แนะนำสกุลเงิน

ZkEVM เป็นประเภทที่ไม่เหมือนใครของการยกเลิกความรู้เป็นศูนย์ (zk) ซึ่งทำงานบนเครือข่าย Ethereum พวกเขาประมวลผลธุรกรรมและเปิดใช้งานการโต้ตอบที่มีประสิทธิภาพบนเครือข่าย การยกเลิกเหล่านี้ให้ประโยชน์หลายอย่างแก่ผู้ใช้รวมถึงการทำธุรกรรมที่มีต้นทุนต่ำ ดังนั้น ในบทความนี้ เราจะสำรวจนวัตกรรม zkEVM; มันทำงานอย่างไร; zkEVM ประเภทต่างๆ การศึกษาระบบนิเวศและพิจารณาปัญหาที่แก้ไขอย่างใกล้ชิด

บทนำ: ความต้องการ zkEVM

นักวิจารณ์ของ Ethereum รู้สึกเสียใจกับความช้าของมัน ซึ่งเห็นได้ว่าเพิ่มขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โปรโตคอลหลักสามารถประมวลผลธุรกรรมได้เพียง 10-15 ธุรกรรมต่อวินาที ซึ่งในช่วงที่มีกิจกรรมของผู้ใช้สูง ทำให้เกิดความแออัดของเครือข่ายและค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมสูง

ชุมชน Ethereum กำลังเติบโตอย่างต่อเนื่อง และในช่วงหลายเดือนที่ผ่านมา กลยุทธ์การปรับขนาดหลายกลยุทธ์ได้รับความนิยม นักพัฒนาได้สำรวจโซลูชันต่างๆ มากมาย รวมถึงไซด์เชน ซึ่งย้ายธุรกรรมไปยังเลเยอร์ที่สอง (L2) ซึ่งพวกมันจะถูกประมวลผลอย่างรวดเร็วก่อนที่จะถูกส่งกลับไปยังเชนหลัก

สิ่งนี้เคยได้ผลในอดีตสำหรับแต่ละแอปพลิเคชัน แต่มีปัญหาเนื่องจากเครือข่ายข้างเคียงเหล่านี้จำนวนมากใช้การยกเลิกที่เรียกว่า "ในแง่ดี"

แม้ว่าจะมีวิธีการมากมาย ไม่รวม side chains จากนักพัฒนา แต่โซลูชัน Layer 2 (L2) อยู่ในระดับแนวหน้าของการสนทนาเรื่องมาตราส่วนมานานแล้ว โซลูชันเลเยอร์ 2 ที่มีลักษณะเกือบจะสมบูรณ์แบบนี้ได้รับการเห็นอย่างต่อเนื่องว่า "ใช้งานได้จริง" ในตลาดพร้อมการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การรวบรวมความรู้เป็นศูนย์ดูเหมือนจะอยู่ในความสนใจในขณะนี้

Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine หรือที่เรียกว่า zkEVM เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มมากที่สุดในระบบนิเวศ Ethereum โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงการทำงานของ Ethereum Virtual Machine ในขณะเดียวกันก็สร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่จะปกป้องความเป็นส่วนตัวของเราเมื่อเราโต้ตอบกับสัญญาอัจฉริยะที่ใช้ EVM ใหม่นี้

อย่างน้อยในปี 2014 zkEVM ได้รับการสำรวจอย่างกระตือรือร้น และตอนนี้เทคโนโลยีเกือบจะใช้งานได้แล้ว กำลังถูกสร้างขึ้นโดยบริษัทพัฒนา Ethereum รายใหญ่อย่าง Polygon และ Scroll และบริษัทอื่นๆ กำลังเร่งดำเนินการตามความเหมาะสม

โปรดทราบ: ไซด์เชน (เช่น รูปหลายเหลี่ยม, PoS) เป็นเชนรองที่ทำงานคู่ขนานกับเชนพาเรนต์ด้วยกลไกที่เป็นเอกฉันท์ พวกเขาเชื่อมต่อกับห่วงโซ่แม่ด้วยสะพานสองทาง

ZK คืออะไร?

