Определение
Сводка с нулевым разглашением (ZK Rollup) — это Решение для масштабирования блокчейна второго уровня Оператор ZK Rollup выполняет транзакции вне основной сети Ethereum, а затем отправляет криптографическое доказательство действительности (доказательство с нулевым разглашением) в основную сеть Ethereum, чтобы подтвердить корректность обработки всех пакетных транзакций. В отличие от оптимистичных роллапов, которые предполагают, что транзакции действительны, пока не будет оспорено, ZK Rollup математически доказывают действительность заранее — это означает отсутствие периода оспаривания, и вывод средств на первый уровень может быть практически мгновенным. Оператор ZK Rollup обрабатывает сотни или тысячи транзакций, вычисляет краткое доказательство действительности (zk-SNARK или zk-STARKДоказательство, подтверждающее действительность всех переходов состояний, отправляется в Ethereum вместе с сжатыми данными транзакции. Смарт-контракт Ethereum проверяет доказательство за одну операцию в блокчейне, принимая или отклоняя весь пакет. В результате Ethereum наследует свои гарантии безопасности, но обрабатывает значительно больше транзакций при гораздо меньших затратах на пользователя. ZK Rollups представляют собой, пожалуй, наиболее технически амбициозный и теоретически обоснованный подход к масштабированию блокчейна, среди ведущих реализаций которого можно отметить zkSync Era, StarkNet (с использованием STARKs), Polygon zkEVM, Scroll и Linea. Основной исторической проблемой было то, что доказательства ZK для выполнения смарт-контрактов общего назначения (полная «эквивалентность EVM») было чрезвычайно сложно построить — проблема, в значительной степени решенная к 2023 году благодаря технологии zkEVM.
Происхождение и история
| Время | События |
| 2018 | Барри Уайтхэт и другие предлагают концепцию ZK Rollup в качестве решения для масштабирования Ethereum. |
| 2019 | Loopring развертывает первый ZK Rollup в основной сети (специфично для DEX, с ограниченной функциональностью). |
| июнь 2020 | Компания Matter Labs запускает zkSync 1.0 (только платежи; смарт-контракты не поддерживаются). |
| ноябрь 2021 | Альфа-версия StarkNet запущена в основной сети Ethereum с виртуальной машиной Cairo. |
| февраль 2023 | Запуск zkSync Era — первый ZK Rollup с совместимыми с EVM смарт-контрактами. |
| Mar 2023 | Polygon zkEVM запущен в основной сети; достигнута полная эквивалентность Ethereum. |
| 2024 | Запущены Scroll, Linea и другие zkEVM-платформы; ZK доказывает резкое снижение затрат благодаря аппаратному ускорению. |
«ZK Rollups — это конечная цель масштабирования Ethereum: они обеспечивают нам как масштабируемость, так и безопасность с математической точностью, а не на основе экономических предположений». Виталик Бутерин
Как это работает
«Транзакции пользователей (вне блокчейна): Tx1: Алиса → Боб 1 ETH Tx2: Боб → Кэрол 0.5 ETH Объединено транзакцией Tx3: Кэрол → Дейв 0.2 ETH ────► Секвенсор ──► Доказательство ZK … Tx10,000: … │ ▼ Доказательство действительности (zk-SNARK/STARK) «Все 10,000 транзакций действительны» │ ▼ Контракт основной сети Ethereum Проверяет доказательство: ✓ (одна транзакция) Обновляет корневое состояние (10,000 транзакций, урегулированных по цене ~1)»
| Характеристика | Накопительный пакет ZK | Оптимистичный Свернуть | Эфириум L1 |
| Модель безопасности | Криптографическое доказательство | доказательства экономического мошенничества | Полное согласие |
| окончательность | Минуты (время проверки) | ~7 дней (период испытания) | ~ 12 секунды |
| Отмена L1 | Почти мгновенно | 7 дней | ARCXNUMX |
| Увеличить пропускную способность | 1,000-10,000+ тонн в секунду | 1,000-4,000 операций в секунду | ~15 операций в секунду |
| Совместимость с EVM | Частичный → Полный (2023+) | Полный (с начала) | Родной |
Простыми словами
- Сгруппировать и доказатьZK Rollup собирает тысячи транзакций, выполняет их вне блокчейна, а затем отправляет в Ethereum математическое доказательство, подтверждающее, что «все они были действительными» — своего рода сжатую, доказанную запись в реестре.
- Доверие не требуетсяВ отличие от оптимистичных роллапов, предполагающих честность, ZK-роллапы предоставляют криптографическое доказательство, которое невозможно подделать. Эфириум Проверяет математические расчеты, а не намерения.
- Быстрое снятиеПоскольку подтверждение действительности происходит мгновенно (без ожидания периодов проверки), вы можете вывести средства обратно в основную сеть Ethereum за считанные минуты, а не недели.
- в 100 раз дешевлеОбъединение 10 000 транзакций в одно подтверждение означает, что каждая транзакция оплачивает лишь 1/10 000 часть стоимости проверки уровня L1, что делает транзакции часто менее чем за 0.01 доллара.
- Унаследованная безопасностьДоказательство ZK проверяется смарт-контрактом Ethereum — если Ethereum безопасен, то средства ZK Rollup также будут в безопасности, даже если оператор Rollup исчезнет.
