Viết bởi: Kyrian Alex

Dịch: Blockchain dễ hiểu

Trong thời gian dài, nhu cầu mở rộng giải pháp trong công nghệ Blockchain luôn là một chủ đề gây tranh cãi. Như mọi người đã biết, việc mở rộng mạng lưới Blockchain đi kèm với vấn đề quan trọng là số giao dịch mỗi giây (TPS). Hiện nay, khả năng của các Blockchain chính như Bitcoin và Ethereum không đủ để xử lý khối lượng giao dịch cần thiết cho việc sử dụng rộng rãi.

Ví dụ, Bitcoin xử lý khoảng 7 giao dịch mỗi giây, trong khi Ethereum xử lý khoảng 15 giao dịch. So với đó, Visa trung bình xử lý khoảng 1.700 giao dịch mỗi giây. Mà không có giải pháp mở rộng, Blockchain không thể cạnh tranh và áp dụng rộng rãi trong hệ thống tài chính truyền thống.

Vậy nếu chúng ta nhìn vào chi phí giao dịch thực tế thì sao?

Thực tế cũng vậy... Khi ngày càng có nhiều người sử dụng blockchain cùng một lúc, phí giao dịch trở nên rất đắt đỏ, đặc biệt là trong thời gian cao điểm, điều này làm cản trở người dùng và làm cho giao dịch nhỏ trở nên không thực tế. Ví dụ, trong thời kỳ thịnh vượng DeFi vào năm 2020 và 2021, phí Gas của Ethereum tăng mạnh, khiến cho ngay cả giao dịch nhỏ cũng trở nên rất đắt đỏ.

Vậy, chúng ta sẽ giải quyết vấn đề này như thế nào? Chúng ta sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách áp dụng giải pháp mở rộng.

Giải pháp mở rộng là một công nghệ được thiết kế nhằm tăng cường khả năng và hiệu suất của mạng Blockchain để xử lý khối lượng giao dịch cao hơn. Mục tiêu chính của giải pháp mở rộng là tăng cường khả năng xử lý của mạng, tức là số giao dịch mỗi giây (TPS), đồng thời duy trì hoặc cải thiện tính an toàn, tính phi tập trung và hiệu quả chi phí.

Việc mở rộng các giải pháp để Thả chi phí giao dịch là rất quan trọng, giúp cho công nghệ blockchain có thể được chấp nhận rộng rãi hơn và được sử dụng trong các hoạt động hàng ngày. Thời gian giao dịch chậm và chi phí cao sẽ làm giảm trải nghiệm người dùng, ngăn cản sự tham gia của 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 Blockchain phải cung cấp giao dịch mượt mà, nhanh chóng và hiệu quả về chi phí, điều này có thể được thực hiện thông qua các giải pháp mở rộng hiệu quả.

Hôm nay, chúng ta sẽ thảo luận về cách mà các mạng khác nhau đối phó với những thách thức này, đặc biệt là so sánh zk Rollups trên Ethereum và zk Compression trên Solana. Cả hai công nghệ này đều nhằm mục tiêu tăng cường khả năng mở rộng, nhưng chúng đạt được mục tiêu này thông qua các cách khác nhau, phản ánh triết lý thiết kế độc đáo và ưu tiên riêng của hệ sinh thái của họ.

1、ZK Rollups là gì?

ZK Rollups là một giải pháp mở rộng L2, bằng cách di chuyển tính toán và trạng thái vào ngoại tuyến, đồng thời đóng gói dữ liệu giao dịch thành lô lưu trữ trên chuỗi, từ đó tăng khả năng mở rộng của blockchain.

Họ sử dụng chứng minh mật mã được gọi là bằng chứng không kiến ​​thức để chứng minh tính hợp lệ của các giao dịch được đóng gói này mà không tiết lộ dữ liệu thực tế. Như vậy, trong khi mạng chính Ethereum được duy trì an toàn, thì có thể thực hiện các giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn trên các sidechain.

Làm thế nào chúng hoạt động?

Một trình tự viên xử lý giao dịch theo lô ngoài chuỗi.