ZK เป็นตัวย่อของ zero-knowledge ซึ่งเราสามารถเรียกว่าคำเข้ารหัสสำหรับฝ่ายหนึ่งที่สามารถพิสูจน์ให้อีกฝ่ายหนึ่งเห็นว่ามีบางอย่างเป็นความจริง โดยไม่มีการรั่วไหลของข้อมูลอื่น โดยพื้นฐานแล้วจะช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลส่วนตัวได้ในขณะที่ยังคงรักษาความลับไว้

การพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้ทำให้ผู้ใช้สามารถเปิดเผยความรู้ของเขาเกี่ยวกับความลับโดยไม่ต้องเปิดเผยความลับนั้นจริง นี่เป็นการระบุและแสดงว่าคุณกำลังพูดความจริง ผู้พิสูจน์และผู้ตรวจสอบมีบทบาทหลักสองประการในการพิสูจน์หลักฐานที่ไม่มีความรู้ ผู้พิสูจน์ต้องแสดงความรู้ความลับและผู้ตรวจสอบยืนยันว่าผู้พิสูจน์พูดความจริง

zkEVM คืออะไร?

ในฐานะส่วนหนึ่งของการยกเลิกความรู้เป็นศูนย์ (ZK) เครื่องเสมือน Zero Knowledge Ethereum (zkEVM) จะสร้างหลักฐานที่ไม่มีความรู้เพื่อยืนยันความถูกต้องของโปรแกรม ตลอดจนความน่าเชื่อถือของอินพุตและเอาต์พุตที่ใช้ในการดำเนินการ พวกเขาเป็นโซลูชันการปรับขนาด L2 สำหรับ Ethereum ที่เพิ่มปริมาณงานผ่านการคำนวณแบบออฟไลน์และการจัดเก็บสถานะ ZkEVM ถูกสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงเทคโนโลยีที่ไม่มีความรู้ ทำให้สามารถดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะได้

ZK-rollups เริ่มเปิดใช้งาน Ethereum DApps ด้วยการเปิดตัวเครื่องเสมือนที่ไม่มีความรู้ซึ่งเข้ากันได้กับ EVM

สิ่งนี้จะช่วยให้นักพัฒนาสามารถเขียนหรือย้ายสัญญาอัจฉริยะได้ในขณะที่ยังคงรักษาการกระจายอำนาจและความปลอดภัยของ Layer One (L1s) โดยไม่ต้องแก้ไขโค้ดหรือละทิ้งเครื่องมือ EVM (และสัญญาอัจฉริยะ)

เมื่อได้เรียนรู้ว่า zkEVM คืออะไร เรามาสำรวจเพิ่มเติมและแยกย่อยความซับซ้อนเบื้องหลัง zkEVM โดยเริ่มจากการทำความเข้าใจ EVM

เครื่องเสมือน Ethereum (EVM)

Ethereum เป็นเทคโนโลยีที่เป็นที่รู้จักในด้านการเปิดใช้คอมพิวเตอร์เสมือนแบบเปิดและแบบกระจาย ไม่สามารถอัปเดตสัญญาสมาร์ท Ethereum ที่ปรับใช้ได้และเปิดให้มีการตรวจสอบที่ไม่เป็นมิตร

สัญญาอัจฉริยะถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ (การประมูล ตลาดการทำนาย การจัดการข้อมูลประจำตัว/ชื่อเสียง ฯลฯ) เพื่อจัดการเงินทุนหรือตรวจสอบความถูกต้องของหน่วยงานภายนอก รหัสควรจะเชื่อถือได้ในการตั้งค่านี้

EVM ทำงานอย่างไร

Ethereum Virtual Machine ทำงานเป็นเครื่องสถานะที่เปลี่ยนสถานะตามอินพุต ทุกครั้งที่มีการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะ สถานะของ EVM จะเปลี่ยนไป หรือมี "การเปลี่ยนสถานะ" นอกจากสัญญาอัจฉริยะซึ่งเป็นโปรแกรม Solidity ทั้งหมดที่เราเห็นบนบล็อกเชนแล้ว เรายังมีที่เก็บซอฟต์แวร์สำหรับโครงการ DApps ที่เราคุ้นเคยอีกด้วย

