zkEVM ทำงานอย่างไร

zkEVM ทำงานอย่างไร

โหนดต้นทาง: 2239902

zk หมายถึงตัวย่อสำหรับความรู้เป็นศูนย์ซึ่งเป็นคำที่เข้ารหัสโดยที่ ฝ่ายหนึ่งสามารถพิสูจน์บางสิ่งบางอย่างกับอีกฝ่ายหนึ่งได้โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลเพิ่มเติมใดๆ. กล่าวโดยย่อคือช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลส่วนตัวในขณะที่ยังคงรักษาความลับได้ 

การพิสูจน์ความรู้แบบ Zero-Knowledge ช่วยให้ผู้ใช้สามารถเปิดเผยความรู้ของตนได้โดยไม่ต้องเปิดเผยความลับนั้นจริงๆ ในที่นี้ ผู้พิสูจน์และผู้ตรวจสอบมีบทบาทสำคัญในการพิสูจน์ที่ไม่มีความรู้ ผู้พิสูจน์ควรแสดงให้เห็นถึงความรู้เกี่ยวกับความลับ และผู้ตรวจสอบยืนยันว่าผู้พิสูจน์กำลังถ่ายทอดความจริง 

zkevm - ความหมายของ มันได้หรือไม่

Ethereum Virtual Machine (zkEVM) ที่มีความรู้เป็นศูนย์หมายถึงเครื่องเสมือนที่ดำเนินธุรกรรมสัญญาอัจฉริยะที่เข้ากันได้กับ โครงสร้างพื้นฐาน Ethereum ที่มีอยู่และการคำนวณที่ไม่มีความรู้. ซึ่งช่วยให้สามารถรวม zkEVM เข้ากับ Zero-Knowledge Rollups ซึ่งเป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่ช่วยเพิ่มปริมาณธุรกรรมและลดต้นทุน

คำจำกัดความสามารถแบ่งออกเป็นเงื่อนไขต่อไปนี้:

  1. เครื่องเสมือน Ethereum (EVM) หมายถึงกลไกการคำนวณสำหรับ Ethereum ที่จัดการสถานะของ blockchain และช่วยให้สามารถใช้งานสัญญาอัจฉริยะได้ วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อคำนวณสถานะของเครือข่ายและเรียกใช้โค้ดสัญญาอัจฉริยะประเภทต่างๆ ในรูปแบบที่อ่านได้ที่เรียกว่า 'Bytecode'
  2. EVM ไม่เคยได้รับการออกแบบเพื่อรองรับ เทคโนโลยีศูนย์ความรู้อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าในการวิจัยทำให้สามารถรวมการคำนวณ EVM ไว้ในการพิสูจน์ที่ไม่มีความรู้ได้ โปรเจ็กต์ zkEVM ที่แตกต่างกันมีแนวทางที่แตกต่างกันเพื่อรวมการดำเนินการ EVM เข้ากับการคำนวณที่ไม่มีความรู้ 

zkEVM – ทำไม Ethereum จึงต้องการมัน?

พื้นที่ บล็อกเชน Ethereum ต้องเผชิญกับความท้าทายในแง่ของค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่มีราคาแพงและเวลาในการยืนยันที่ล่าช้าในบางครั้ง นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการประมวลผลสูงสุดเพียงสามสิบธุรกรรมต่อวินาที (TPS) อย่างไรก็ตาม ด้วยการนำโซลูชันแบบโรลอัพไปใช้ จะสามารถเพิ่มปริมาณการประมวลผลธุรกรรมได้สูงสุดถึง 2,000 TPS หรือมากกว่านั้น ในขณะที่การอัพเกรด Ethereum ล่าสุดมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาด ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมคาดการณ์ว่าวิธีการปรับขนาดเลเยอร์ 2 เช่น Rollups จะยังคงได้รับความนิยมมาระยะหนึ่งเพื่อแก้ไขปัญหาความแออัดของธุรกรรมใน Ethereum zkEVM มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในแง่ของความสามารถในการปรับขนาด

