Ang ZK-Rollups ba ang Huling piraso ng Blockchain's Scaling Solution Puzzle?

Ang scalability ay matagal nang tinitingnan bilang isa sa mga pinakamalaking hamon na kinakaharap ng mainstream blockchain adoption. Bagama't ang bilang ng mga transaksyon na maaaring iproseso ng isang network ay lubhang nag-iiba ayon sa pinagbabatayan na teknolohiyang nauugnay sa Bitcoin, Ethereum at sa napakaraming mga kakumpitensya nito, sa loob ng maraming taon ang isang mabubuhay na solusyon sa buong industriya sa "problema sa scalability" ay napagtanto ng ilan na mahirap makuha tulad ng Moby Dick. 

Nagsimula nang magbago ang mood music, salamat sa malaking bahagi ng paglitaw ng mga protocol tulad ng Solana, Polkadot, Avalanche at Terra, na kadalasang tinatawag na "Ethereum killers" dahil sa kanilang napakabilis na kumpirmasyon at kasiya-siyang mababang bayad sa gas. Malaki ang utang ng pagdating ng mga alternatibong network na ito sa DeFi boom ng 2020, nang ang tumataas na demand para sa NFTs at dApps naman ay nag-udyok sa paglaki ng mga blockchain platform na may kakayahang pangasiwaan ang volume pagkatapos maabot ng Ethereum ang kapasidad nito.

Isang Scalability Arms Race

Sapat na upang sabihin na ang problema sa scalability ay natugunan sa maraming paraan. Ang Solana, halimbawa, ay gumagamit ng consensus system na pinagsasama ang Proof of History at isang custom na pagpapatupad ng Practical Byzantine Fault Tolerance na kilala bilang Tower BFT. Sama-sama, tinutulungan ng mga inobasyong ito ang Solana na makapagpalakas ng hanggang 65,000 transaksyon kada segundo (tps). Ang Polkadot, samantala, ay gumagamit ng sharding, isang proseso kung saan ang magkakahiwalay na chain na kilala bilang "parachains" ay independiyenteng kumokonekta sa pangunahing Relay Chain at nagsasagawa ng mga parallel na transaksyon ayon sa sarili nilang mga panuntunan. Sa pamamagitan ng pag-alis ng pasanin sa pangunahing kadena, ang Polkadot ay maaaring umabot sa 1 milyong tps ayon sa tagapagtatag na si Gavin Wood.

Sa kabila ng tila walang katapusang mga pagsalakay na inilunsad sa kuta ng Ethereum, ang smart contract platform ay may sarili nitong ipinagmamalaki na mga plano para sa pagtugon sa isyu sa scalability na patuloy na humahadlang sa kasalukuyang pag-ulit nito dahil sa pagsabog ng DeFi. Ang matagal nang inaasam na pag-upgrade ng Ethereum 2.0 ay inaasahang makakahawak ng 100,000 tps, bagaman ang karamihan sa mga transaksyon ay aktwal na inaasahang pangasiwaan nang off-chain sa pamamagitan ng ZK-Rollups, isang nobelang solusyon na pinagsasama ang on at off-chain na mga proseso.

Inilalarawan bilang isang "layer 2 construction na nagpapataas ng scalability sa pamamagitan ng mass transfer processing na pinagsama sa iisang transaksyon," ang ZK-Rollups ay lubos na binabawasan ang computing at storage resources na kinakailangan upang ma-validate ang mga block, sa pamamagitan ng pagpapababa sa dami ng data sa isang transaksyon. Ito ay ginawang posible sa pamamagitan ng cryptographic zero-knowledge proofs (ZKPs), kung saan mapapatunayan ng isang partido na alam nila o mayroon silang isang bagay nang hindi isinusuko ang anumang impormasyon tungkol sa kung ano ang alam o mayroon sila. 

Dahil ang mga naturang validity proofs (SNARKs) ay agad na nabe-verify, nagagawa nilang pahusayin ang mga sukatan gaya ng throughput at scalability habang binabawasan ang mga bayarin sa transaksyon para sa mga user.

"Ang kakaibang bagay tungkol sa zero-knowledge proofs ay ang mga ito ay nananatiling maliit kahit na ang trabaho na na-verify sa kanila ay lumalaki nang malaki," ang sabi ni Lucas Vogelsang, Co-founder at CEO ng Ethereum-powered DeFi platform Centrifuge, "Ito ay gagawing lubos ang mga ito. kaakit-akit kahit na ang mga blockchain mismo ay lumalawak nang higit pa."