ที่นี่ เราจะดูว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างการทำธุรกรรมในสัญญาอัจฉริยะ:

1. โหนดเพียร์ทูเพียร์ในการโหลด EVM และดำเนินการตามสัญญา bytecode ซึ่งสร้างขึ้นจากซอร์สโค้ด

2. EVM Opcodes โต้ตอบกับส่วนประกอบสถานะต่างๆ ของ EVM ผ่าน bytecode (หน่วยความจำ ที่เก็บข้อมูล และสแต็ก)

3. ก่อนส่งคืนค่าใหม่ EVM opcodes จะคำนวณค่าที่นำมาจากที่เก็บข้อมูลสถานะ

หมายเหตุ: EVM Opcode เป็นตัวย่อของ Ethereum Virtual Machine Operation code ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคำสั่งภาษาเครื่องที่ให้คำสั่งเกี่ยวกับการดำเนินการที่จะดำเนินการ

ระบบนิเวศ zkEVM

แม้ว่าการประกาศของ zkEVM อาจทำให้นักพัฒนาและผู้มีส่วนได้ส่วนเสียสนใจในความเป็นส่วนตัวและความสามารถในการปรับขนาด แต่โครงการส่วนใหญ่เหล่านี้ยังห่างไกลจากความสำเร็จ

โครงการเหล่านี้เผชิญกับความท้าทายหลายอย่างนอกเหนือจากการเริ่มใช้งานจริง เนื่องจาก zkEVM ใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงใน Ethereum พวกเขาจะขยายความครอบคลุมและการปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่อโครงการส่วนใหญ่เปิดตัว

จะมีโครงการในลักษณะนี้อีกในไม่ช้า แต่เป็นโครงการที่ใหญ่ที่สุดและพัฒนามากที่สุด ในที่สุด การพัฒนาของบล็อกเชนดูเหมือนจะไม่หยุดยั้ง ดังที่โครงการอย่าง zkEVM แสดงให้เห็น

ความสำคัญของ zkEVM

การสร้าง zkEVM ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์จะส่งเสริมการสร้างโครงการ ZK-rollup ที่เข้ากันได้กับ EVM สิ่งนี้ให้ประโยชน์ดังต่อไปนี้:

1. ความสามารถในการปรับขนาดที่ปลอดภัย: ZK-rollups ให้การรับประกันความปลอดภัยที่แข็งแกร่งกว่าความพยายามในการปรับขนาดอื่นๆ พวกเขาใช้การพิสูจน์ความถูกต้องเพื่อยืนยันความถูกต้องของการประมวลผลแบบออฟไลน์

2. ลดค่าใช้จ่าย: โดยการเผยแพร่ข้อมูลธุรกรรมไปยัง Ethereum เป็น CALL DATA การโรลอัปจะได้รับการคุ้มครองจาก Mainnet จำนวนข้อมูลที่การสั่งรวมและ ZK ในแง่ดีจะต้องเผยแพร่ไปยัง Ethereum นั้นแตกต่างกันไป ลดความต้องการ CALL DATA ลงไปอีก zkEVM อาจข้ามอินพุตธุรกรรมและเผยแพร่เฉพาะการเปลี่ยนแปลงสถานะสุดท้าย

3. zkEVM ไม่มีปัญหาใด ๆ ที่ผู้อื่นมี ซึ่งนำไปสู่การสิ้นสุดที่รวดเร็วกว่าและประสิทธิภาพด้านเงินทุน ผู้ใช้ระดับสูงที่ต้องการการสลับสินทรัพย์อย่างราบรื่น เช่น นักเทรด NFT นักลงทุน DeFi หรือนักเทรดเก็งกำไร จะได้รับประโยชน์จากการสิ้นสุดที่เร็วขึ้น (โดยเฉพาะระหว่าง L1 และ L2)