การทำซ้ำก่อนหน้านี้ได้ปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดแล้ว แต่ zkEVM ก้าวไปอีกขั้นด้วยการผสมผสานความสามารถในการปรับขนาดควบคู่ไปกับความเป็นส่วนตัว ความปลอดภัย และความสามารถในการทำงานร่วมกันที่ได้รับการปรับปรุง ด้วยการรวม Zero-Knowledge Proofs (ZKP) เข้ากับความเข้ากันได้ของ Ethereum Virtual Machine (EVM) zkEVM จะรักษาคุณสมบัติด้านความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของ zk-Rollups ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความสามารถในการทำงานร่วมกันของ Ethereum ผ่านความเข้ากันได้ของ EVM ไปพร้อมๆ กัน ซึ่งหมายความว่า zkEVM สามารถโต้ตอบกับสัญญาอัจฉริยะและได้อย่างราบรื่น การประยุกต์ใช้แบบกระจายอำนาจ (dApps) สร้างขึ้นบนเครือข่าย Ethereum นอกจากนี้ zkEVM ควรทำงานได้บนบล็อกเชนที่เข้ากันได้กับ EVM เช่น Avalanche, Solana และ Fantom

การทำงานของเครื่อง EVM

เครื่องเสมือนทำงานคล้ายกับเครื่องจริงที่มีพื้นที่เก็บข้อมูล CPU และหน่วยความจำ แต่ทำงานเป็นโค้ดทั้งหมด

  • รหัสไบต์สัญญาถูกโหลดจากที่เก็บข้อมูลของ EVM และดำเนินการโดยโหนดเพียร์บน EVM โหนดใช้อินพุตเดียวกัน ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าทุกโหนดจะได้รับผลลัพธ์เดียวกัน
  • EVM Opcodes ดำเนินการอ่าน-เขียน เช่น อ่านค่าจากที่เก็บข้อมูลสถานะ และเขียนค่าใหม่ไปยังหน่วยความจำของ EVM 
  • opcodes EVM ทำการคำนวณค่าที่ได้รับจากที่เก็บข้อมูลสถานะก่อนที่จะส่งคืนค่าใหม่ การอัปเดตนี้ส่งผลให้ EVM เปลี่ยนไปเป็นสถานะใหม่ สถานะใหม่นี้ถูกคัดลอกโดยโหนดอื่นและคงไว้จนกว่าจะมีการทำธุรกรรมอื่น 

zkevm - มันทำงานอย่างไร?

ด้วยการทำงานเป็นการรวบรวมความรู้เป็นศูนย์ zkEVM จะสร้างระบบนิเวศ Ethereum ขึ้นใหม่บนเลเยอร์ 2 ที่ปลอดภัยและปรับขนาดได้สูง การจำลองนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่านักพัฒนาสามารถรักษาประสบการณ์นักพัฒนา Ethereum ที่คุ้นเคยและใช้เครื่องมือที่มีอยู่ ในขณะเดียวกันก็ได้รับประโยชน์จากความสามารถในการปรับขนาดและความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุง ด้วยเหตุนี้ นักพัฒนาจึงสามารถย้ายแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจ (dApps) และสัญญาอัจฉริยะที่มีอยู่ไปยังสภาพแวดล้อมใหม่นี้ได้อย่างง่ายดาย หรือสร้างแอปพลิเคชันใหม่ได้อย่างง่ายดาย

zkEVM สร้างการพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์เพื่อตรวจสอบองค์ประกอบต่างๆ ในการคำนวณแต่ละครั้ง:

  1. การเข้าถึงแบบไบต์โค้ด: ประการแรก zkEVM มีการเข้าถึงแบบไบต์โค้ดซึ่งช่วยในการตรวจสอบว่าเครื่องเสมือนได้โหลดตรรกะสัญญาอัจฉริยะที่ถูกต้องจากที่อยู่ที่ถูกต้องหรือไม่ 
  2. การดำเนินการอ่าน-เขียน: ภาพรวมโดยละเอียดของที่เก็บ zkEVM Github ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการใช้การดำเนินการอ่าน/เขียนในการทำงานของ zkEVM zk EVM ตรวจสอบว่าสัญญาอัจฉริยะได้รับค่าการเขียนจากที่เก็บข้อมูลก่อนประมวลผลหรือไม่ 
  3. การคำนวณ: ดังนั้น zkEVM จะตรวจสอบความถูกต้องของค่าเอาต์พุตหลังจากกระบวนการดำเนินการ 

มีความท้าทายใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง zkEVM หรือไม่

ใช่ EVM และ zks ผลิตแยกกัน และเพิ่งนำมารวมกันเพื่อสร้าง zkEVM เท่านั้น เพื่อให้ทำงานไปพร้อมๆ กัน จึงมีความท้าทายและความไร้ประสิทธิภาพมากมายที่ต้องเอาชนะ 