Ang Vogelsang ay higit pa sa medyo pamilyar sa teknolohiya. Ang Centrifuge, na nag-a-unlock ng liquidity para sa mga real-world na asset sa pamamagitan ng pag-tokenize sa mga ito bilang mga NFT, ay nagbibigay-daan sa mga developer na magamit ang mga ZKP sa kanilang mga desentralisadong application salamat sa isang integration sa ZoKrates, isang toolbox para sa zkSNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge). Sa pamamagitan ng pag-tap sa zero-knowledge proofs, ang Centrifuge ay nagbibigay-daan sa lahat ng transaksyon sa network nito na ganap na maitago mula sa anumang third party. Nangangahulugan ito na ang sensitibong impormasyon, tulad ng iyong pagmamay-ari ng isang mahal na piraso ng real estate, halimbawa, ay hindi nakalantad sa publiko kapag gumagawa ng isang NFT na kumakatawan sa asset na ito.

Ang paglipat ng Ethereum sa isang mas environment friendly na proof-of-stake (PoS) na modelo, kasama ng paggamit ng ZK tech na matipid sa enerhiya, ay hindi maaaring maging mas napapanahon. Ngayong linggo, ang vice-chair ng European Securities and Markets Authority ay nanawagan para sa proof-of-work (PoW) system na ganap na ipagbawal. Hinikayat ni Erik Thedèen ang mga regulator ng EU na pigilin ang pagmimina ng PoW na kasalukuyang ginagamit ng mga network ng Bitcoin at Ethereum at sa halip ay isulong ang PoS.

Maaari bang I-level Up ng ZK-Rollups ang NFT Space?

Ang Centrifuge ay hindi lamang ang NFT-focused Ethereum project na gumagamit ng ZK tech. Isa pa, ang Immutable X, ay lumikha ng bagong layer-2 scaling solution na pinagsasama ang NFT specific exchange at proof logic sa pangunguna na roll-up na teknolohiya na binuo ng execution platform na StarkWare. 

Ang proprietary scalability engine ng huli, ang StarkEx, ay nagbibigay-daan sa Sydney-based blockchain gaming venture na palawakin ang apela ng NFT economy, na inakusahan na kahawig ng isang napapaderan na hardin dahil sa tumataas na mga bayarin sa transaksyon. Dahil ang lahat ng transaksyon ay naka-bundle na off-chain, ang mga user ng Immutable X ay nagagawang mag-mint at mag-trade ng mga NFT nang mura at mabilis, nang hindi isinasakripisyo ang mga epekto sa seguridad o network ng nangungunang NFT network na Ethereum. Sa kakayahang magproseso ng hanggang 9,000 tps sa halos zero na mga bayarin sa gas, inaasahan ng Immutable X na lubos na mapahusay ang karanasan ng user para sa mga mangangalakal, kolektor at tagalikha.

"Ang ZK-Rollups ay ang pinakamadaling paraan upang sukatin ang mga transaksyong may mataas na throughput habang namamana pa rin ang seguridad ng L1," sabi ng Immutable X Co-Founder at President Robbie Ferguson, "Nakakita kami ng malaking halaga ng nawala sa pamamagitan ng mga hack. sa mga sidechain o alternatibong L1 sa taong ito, kaya ito ay isang tunay na alalahanin para sa mga proyekto at laro sa pagbuo ng mga NFT.

“Ang pandaigdigang pangangailangan para sa mga NFT sa buong gaming, collectable at IP ay nagpalipat-lipat ng mga solusyon sa scaling mula sa isang bitamina patungo sa isang painkiller. Sa sandaling mayroon kaming isang malaking studio ng laro na pumasok sa mga NFT, babaguhin nila ang natitirang dami ng transaksyon ng NFT na pinagsama, kaya mahalagang magkaroon ng solusyon na eksaktong zero sa gas para sa paglikha o kalakalan ng mga asset na ito."

