Trong một thời gian dài, nhu cầu về các giải pháp mở rộng trong công nghệ blockchain đã trở thành một chủ đề đáng kể trong cuộc tranh luận.

Tôi đoán rằng điều này là kiến thức chung rằng khi các mạng blockchain phát triển, số lượng giao dịch mỗi giây (TPS) trở thành một vấn đề quan trọng. Khả năng hiện tại của các blockchain lớn như Bitcoin và Ethereum là không đủ để xử lý khối lượng yêu cầu cho sự thông dụng rộng rãi.

ví dụ, bitcoin xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây, trong khi ethereum xử lý khoảng 15. ngược lại, visa xử lý khoảng 1.700 giao dịch trên trung bình mỗi giây. mà không có giải pháp tăng cường, các chuỗi khối không thể cạnh tranh với các hệ thống tài chính truyền thống và đạt được sự thông nhận rộng rãi.

nếu chúng ta xem xét chi phí thực tế của việc thực hiện các giao dịch đó thì sao?

cũng vậy thôi...

Phí giao dịch trở nên rất cao khi có nhiều người sử dụng blockchain cùng một lúc, trong những thời điểm sử dụng cao điểm này sẽ làm người dùng rụt lui và làm cho các giao dịch siêu nhỏ không thực tế. Ví dụ, trong thời kỳ bùng nổ DeFi vào năm 2020 và 2021, phí gas của Ethereum tăng vọt, khiến cho ngay cả các giao dịch nhỏ cũng trở nên cắt cổ.

Vậy chúng ta giải quyết vấn đề này như thế nào?

chúng tôi giải quyết vấn đề này bằng cách giới thiệu các giải pháp tăng cường.

một giải pháp tăng cường là một công nghệ được thiết kế để cải thiện khả năng và hiệu suất của mạng blockchain để xử lý một lượng giao dịch lớn hơn. Mục tiêu chính của các giải pháp tăng cường là tăng cường khả năng xử lý của mạng, được đo lường bằng số giao dịch mỗi giây (tps) trong khi duy trì hoặc cải thiện tính bảo mật, phân tán và hiệu quả về chi phí.

các giải pháp mở rộng cần thiết để giảm chi phí giao dịch, làm cho công nghệ blockchain trở nên tiếp cận hơn với đại đa số người dùng và khả thi cho việc sử dụng hằng ngày. thời gian giao dịch chậm và phí cao làm giảm trải nghiệm người dùng, làm nản lòng người dùng mới và hạn chế tính khả dụng của các ứng dụng phi tập trung (dapps).

Để thu hút và giữ chân người dùng, mạng lưới blockchain phải cung cấp giao dịch mượt mà, nhanh chóng và hiệu quả về chi phí, điều này có thể đạt được thông qua các giải pháp mở rộng hiệu quả.

Hôm nay, chúng ta sẽ khám phá cách các mạng khác nhau giải quyết những thách thức này, đặc biệt bằng cách so sánh ZK Rollups trên Ethereum và ZK Compression trên Solana. Cả hai công nghệ này đều nhằm mục đích tăng cường khả năng mở rộng, nhưng chúng làm như vậy theo những cách riêng biệt, phản ánh các triết lý thiết kế độc đáo và các ưu tiên của hệ sinh thái tương ứng.

bắt đầu thôi...

zk rollups là gì?

zk-rollups là các giải pháp mở rộng lớp 2 giúp tăng khả năng mở rộng của blockchain bằng cách di chuyển tính toán và trạng thái ra khỏi chuỗi và lưu trữ dữ liệu giao dịch theo lô trên chuỗi.

họ tận dụng chứng minh mã hóa được gọi là chứng minh không biết để chứng minh tính hợp lệ của những giao dịch được gói này mà không tiết lộ dữ liệu thực tế. điều này giữ cho Ethereum mainnet an toàn trong khi cho phép giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn trên sidechain.

họ hoạt động như thế nào?

• một bộ sắp xếp gom nhóm giao dịch ngoại chuỗi.