  1. สถาปัตยกรรมแบบสแต็ก: EVM ทำงานบนสถาปัตยกรรมแบบสแต็ก โดยยึดหลักการเข้าหลังออกก่อน (LIFO) รูปแบบตรงไปตรงมานี้ทำให้การใช้งานง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม การพัฒนา zkEVM โดยที่ข้อมูลถูกจัดเก็บไว้ในการลงทะเบียน CPU เสมือน จะมีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับการดำเนินการที่มีประสิทธิภาพสูงและการคำนวณแบบ Zero-knowledge (zk) ที่ปกติแล้วต้องการโดย zkEVM
  2. ความซับซ้อนของ Opcode: ตรงกันข้ามกับเครื่องเสมือนทั่วไป EVM ใช้ opcode เฉพาะสำหรับการเรียกใช้โปรแกรม การจัดการข้อผิดพลาด และการดำเนินการอื่นๆ ความซับซ้อนนี้เพิ่มความยุ่งยากให้กับกระบวนการออกแบบวงจรพิสูจน์สำหรับการทำงานของ EVM
  3. ค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บ: การออกแบบพื้นที่จัดเก็บข้อมูลของ EVM ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันแฮชของ keccak และแผนผัง Merkle Patricia ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีส่วนช่วยในการพิสูจน์ค่าใช้จ่ายที่สำคัญ
  4. การพิสูจน์ต้นทุน: แม้ว่าความท้าทายข้างต้นจะได้รับการแก้ไขแล้ว แต่ก็ยังมีประเด็นในการสร้างข้อพิสูจน์อยู่ การสร้างการพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะทางและการลงทุนจำนวนมากทั้งในด้านการเงิน เวลา และความพยายาม

การวิเคราะห์ประโยชน์ของ zkEVM

  • ความสามารถในการปรับขนาดที่ปลอดภัย: ต่างจาก Ethereum ตรงที่ zkEVM ไม่ได้ผูกมัดกับกฎโปรโตคอลฉันทามติของ Ethereum บน zkEVM ธุรกรรมเลเยอร์ 2 ทั้งหมดยังคงได้รับการตรวจสอบที่เลเยอร์ 1 ผ่านการพิสูจน์ความถูกต้อง ซึ่งหมายความว่า zkEVM สามารถจัดลำดับความสำคัญของธุรกรรมและเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลได้โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย
  • ราคาถูก: การโรลอัพเลเยอร์ 2 ส่งชุดธุรกรรมไปยังบล็อกเชนเลเยอร์ 1 เช่น Ethereum ภาพรวมในแง่ดีควรรวมข้อมูลธุรกรรมทั้งหมด รวมถึงลายเซ็นออนไลน์ ซึ่งนำไปสู่ต้นทุนก๊าซที่เพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้าม zkEVM จะเพิ่มประสิทธิภาพโดยการลดข้อมูลออนไลน์ให้เหลือน้อยที่สุด ส่งผลให้ต้นทุนก๊าซลดลง
  • จบอย่างรวดเร็ว: Finality หมายถึงจุดที่ธุรกรรมบล็อคเชนไม่เปลี่ยนรูปและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ การสรุปผลในแง่ดีมีช่วงเวลาที่ท้าทายคือหนึ่งถึงสองสัปดาห์ ซึ่งในระหว่างนั้นจำเป็นต้องมีหลักฐานที่เป็นรูปธรรมสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมก่อนการสรุปผล อย่างไรก็ตาม การยกเลิกความรู้แบบศูนย์จะบรรลุผลทันทีทันทีที่บันทึกไว้ในบล็อกเชนเลเยอร์ 1 ที่เกี่ยวข้อง การสิ้นสุดที่รวดเร็วยิ่งขึ้นนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับเทรดเดอร์ในระบบนิเวศการเงินแบบกระจายอำนาจ (DeFi) ซึ่งอำนวยความสะดวกในการโอนสินทรัพย์อย่างรวดเร็ว ดึงดูดสภาพคล่อง และปรับปรุงประสิทธิภาพของเงินทุน
  • ผลกระทบเครือข่าย: ด้วยความเข้ากันได้กับ EVM zkEVM สามารถใช้ประโยชน์จากระบบนิเวศของนักพัฒนาปัจจุบันของ Ethereum รวมถึงเอกสารประกอบ เครื่องมือ โครงสร้างพื้นฐาน และไลบรารีโค้ดที่ครอบคลุม นอกจากนี้ บล็อกเชนอื่นๆ เช่น Polygon และ Avalanche ยังนำสภาพแวดล้อม EVM มาใช้ ซึ่งช่วยเสริมสถานะเป็นมาตรฐานทั่วทั้ง ระบบนิเวศ Web3.