Kapansin-pansin, ang mga patunay ng zkSTARKs ng Immutable X ay medyo naiiba sa mga nabanggit na katapat na zkSNARKs. Ang mas malalaking sukat ng patunay ng una ay nangangahulugan na mas matagal silang mag-verify at sa gayon ay nangangailangan ng mas maraming gas. Sa kabila nito, nakatanggap ang StarkWare ng $12 milyon na gawad mula sa Ethereum Foundation at mabilis itong naging isa sa mga solusyon sa pag-scale ng industriya.

Siyempre, ang Ethereum ay hindi lamang ang blockchain na namuhunan nang malaki sa ZK tech. Ang Polygon, isa pang pabrika ng NFT mania, ay nakakuha kamakailan ng Ethereum scaling startup na Mir Protocol sa halagang $400 milyon, na kumukuha ng pamumuhunan nito sa ZK hanggang $650m mula noong Agosto, 2021. Ang isang Polygon-focused ZK Rollup ay inaasahang darating sa huling bahagi ng taong ito. At pagkatapos ay mayroong Syscoin, isang network na naglalayong kumakatawan sa pinakamahusay na Bitcoin, Ethereum at ZK tech.

Ang Network-Enhanced Virtual Machine (NEVM) ng Syscoin ay aktwal na pinagsasama ang mga elemento ng mga blue riband blockchain ng industriya. Ang mga settlement ay sinigurado ng proof-of-work (PoW) na modelo ng seguridad ng Bitcoin sa pamamagitan ng merged-mining at ang mga dev ay maaaring mag-deploy ng mga matalinong kontrata gamit ang mga pamilyar na tool at mapagkukunan ng EVM na nakasanayan na nila habang nagtatrabaho sa kapaligiran ng Ethereum.

Ang pagpapatupad ng ZK-Rollups sa Syscoin ay nangangahulugan na ang network ay may kakayahang magproseso ng 210,000 mga transaksyon kada segundo mula Q1 ng 2022. Ang DeFi platform na Mute ay naghahanda na upang magamit ang mga rollup sa NEVM ng Syscoin, dahil nagsusumikap itong lumikha ng isang mabilis at nakatuon sa privacy suite ng pananalapi.

"Hanggang sa dumating ang kapaki-pakinabang na quantum computing, makikita ko ang isa pang anyo ng teknolohikal na tagumpay na napakalaki ng mga patunay ng zero-knowledge," hula ng CTO ng Syscoin na si Jagdeep Sidhu.  

"Sa aming ginustong diskarte sa scaling, kami ay kumukuha ng isang paraan upang lumikha ng mga ekonomiya ng sukat. Tinatanggal ng ZK-Rollups ang bottleneck sa mga naturang sistema sa pamamagitan ng pag-amortize sa bilang ng mga transaksyon. Higit pa rito, ang mga mas mahusay na ASIC (espesyal na hardware na kinakailangan para sa pagmimina ng cryptocurrency) na mga zero-knowledge proof-proving system ay ginagawa upang mabawasan ang mga gastos sa pag-compute nang higit pa." 

Iba't ibang Pananaw

Maliwanag, ang ZK-Rollups ay gumagawa ng malaking impresyon sa mundo ng blockchain. Ngunit ang tagapagtatag ng Ethereum na si Vitalik Buterin ay nagpahayag ng isang maingat na tala, na nagsasaad ng kanyang paniniwala na ito ay "magtatagal ng mga taon ng pagpipino at pag-audit para sa mga tao na maging ganap na komportable na iimbak ang kanilang mga asset sa isang ZK-Rollup."

Si Sidhu ay mas maasahin sa mabuti, "Sa kalaunan, ang mga end user ay malamang na nasa isang uri ng ZK-Rollup system kung saan kung ano ang kanilang naisaayos ay aalisin sa kanila sa halos lahat ng oras at gagamit sila ng mga Web3 application nang walang anumang kaalaman sa teknolohiyang gumagawa posible ang lahat, walang pinagkaiba sa iyong karaniwang gumagamit ng smartphone ngayon.”

Pagdating sa ZK-Rollups, may pangkalahatang pakiramdam na nasa bangin lang tayo. Ang malawakang pag-scale ay malamang na maging agresibo na mapagkumpitensya habang ang mga network at mga solusyon ay nag-scrap at nag-aagawan para sa market share, ngunit ang mga user sa huli ay ang mga makikinabang habang ang throughput, seguridad, at kaginhawaan ay bumubuti.