• Trình tự tạo ra bằng chứng ZK-Snark (đối số kiến thức phi mật mã ngắn gọn), một bằng chứng mật mã nhỏ gọn xác minh tính hợp lệ của các giao dịch mà không tiết lộ tất cả các chi tiết.
• dữ liệu chứng minh và giao dịch được gửi đến ethereum mainnet.
• bất kỳ ai cũng có thể xác minh chứng minh trên mainnet, đảm bảo các giao dịch là hợp lệ.
• Trong trường hợp tranh chấp, bất kỳ ai cũng có thể nộp dữ liệu giao dịch gốc để giải quyết trên chuỗi, tận dụng tính bảo mật mạnh mẽ của Ethereum. Rollup bao gồm một chứng minh mật mã (cụ thể là một chứng minh không biết thông tin) xác minh tính chính xác của các giao dịch được gói lại. Mạng Ethereum chỉ cần xác minh chứng minh này thay vì mỗi giao dịch, giảm thiểu đáng kể tải tính toán.
• các giao dịch được nhóm ngoại chuỗi trong một rollup.
• một bằng chứng không chứng minh được tạo ra để xác nhận tính hợp lệ của các giao dịch aggreGate.iod.
• dữ liệu chứng minh và tóm tắt tối thiểu được gửi đến mạng chính Ethereum để xác minh.
• sau khi xác minh thành công, trạng thái trên ethereum mainnet được cập nhật để phản ánh các giao dịch rollup.

zk compression là gì?

Nén zk là một kỹ thuật được sử dụng để giảm chi phí lưu trữ dữ liệu trên chuỗi khối solana bằng cách chỉ lưu trữ “dấu vân tay” (hash) của dữ liệu nén trên chuỗi mà vẫn giữ được tính riêng tư của dữ liệu.

phần 'zk' trong nén zk đứng cho zero-knowledge, chỉ ra rằng sự riêng tư của dữ liệu đã nén được bảo tồn. phương pháp này giúp giảm đáng kể lượng dữ liệu cần phải lưu trữ trên chuỗi, từ đó giảm chi phí lưu trữ cho các nhà phát triển.

Làm thế nào để nén zk hoạt động hoàn toàn?

Các hàm nén zk bằng cách sử dụng công nghệ zero-knowledge (zk) để giảm chi phí trạng thái trên Solana, đề cập đến chi phí lưu trữ và duy trì dữ liệu như số dư tài khoản và lưu trữ hợp đồng thông minh trên blockchain.

Dưới đây là một phân tích chi tiết về cách nó hoạt động:

1. dữ liệu của mỗi tài khoản được nén thành một giá trị băm duy nhất. giá trị băm này không chỉ bao gồm thông tin của tài khoản mà còn bao gồm vị trí của nó trong cây trạng thái, đảm bảo tính duy nhất. giá trị băm này được lưu trữ trong nút lá của cây trạng thái.

1. cây trạng thái là một cấu trúc dữ liệu tương tự như cây merkle, trong đó mỗi nút là băm của các nút con của nó. cây trạng thái tổng hợp tất cả thông tin tài khoản và dữ liệu, nén chúng thành một giá trị băm cấp độ trên duy nhất được biết đến là gốc trạng thái.

2. Gốc trạng thái, là giá trị băm cấp cao nhất của cây trạng thái, được lưu trữ trên blockchain. Gốc này hoạt động như một vân tay cho toàn bộ cây trạng thái, đảm bảo tính toàn vẹn và đầy đủ của tất cả dữ liệu trong cây.

3. Dữ liệu tài khoản chi tiết không được lưu trực tiếp trên blockchain. Thay vào đó, nó được lưu trữ dưới dạng dữ liệu gọi trong không gian sổ cái solana rẻ tiền. Chỉ có gốc trạng thái và một số siêu dữ liệu cơ bản được lưu trữ trên chuỗi, giảm chi phí lưu trữ đáng kể trong khi duy trì an ninh dữ liệu.

4. để đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực của dữ liệu nén, nén zk sử dụng chứng minh không biết (zk-proofs). những chứng minh này xác nhận tính chính xác và toàn vẹn của dữ liệu mà không tiết lộ nội dung thực tế, đảm bảo rằng ngay cả dữ liệu nén vẫn an toàn và có thể xác minh được.

Vui lòng lưu ý rằng việc nén zk không phải là một giải pháp lớp 2 mà là một nâng cấp để cải thiện hiệu quả lưu trữ dữ liệu trên Solana.

Nén zk không phải là một lớp lăn tổng hợp lớp 2 vì, khác với các giải pháp l2, việc thực thi giao dịch và lưu trữ trạng thái trong nén zk được tiến hành trực tiếp trên chuỗi lớp 1 (l1), trong trường hợp này là Solana.