โปรเจ็กต์ zkEVM ยอดนิยมและประเภท

  1. zkSync (ประเภท-4)

ZkSync เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ของ Ethereum ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มความเร็วและความสามารถในการปรับขนาดของเครือข่าย Ethereum ดำเนินการพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์ ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบธุรกรรมได้โดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลพื้นฐาน สิ่งนี้ทำให้ zkSync สามารถประมวลผลธุรกรรมนอกเครือข่ายได้ ซึ่งหมายความว่าธุรกรรมเหล่านั้นไม่ได้ถูกจัดเก็บไว้ในบล็อกเชน Ethereum เอง อย่างไรก็ตาม ข้อมูลเหล่านี้จะถูกจัดเก็บไว้ในโครงสร้างข้อมูลนอกเครือข่ายแยกต่างหากที่เรียกว่า 'Merkle tree' 

คุณสมบัติหลักของ zkSync คือ “การถ่ายโอนในแง่ดี” ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถส่งและรับธุรกรรมโดยไม่ต้องรอให้พวกเขาได้รับการยืนยันบนบล็อกเชน Ethereum zkSync มีเป้าหมายเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับแพลตฟอร์มที่ปลอดภัยและปรับขนาดได้ การประยุกต์ใช้แบบกระจายอำนาจ (dApps) และโครงการอื่น ๆ ที่ใช้ Ethereum 

แม้ว่า zkSync ต้องการความสมดุลในแง่ของความปลอดภัยและความสามารถในการขยายขนาด ในขณะที่ใช้การพิสูจน์ความรู้แบบเป็นศูนย์และเทคโนโลยีอื่นๆ จะเพิ่มความซับซ้อนและช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้น แม้จะมีความท้าทายเหล่านี้ zkSync ก็ยังคงปรับปรุงและปรับปรุงเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแกร่งและปลอดภัย 

  1. สตาร์แวร์ StarkNet (Type-4):

StarkNet หมายถึงโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพของบล็อกเชน โดยเฉพาะที่ใช้สัญญาอัจฉริยะ คุณสมบัติหลักของ StarkNet คือการประยุกต์ใช้ STARK ซึ่งเป็นระบบพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถพิสูจน์ความถูกต้องของการคำนวณโดยไม่ต้องแบ่งปันข้อมูลที่ละเอียดอ่อน ช่วยให้มีความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยมากขึ้นบนเครือข่าย และช่วยให้สามารถดำเนินการคำนวณที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องใช้บุคคลที่สามที่เชื่อถือได้

เป้าหมายหลักของ StarkNet คือการสร้างแอปพลิเคชัน DeFi ในวงกว้าง แอป DeFi มักจะอาศัยสัญญาอัจฉริยะและการคำนวณที่ซับซ้อนอื่นๆ ซึ่งสามารถกดดันบล็อกเชนที่เกี่ยวข้องและจำกัดความสามารถในการขยายขนาดได้ StarkNet ได้รับการรวมเข้ากับบล็อกเชนยอดนิยมหลายแห่งแล้ว รวมถึง Binance Smart Chain, Ethereum และ Polkadot  

  1. รูปหลายเหลี่ยม Hermez (ประเภท-2):

โครงการริเริ่มบล็อกเชนรูปหลายเหลี่ยมนำเสนอนวัตกรรมใหม่ที่เรียกว่า Hermez zkEVM ซึ่งออกแบบมาเพื่อยกระดับคุณสมบัติการขยายขนาดและความเป็นส่วนตัวของบล็อกเชน Ethereum ด้วยการใช้การพิสูจน์ความรู้แบบศูนย์ Hermez zkEVM ช่วยให้การทำธุรกรรมแบบแยกส่วนปิดบังรายละเอียดธุรกรรมจากทุกคน ยกเว้นผู้ส่งและผู้รับ สิ่งนี้ถือเป็นศักยภาพที่มีคุณค่า เช่น การเปิดใช้งานธุรกรรมทางการเงินที่ไม่เปิดเผยตัวตนสำหรับบุคคล และการอำนวยความสะดวกในการติดต่อทางธุรกิจที่เป็นความลับสำหรับองค์กร