4. เอฟเฟกต์เครือข่าย: การใช้เอฟเฟกต์เครือข่ายของ Ethereum เป็นเหตุผลหลักในการสร้าง zkEVM ที่เข้ากันได้กับ EVM Ethereum ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะที่ใหญ่ที่สุด นำเสนอระบบนิเวศที่ค่อนข้างใหญ่ ซึ่งเป็นสิ่งที่ดีสำหรับทั้งนักพัฒนาซอฟต์แวร์และโครงการคริปโต เราควรทราบด้วยว่าหาก zkEVM ที่สร้างขึ้นใหม่เข้ากันไม่ได้กับโครงสร้างพื้นฐานของ Ethereum ก็จะไม่สามารถใช้เอฟเฟกต์เครือข่ายได้

ความเข้ากันได้ของ zkEVM และ EVM

สิ่งที่เราสามารถสังเกตเห็นได้ใน EVM และอนุพันธ์ของมัน ซึ่งรวมถึง zkEVM นั้นเป็นขั้นตอนที่กล่าวถึงข้างต้น EVM และ zkEVM แตกต่างกันอย่างมากโดยที่สิ่งหลังสร้างสภาพแวดล้อมการดำเนินการที่ปลอดภัยซึ่งได้รับการปกป้องจากเอเจนต์ภายนอก แม้ว่าจะอยู่ในเครือข่ายเดียวกันก็ตาม

สภาพแวดล้อมรันไทม์ที่ใช้ในการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะที่ติดตั้งบนเครือข่าย Ethereum เรียกว่า EVM (Ethereum Virtual Machine) บน Ethereum blockchain แอพที่กระจายอำนาจ (DApps) นั้นดำเนินการโดยใช้ EVM ซึ่งทำหน้าที่เป็น "โลกคอมพิวเตอร์"

แต่ด้วย zkEVM สิ่งนี้จะเปลี่ยนไปอย่างมาก ในสภาพแวดล้อม ZKP ข้อมูลอินพุตจะมองเห็นได้ แต่เป็นลำดับของข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยการเข้ารหัส ZKP แทนที่จะเป็นข้อมูลจริง ดังนั้น การป้อนข้อมูลโดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยลำดับของสถิติที่ zkEVM อาจใช้เพื่อยืนยันว่าสิ่งที่เรายืนยันว่าถูกต้องโดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลจริงที่นำไปสู่ข้อมูลเหล่านั้น

ZkEVM สามารถดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะของ Ethereum ได้โดยไม่ต้องทำการแก้ไขตรรกะพื้นฐานอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับ EVM ได้

zkEVM ทำงานอย่างไร

การดำเนินการโดยรวมของการยกเลิกความรู้เป็นศูนย์จะตามมาด้วย zkEVM อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่ามีหลายทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบที่เหมาะสมที่สุดของ zkEVM และวิธีการทำงานของมัน รูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุดของ zkEVM จะเทียบเท่ากับ Ethereum และจะไม่อนุญาตให้มีการดัดแปลงใด ๆ แม้ว่าจะช่วยทำให้การผลิตการพิสูจน์ง่ายขึ้นก็ตาม

zkEVM เป็นเครื่องเสมือนที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงสถานะอันเป็นผลมาจากการกระทำของโปรแกรม คล้ายกับ EVM อย่างไรก็ตาม zkEVM ก้าวไปอีกขั้นด้วยการเสนอหลักฐานเพื่อสนับสนุนความแม่นยำขององค์ประกอบการคำนวณแต่ละรายการ

เราต้องยอมรับความหลากหลายของ zkEVM เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงานของพวกมัน ดังที่เห็นได้จากการริเริ่มที่ดำเนินอยู่ แม้ว่าพวกเขาจะมีวัตถุประสงค์เดียวกัน แต่วิธีการของพวกเขาก็แตกต่างกัน

แก้ปัญหาอะไรได้บ้าง?