Sự khác biệt chính nằm ở nơi mà việc thực hiện và trạng thái được quản lý. Với zk rollups, những quy trình này xảy ra trên một chuỗi phụ, mà định kỳ gửi cam kết và chứng minh đến chuỗi l1 chính. Ngược lại, zk compression giữ tất cả việc thực hiện và trạng thái trên chính Solana, thay vì trên một chuỗi riêng biệt.

Sự khác biệt cơ bản này có nghĩa là trong khi zk rollups giảm tải một số quy trình cho một lớp phụ để tăng tính khả dụng, zk compression tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu trực tiếp trên blockchain chính mà không tạo ra một lớp riêng để thực thi.

các khác biệt chính giữa zk rollups và zk compression trên Ethereum và Solana

Sự khác biệt chính giữa zk rollups trên Ethereum và zk compression trên Solana về cơ bản nằm ở cách tiếp cận của họ đối với việc tăng cường khả năng mở rộng của blockchain và tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu:

1. thực hiện và quản lý trạng thái:

• zk rollups: việc thực hiện giao dịch và lưu trữ trạng thái được tiến hành trên một chuỗi phụ, riêng biệt với mạng chính Ethereum. Chuỗi phụ định kỳ gửi cam kết và chứng minh đến mạng chính Ethereum.
• nén zk: tất cả việc thực hiện giao dịch và lưu trữ trạng thái diễn ra trực tiếp trên chuỗi layer 1 (l1), tức là solana trong ngữ cảnh này. không có chuỗi phụ trợ riêng biệt nào liên quan.

2. xử lý dữ liệu trên chuỗi

• zk rollups: chỉ chứng minh mật mã và dữ liệu tóm tắt tối thiểu được gửi đến ethereum mainnet để xác minh. phương pháp này giảm thiểu tải tính toán trên mainnet.
• nén zk: chỉ có “dấu vân tay” (hash) của dữ liệu đã nén và chứng minh zk tương ứng được lưu trữ trên blockchain Solana. Điều này giảm đáng kể lượng dữ liệu được lưu trữ trên chuỗi, từ đó giảm chi phí lưu trữ.

3. riêng tư và tính toàn vẹn:

• zk rollups: sử dụng chứng minh zk-snark (chứng minh rõ ràng không mã hóa về kiến thức) để đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch mà không tiết lộ dữ liệu giao dịch chi tiết. điều này giữ được sự riêng tư trong khi bảo vệ mạng chính Ethereum.
• nén zk: kết hợp nén dữ liệu với chứng minh zk để tối ưu hóa lưu trữ blockchain trong khi chứng minh toán học tính toàn vẹn của dữ liệu được nén. Nó đảm bảo rằng dữ liệu được giải nén khớp với ban đầu mà không tiết lộ nội dung, do đó bảo vệ quyền riêng tư.

4. tính chất của giải pháp:

• Zk rollups: được coi là các giải pháp mở rộng tầng 2 (l2) vì chúng giảm tải thực hiện giao dịch và quản lý trạng thái sang một chuỗi phụ, tăng khả năng mở rộng và giảm chi phí trên mainnet.
• nén zk: không được phân loại như một lớp 2 rollup mà là một bản nâng cấp để cải thiện hiệu suất lưu trữ dữ liệu trực tiếp trên chuỗi layer 1 của solana. Nó tối ưu hóa chi phí lưu trữ mà không giới thiệu một lớp thực thi riêng biệt.

kết luận

Tóm lại, cả hai quan điểm về việc mở rộng này đều nhấn mạnh sự quan trọng của việc tiếp cận cân đối để đảm bảo mạng lưới blockchain có thể phát triển một cách bền vững trong khi vẫn duy trì những nguyên tắc cốt lõi của họ.

Những thành tựu của Solana trong lĩnh vực này cung cấp một lý do thuyết phục cho việc áp dụng các giải pháp mở rộng tiên tiến trên toàn ngành blockchain, mở đường cho việc áp dụng rộng rãi và đổi mới.

disclaimer：

1. Bài viết này được in lại từ [Kyrian Alex]. Tất cả bản quyền thuộc về tác giả gốc [kyrian alex]. Nếu có ý kiến phản đối bản in lại này, vui lòng liên hệ với Học cổngđội ngũ, và họ sẽ xử lý nó một cách nhanh chóng.
2. miễn trừ trách nhiệm: quan điểm và ý kiến được biểu đạt trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không hề cung cấp bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Các bản dịch của bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm học tập Gate.io. Trừ khi có ghi chú, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết đã được dịch là không được phép.