данные о них. Этот метод обеспечивает безопасность Ethereum основной сети, защищая ее конфиденциальность.

zk Compression：сочетание сжатия данных и ZK-доказательства для оптимизации хранения блокчейна, а также математического доказательства целостности сжатых данных. Он гарантирует соответствие распакованных данных и исходных данных, не раскрывая их содержания, тем самым обеспечивая конфиденциальность.

4. характер решения:

zk Rollups: рассматриваемые как решение масштабирования второго уровня (L2), поскольку они переносят выполнение транзакций и управление состоянием на вторичную цепь, улучшая масштабируемость и снижая стоимость основной сети.

zk Compression: это не классифицируется как решение второго уровня, а является улучшением, которое непосредственно повышает эффективность хранения данных на первом уровне блокчейна Solana. Оно оптимизирует затраты на хранение без необходимости введения отдельного слоя исполнения.

4. Заключение

В целом, оба этих метода расширения подчеркивают важность баланса в обеспечении устойчивого роста сети блокчейн при соблюдении основных принципов сети.

В этом отношении Solana добилась значительных успехов в применении передовых решений по масштабированию, что положило основу для широкого принятия и инноваций в блокчейн-индустрии.