เนื่องจาก EVM มาตรฐานสามารถเข้าใจการรวมค่าแบบแยกจากกันเท่านั้น จึงไม่มีภาษาโปรแกรมสากลและต้องสร้างค่ายกเลิก ZK ตั้งแต่เริ่มต้น

โครงการที่สร้างบน zkEVM

โครงการ zkEVM ต่างๆ เช่น Scroll, Polygon, Nethermind, The Privacy และ Scaling Explorations ใช้กลยุทธ์ที่หลากหลายเพื่อรวมการดำเนินการ EVM เข้ากับการคำนวณการพิสูจน์ความรู้ที่ไม่มีความรู้ ทุกวิธีมีการแลกเปลี่ยนพิเศษ ทุกโครงการทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อพัฒนาโซลูชันเลเยอร์ 2 ที่ปรับขนาดได้ซึ่งมีความน่าเชื่อถือ ปลอดภัย มั่นคง ราคาไม่แพง และใช้งานง่าย

โครงการทั้งหมดเหล่านี้มีวัตถุประสงค์พื้นฐานเดียวกัน: การใช้เทคโนโลยี ZK-SNARK เพื่อสร้างหลักฐานการเข้ารหัสของการดำเนินการธุรกรรมที่คล้ายกับของ Ethereum เพื่อทำให้ห่วงโซ่ Ethereum นั้นง่ายต่อการตรวจสอบหรือสร้าง ZK-rollups ที่ (เกือบ ) เทียบเท่ากับข้อเสนอของ Ethereum แต่ปรับขนาดได้มากกว่ามาก อย่างไรก็ตาม ความคิดริเริ่มเหล่านี้แตกต่างกันเล็กน้อยในแง่ของการประนีประนอมระหว่างความได้เปรียบและการปฏิบัติจริง

การพัฒนาล่าสุด

ตรงกันข้ามกับ zkSync EVM ที่ปราศจากความรู้ส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในการพัฒนา และโอกาสของ zkEVM ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์จะดีกว่าที่เคยเป็นมา เมื่อเทคโนโลยีที่ไม่มีความรู้พัฒนาขึ้น

ในขณะเดียวกัน เครื่องเสมือนที่ไม่มีความรู้ของ StarkNet ช่วยให้นักพัฒนาสามารถใช้ประโยชน์จากแอปพลิเคชันที่ไม่มีความรู้ เท่าที่เกี่ยวข้องกับ StarkNet มันไม่รองรับ EVM แต่สามารถคอมไพล์ซอร์สโค้ดที่มั่นคงเป็น bytecode ในรูปแบบที่เป็นมิตรกับ ZK นอกจากนี้ยังสามารถเขียนสัญญาเป็นภาษาไคโร (ภาษาของ StarkNet)

บทสรุป

zkEVM สามารถมอบประสบการณ์ที่คล้ายกันสำหรับทั้งนักพัฒนาและผู้ใช้ สามารถใช้กิจกรรมหลายระดับเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาดได้ ซึ่ง zkEVM สามารถถูกมองว่าเป็นการซ่อมแซมปัญหาเหล่านี้ในพื้นที่การเข้ารหัสลับ เมื่อรวมกันแล้ว ผู้ใช้และผู้สร้างอาจกล่าวได้ว่าคาดหวังการปรับปรุงและความก้าวหน้าในระดับที่สูงขึ้นเนื่องจากความก้าวหน้าในการยกเลิกความรู้เป็นศูนย์ เพื่อลดปัญหาด้านความสามารถในการปรับขนาด รวมถึงความปลอดภัย และยังสนับสนุนการปรับใช้สัญญาและความเข้ากันได้ของแอปพลิเคชัน

เช่นเดียวกับนวัตกรรมคู่หูอย่าง zkSync zkEVM ยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาและอยู่ในระหว่างดำเนินการ ซึ่งทำให้ไม่ชัดเจนในการตัดสินใจว่าอนาคตของ Ethereum จะเป็นอย่างไร