Sequencer tạo ra chứng minh zk-SNARK (chứng minh tri thức không mật mã rút gọn), đó là một loại chứng minh mật mã gọn nhằm xác minh tính hợp lệ của giao dịch mà không tiết lộ tất cả chi tiết.

Dữ liệu chứng minh và giao dịch được gửi đến mạng chính Ethereum, bất kỳ ai cũng có thể xác minh chứng minh trên mạng chính để đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch. Khi có tranh chấp, bất kỳ ai cũng có thể gửi dữ liệu giao dịch ban đầu để thanh toán trên chuỗi, sử dụng sức mạnh bảo mật mạnh mẽ của Ethereum. Rollup bao gồm một chứng minh mã hóa (cụ thể là chứng minh không kiến thức) để xác minh tính chính xác của giao dịch được gói lại. Mạng Ethereum chỉ cần xác minh chứng minh này thay vì từng giao dịch, giảm thiểu đáng kể khối lượng tính toán. Các giao dịch được nhóm vào Rollup ngoại chuỗi. Tạo ra chứng minh không kiến thức để xác nhận tính hợp lệ của giao dịch tổng hợp. Chứng minh và dữ liệu tóm tắt nhỏ nhất được gửi đến mạng chính Ethereum để xác minh. Sau khi xác minh thành công, trạng thái trên mạng chính Ethereum sẽ được cập nhật để phản ánh giao dịch Rollup.

2. ZK Compression là gì?

Nén ZK là một công nghệ được sử dụng trên blockchain Solana để giảm chi phí lưu trữ dữ liệu bằng cách chỉ lưu trữ một "dấu vân tay" (hàm băm) của dữ liệu nén trên chuỗi, trong khi vẫn duy trì quyền riêng tư dữ liệu.

Trong ZK Compression, "ZK" đại diện cho không biết, cho thấy tính riêng tư của dữ liệu nén được bảo vệ. Phương pháp này giúp giảm đáng kể lượng dữ liệu cần lưu trữ trên chuỗi, giảm chi phí lưu trữ cho nhà phát triển.

Làm thế nào ZK Compression hoạt động hoàn toàn?

ZK Compression giảm chi phí trạng thái trên Solana bằng cách sử dụng công nghệ Zero-knowledge (ZK), điều này ám chỉ đến chi phí lưu trữ và duy trì dữ liệu trên blockchain (như số dư tài khoản và lưu trữ hợp đồng thông minh).

Dưới đây là sự phân rã chi tiết về cách hoạt động của nó:

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

Cây trạng thái là một cấu trúc dữ liệu tương tự như cây Merkle, trong đó mỗi nút là hàm băm của nó. Cây trạng thái tổng hợp tất cả thông tin tài khoản và dữ liệu, nén chúng thành một giá trị băm cao nhất được gọi là gốc trạng thái.

Root state là giá trị băm cấp cao nhất của cây trạng thái, được lưu trữ trên chuỗi khối. Gốc này được xem như là dấu vân tay của toàn bộ cây trạng thái, đảm bảo tính toàn vẹn của tất cả dữ liệu trong cây.

Dữ liệu tài khoản chi tiết sẽ không được lưu trữ trực tiếp trên chuỗi khối. Thay vào đó, nó được lưu trữ như một dữ liệu gọi trong không gian tài khoản Solana rẻ hơn. Chỉ có gốc trạng thái và một số siêu dữ liệu cơ bản được lưu trữ trên chuỗi, giảm đáng kể chi phí lưu trữ trong khi vẫn giữ được an toàn dữ liệu.

Để đảm bảo tính toàn vẹn và tính chính xác của dữ liệu nén, ZK Compression sử dụng Bằng chứng không kiến ​​thức (ZK-proofs). Những bằng chứng này xác minh tính chính xác và tính toàn vẹn của dữ liệu mà không tiết lộ nội dung thực tế, đảm bảo tính bảo mật và khả năng xác thực của cả dữ liệu đã được nén.

Vui lòng lưu ý rằng, ZK Compression không phải là một giải pháp L2 mà là một cải tiến nhằm tăng hiệu suất lưu trữ dữ liệu trên Solana.