Примеры из реального мира
| Сценарий | Реализация | Результат |
| DeFi в эпоху zkSync | Пользователь совершает сделки на DEX-платформе SyncSwap, развернутой на zkSync Era. | Аналогичный интерфейс, совместимый с Ethereum, по цене около 0.01 доллара за транзакцию. |
| Чеканка NFT | Художник создал 10 000 NFT на платформе Immutable X (на основе StarkEx). | Нулевая стоимость газа для выпуска монет; доказано на Ethereum. |
| Расчеты по обмену | dYdX v4 осуществляет расчеты по бессрочным контрактам с использованием StarkEx. | Высокочастотная торговля с использованием безопасности Ethereum. |
| Быстрое отступление L2 → L1 | Пользователь выводит ETH с Polygon zkEVM на Ethereum. | Минуты и часы против 7 дней при оптимистичных сводных данных |
Преимущества
| Преимущества | Описание |
| Криптографическая завершенность | Математическое доказательство достоверности; без опоры на теорию экономических игр. |
| Быстрое снятие | Нет 7-дневного периода проверки; вывод средств в течение нескольких минут. |
| Снижение затрат на передачу данных | Сжатие данных транзакций снижает затраты на обработку вызовов в сети Ethereum. |
| Потенциал конфиденциальности | Инфраструктура ZKP может обеспечивать частные транзакции в качестве дополнительного уровня. |
| Безопасность Эфириума | Проверка доказательств на уровне L1 наследует все гарантии безопасности Ethereum. |
Недостатки и риски
| Недостаток | Описание |
| Стоимость генерации доказательства | Для генерации доказательств ЗК требуются значительные вычислительные ресурсы (хотя их стоимость быстро снижается). |
| Централизация доказывающего | В настоящее время большинство ZK Rollups используют единый централизованный доказатель/секвенсор. |
| сложность совместимости EVM | Для достижения полной эквивалентности EVM потребовались годы исследований и разработок; до сих пор существуют нестандартные ситуации. |
| Риск смарт-контракта | Мостовые контракты между уровнями L1 и L2 являются высокоценными целями для кибератак. |
| Техническая сложность | Проводить аудит сложнее, чем аудит оптимистичных сводных отчетов; требуются специальные знания в области ZKP. |
Советы по управлению рисками:
- Проверьте, какой механизм аварийного выхода предусмотрен в ZK Rollup на случай отключения секвенсора.
- Проверьте аудиторские отчеты по мостовым контрактам ZK Rollup — в них хранятся все средства пользователей уровня L2.
- Поймите, что «ZK» в названии проекта не означает автоматически конфиденциальность — большинство ZK Rollups предназначены для масштабируемости, а не для обеспечения конфиденциальности.
- Следите за планом децентрализации проектов ZK Rollup; централизованные секвенсоры по-прежнему представляют риск.
- Перед крупными выводами средств сначала протестируйте небольшие суммы; разберитесь в процессе вывода средств для каждого конкретного накопительного счета.
FAQ
В: В чём разница между ZK Rollup и Optimistic Rollup (например, Arbitrum или Optimism)?
A: Оптимистичные роллапы предполагают действительность транзакций и используют 7-дневный период проверки, в течение которого можно предоставить доказательства мошенничества. ZK-роллапы криптографически подтверждают действительность транзакций заранее, обеспечивая мгновенное завершение операций и быстрый вывод средств, но требуют более сложной инфраструктуры для генерации доказательств.
В: zkSync — это то же самое, что StarkNet?
A: Нет. Оба являются ZK Rollups, но используют разные системы ZKP. zkSync Era использует собственную zkEVM с доказательствами на основе SNARK. StarkNet использует Cairo VM с доказательствами на основе STARK. У них разные уровни совместимости EVM, характеристики производительности и экосистемы разработчиков.
В: Означает ли аббревиатура «ZK», что мои транзакции в ZK Rollups являются приватными?
A: Не автоматически. Большинство ZK Rollups (zkSync, Polygon zkEVM, StarkNet) используют ZKP для подтверждения действительности/масштабируемости, а не для обеспечения конфиденциальности — транзакции по-прежнему общедоступны на уровне L2. Для обеспечения конфиденциальности требуются дополнительные механизмы согласия. Zcash — пример ZKP, используемых для обеспечения конфиденциальности; ZK Rollups в основном используют ZKP для подтверждения корректности.
В: Сколько времени занимает вывод средств с ZK Rollup в Ethereum?
A: Это зависит от конкретного роллапа и времени генерации подтверждения. Обычно от нескольких минут до нескольких часов для zkSync Era и Polygon zkEVM. Сравните это с оптимистичными роллапами (Arbitrum, Optimism), для которых требуется 7 дней. Многие мосты предлагают мгновенную ликвидность за комиссию, минуя стандартное окно вывода средств.
В: Что такое zkEVM?
A: zkEVM (виртуальная машина Ethereum с нулевым разглашением) — это ZK Rollup, способный выполнять байт-код EVM Ethereum и генерировать действительные доказательства с нулевым разглашением для этих выполнений. Это позволяет развертывать существующие смарт-контракты Ethereum на ZK Rollup без изменений — важная веха, достигнутая в 2023 году.
Совет от UPay: При сравнении решений уровня L2, проверьте L2Beat.com для получения реальных данных о безопасности, TVL и статусе децентрализации каждого роллапа, включая информацию о том, какие из них имеют централизованные секвенсоры и существуют ли лазейки для обхода ограничений. Теоретически, роллапы ZK предлагают более высокие гарантии безопасности по сравнению с оптимистичными роллапами, но централизация секвенсоров по-прежнему представляет собой реальный практический риск для большинства развернутых роллапов ZK в 2024 году.
Предупреждение: Данная информация предназначена исключительно для образовательных целей и не является финансовой или инвестиционной рекомендацией. Инвестиции в криптовалюты сопряжены со значительным риском. Всегда проводите собственное исследование, прежде чем принимать какие-либо финансовые решения.
UPay — Создание криптоэнциклопедии