  1. เลื่อน (ประเภท-1):

Scroll หมายถึงโปรโตคอลแบบกระจายอำนาจซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อนำความสามารถในการปรับขนาดและเพิ่มความปลอดภัยให้กับ Ethereum blockchain คุณสมบัติหลักของ Scroll คือการใช้ zk-rollups ซึ่งเป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ที่ช่วยให้การทำธุรกรรมเร็วขึ้นและถูกกว่าในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยของบล็อกเชนหลัก 

ใน zk-rollup ธุรกรรมจะถูกจัดกลุ่มและตรวจสอบโดยสัญญาอัจฉริยะบนบล็อกเชนหลัก ซึ่งช่วยให้สามารถรับส่งข้อมูลธุรกรรมได้มากขึ้นอย่างมาก เนื่องจากสายโซ่หลักถูกปลดออกจากงานตรวจสอบธุรกรรมแต่ละรายการทีละรายการ ซึ่งจะถูกจัดการโดยสัญญาแบบรวมแทน

  1. Consensys และ Infura (ประเภทที่ 2):

ConsenSys และ Infura ซึ่งเป็นหน่วยงานที่มีชื่อเสียงสองแห่งภายในระบบนิเวศ Ethereum กำลังร่วมมือกันในการทำซ้ำครั้งใหม่ของ Ethereum Virtual Machine (EVM) ที่รู้จักกันในชื่อ zkEVM วัตถุประสงค์หลักของโครงการริเริ่มนี้คือเพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดของ Ethereum ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญที่แพลตฟอร์มต้องเผชิญ

ConsenSys และ Infura กำลังร่วมมือกันเพื่อรวม zkEVM เข้ากับ Ethereum mainnet เพื่อให้สามารถใช้งานแบบสากลได้ การพัฒนานี้ถือเป็นคำมั่นสัญญาสำหรับ Ethereum โดยการแก้ปัญหาเรื่องความสามารถในการขยายขนาดในอดีต แม้ว่ารายละเอียดโครงการเฉพาะยังคงมีจำกัด แต่แนวทางการดำเนินงานและความสำคัญของโครงการทำให้โครงการนี้กลายเป็นโครงการที่น่าสนใจสำหรับนักพัฒนา เมื่อพิจารณาถึงการสนับสนุนพื้นฐานของ ConsenSys ที่มีต่อ Ethereum การใช้งาน zkEVM อาจกลายเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยม

ข้อคิด

Ethereum และบล็อกเชนอื่น ๆ ถูกจำกัดไว้สำหรับธุรกรรมหลายรายการและค่าธรรมเนียมก๊าซที่สูง zkEVM นำประสบการณ์ Ethereum และโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่มาสู่การโรลอัพเลเยอร์ 2 ที่ปรับขนาดได้สูงและต้นทุนต่ำ ทั้งหมดนี้ในขณะเดียวกันก็รักษาความปลอดภัยพื้นฐานโดยการสร้างการพิสูจน์แบบออนไลน์ 

เนื่องจาก Ethereum มุ่งมั่นที่จะบรรลุความสามารถในการปรับขนาดแบบออนไลน์ผ่านการอัพเกรดโปรโตคอลที่กำลังจะมีขึ้น การใช้งานการอัพเกรดเหล่านี้มักจะประสบกับความล่าช้าอย่างมากเนื่องจากข้อกำหนดที่เรียกร้องและความซับซ้อนทางเทคนิค ในระหว่างนี้ โซลูชันเลเยอร์ 2 เช่น zkEVM กำลังจัดการกับความท้าทายที่ Ethereum เผชิญอยู่อย่างจริงจัง โดยสนับสนุนวัตถุประสงค์การพัฒนาในด้านความสามารถในการปรับขนาด ความปลอดภัย ปริมาณงาน การกระจายอำนาจ และฟังก์ชันการทำงานที่ได้รับการปรับปรุง

zkEVMs เป็นหนึ่งในกลุ่มบล็อกเชนที่โดดเด่นที่สุดในปี 2023 พรีมาเฟลิซิทัส สามารถช่วยคุณในการนำไปปฏิบัติในโครงการของคุณเพื่อเพิ่มความสามารถในการขยายขนาดและประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ 

การเข้าชมโพสต์: 2

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก พรีมาเฟลิตาส