ZK Compression không giống như giải pháp cuộn L2, bởi vì trong ZK Compression, việc thực hiện giao dịch và lưu trữ trạng thái được thực hiện trực tiếp trên chuỗi L1 (on-chain), tức là trên Solana.

Sự khác biệt quan trọng nằm ở vị trí thực hiện và quản lý trạng thái. Trong zk Rollups, những quá trình này diễn ra trên một chuỗi phụ, chuỗi này định kỳ gửi cam kết và chứng minh đến chuỗi L1 chính. Ngược lại, ZK Compression giữ tất cả 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 chuyển một số quy trình sang tầng thứ hai để tăng tính mở rộng, thì ZK Compression tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu trực tiếp trên chuỗi khối chính, mà không tạo ra các tầng riêng biệt cho thực thi.

3, Sự khác biệt giữa hai vật này

zk Rollups và zk Compression có sự khác biệt chính yếu giữa Ethereum và Solana ở cách họ tăng cường khả năng mở rộng của blockchain và tối ưu hóa lưu trữ dữ liệu: 01928374656574839201

1. Thực hiện và quản lý trạng thái:

zk Rollups: Việc thực hiện giao dịch và lưu trữ trạng thái diễn ra trên một chuỗi phụ, được tách rời khỏi mạng chính Ethereum. Chuỗi phụ này định kỳ gửi cam kết và chứng minh đến mạng chính Ethereum.

zk Compression：tất cả các giao dịch thực hiện và lưu trữ trạng thái trực tiếp trên chuỗi L1, tức là trên chuỗi Solana. Không có mạng lưới phụ độc lập nào được liên quan ở đây.

2）on-chain data processing：

zk Rollups: chỉ gửi chứng minh mã hóa và dữ liệu tóm tắt nhỏ nhất lên mạng chính Ether để xác minh. Phương pháp này giảm tải tính toán trên mạng chính Ether tối đa.

Nén zk: Chỉ lưu trữ "dấu vân tay" (hash) và chứng minh ZK tương ứng của dữ liệu nén trên chuỗi Solana. Điều này giảm đáng kể lượng dữ liệu lưu trữ trên chuỗi, từ đó giảm chi phí lưu trữ.

3）Quyền riêng tư và tính nguyên vẹn：

zk Rollups: Sử dụng chứng minh zk-SNARK (chứng minh kiến thức không mã hóa ngắn gọn) để đảm bảo tính hợp lệ của giao dịch mà không tiết lộ chi tiết dữ liệu giao dịch. Phương pháp này đảm bảo tính riêng tư của mạng chính Ethereum và đồng thời đảm bảo an toàn.

Nén zk: Kết hợp nén dữ liệu và ZK proof để tối ưu hóa lưu trữ blockchain, đồng thời chứng minh toán học về tính toàn vẹn của dữ liệu sau khi nén. Nó đảm bảo dữ liệu sau khi giải nén khớp với dữ liệu gốc mà không tiết lộ nội dung, từ đó bảo vệ quyền riêng tư.

4. Tính chất của giải pháp:

zk Rollups：được xem như là giải pháp mở rộng tầng 2 (L2) vì chúng chuyển việc thực hiện giao dịch và quản lý trạng thái sang mạng con, tăng cường khả năng mở rộng và giảm chi phí cho mạng chính.

zk Compression: Không được phân loại là một giải pháp lăn trang thứ hai mà là một cải tiến, tăng hiệu quả lưu trữ dữ liệu trực tiếp trên chuỗi on-chain của Solana. Nó tối ưu hóa chi phí lưu trữ mà không cần giới thiệu một lớp thực hiện độc lập.

4. Kết luận

Tóm lại, cả hai phương pháp mở rộng này đều nhấn mạnh sự quan trọng của phương pháp cân bằng để đảm bảo sự tăng trưởng bền vững của mạng blockchain trong khi vẫn giữ nguyên các nguyên tắc cốt lõi của mạng.

Trong lĩnh vực này, Solana đã đạt được thành tựu đáng kể trong việc áp dụng các giải pháp mở rộng tiên tiến, mở đường cho việc áp dụng rộng rãi và đổi mới trong ngành công nghiệp blockchain.