Những phát triển mới nhất trong công nghệ zk-SNARK

zk-SNARK ( ZK Proof ) công nghệ và ứng dụng của nó trong lĩnh vực tiền điện tử đã được thảo luận từ lâu. Mặc dù thông tin phức tạp khó theo dõi, nhưng việc áp dụng công nghệ ZK đang dần được thúc đẩy. Bài viết này sẽ tổng hợp một số tiến triển mới nhất trong thế giới ZK.

Tình trạng phát triển của công nghệ ZK

Ethereum đã áp dụng kiến trúc đơn thể trong giai đoạn đầu của vòng đời của nó, tức là mạng chính hoàn toàn chịu trách nhiệm thực hiện giao dịch, bảo mật mạng và khả năng truy cập dữ liệu. Trong những năm gần đây, Ethereum đang nhanh chóng chuyển sang thiết kế mô-đun, ngày càng nhiều giải pháp bên thứ ba được sử dụng để mở rộng nhu cầu về dữ liệu và thực hiện của Ethereum.

Về khả năng sử dụng dữ liệu, một số dự án đang cạnh tranh. Ở cấp độ thực thi, chúng ta đã thấy sự gia tăng của các giải pháp "lớp thứ hai (L2)", chúng thực hiện giao dịch ngoài chuỗi và sau đó tổng hợp giao dịch thành từng lô để đưa vào Ethereum L1, từ đó cung cấp trải nghiệm người dùng tiết kiệm chi phí và nhanh chóng.

Hiện tại, Ethereum L1 chỉ có thể xử lý khoảng 30 giao dịch mỗi giây (TPS). Để tốt hơn trong việc đối phó với mức độ hoạt động toàn cầu mà không xảy ra tắc nghẽn mạng nghiêm trọng, Ethereum ngày càng phụ thuộc vào đổi mới mở rộng để tối ưu hóa khả năng thực thi của nó. Có hai loại giải pháp chính: mở rộng trên chuỗi và mở rộng ngoài chuỗi.

Mở rộng trên chuỗi thực hiện các thay đổi trực tiếp đối với blockchain để cải thiện khả năng xử lý giao dịch. Đối với Ethereum, phân đoạn là một ví dụ, nó sẽ phân tán tải hoạt động trên nhiều chuỗi Ethereum chính.

Mở rộng ngoài chuỗi chỉ môi trường thực thi bên ngoài (L2), nó thúc đẩy giao dịch nhanh chóng và rẻ tiền bên ngoài Ethereum, sau đó nhóm dữ liệu giao dịch lại và công bố lên Ethereum để hoàn thành hoạt động và kế thừa tính bảo mật của Ethereum. Mở rộng ngoài chuỗi phát triển một lớp thứ hai được cấu thành từ nhiều rollup tùy chỉnh.

ZK rollups: Công nghệ mở rộng chuỗi ngoại vi dựa trên zk-SNARK hàng đầu

Giải pháp L2 phổ biến nhất hiện nay là zk-SNARK rollup(ZK rollup). Giải pháp L2 này có thể đạt khoảng 2,000 TPS, cao hơn 6,500% so với 30 TPS hiện tại của Ethereum.

ZK rollup sử dụng zk-SNARK ( ZKP ) công nghệ ( như SNARKs ) để mã hóa xác thực và công bố các lô giao dịch trên Ethereum. Bằng cách kết hợp việc thực hiện ngoài chuỗi với dữ liệu trên chuỗi thông qua ZKP, ZK rollup được hình thành.

Các ZK rollup có quy mô lớn hiện tại bao gồm:

• dYdX: Sàn giao dịch tiền điện tử và phái sinh
• Giao thức Loopring: Dùng cho giao dịch, NFT L2
• zkSync Lite: Dùng cho giao dịch, NFT L2
• ZKSpace: L2 cho giao dịch, NFT
• Aztec Connect: L2 cho DeFi bảo mật

Các ZK rollup hàng đầu chủ yếu được xây dựng dựa trên công nghệ StarkEx ( như dYdX và Loopring ) hoặc mã zkSync ( như zkSync Lite và ZKSpace ). Còn có một số dự án ZK rollup độc lập đáng chú ý, chẳng hạn như Aztec Connect.

Validiums và Volitions

Ngoài ZK rollup, các giải pháp mở rộng dựa trên ZK còn bao gồm Validium và Volition.

Validium thực hiện giao dịch ngoài chuỗi và duy trì dữ liệu thông qua zk-SNARK ngoài chuỗi. Khác với ZK rollup gửi dữ liệu theo lô lên chuỗi Ethereum, dữ liệu của Validium được lưu trữ ngoài chuỗi. Phương pháp "hai chuỗi ngoài" này khiến Validium trở thành giải pháp lưu trữ có quản lý, nhưng hiệu suất nổi bật, có thể đạt hơn 20,000 TPS.

Các dự án Validium nổi tiếng bao gồm:

• Immutable X: Giải pháp mở rộng tập trung vào NFT
• Sorare: trò chơi thẻ kỹ thuật số thể thao tưởng tượng
• ApeX, rhino.fi và Myria

Volition là sự kết hợp giữa ZK rollup và Validium do nhóm StarkWare tạo ra. Người dùng có thể lựa chọn giữa khả năng sẵn có dữ liệu trên chuỗi và bên ngoài chuỗi, mang lại sự linh hoạt cho các ứng dụng. Cơ chế zkPorter của zkSync là một hệ thống Volition đáng chú ý.

zkEVM: Chén thánh mở rộng

zkEVM là ZK rollup tương thích với Ethereum Virtual Machine (EVM). Nó đại diện cho một bước quan trọng trong dự đoán của Vitalik Buterin vào năm 2021, rằng "về lâu dài, với sự cải tiến công nghệ, ZK rollup sẽ vượt trội trong tất cả các trường hợp sử dụng."

Sự xuất hiện của zkEVM có thể giúp ZK rollup vượt qua optimistic rollup trong tương lai. Hiện tại có nhiều dự án đang phát triển các loại zkEVM khác nhau:

• Polygon zkEVM: đang chuyển từ Type 3 sang Type 2
• Scroll: Đang xây dựng Type 2 zkEVM
• zkSync Era: Loại 4 zkEVM, có chức năng tùy chỉnh và đặc điểm zkPorter
• Kakarot zkEVM của Starknet: đã đạt trạng thái Type 3 và đang phát triển nhanh chóng

Tiến triển mới nhất của zkEVM

• Phiên bản thử nghiệm mạng chính Polygon zkEVM sẽ bắt đầu vào ngày 27 tháng 3
• zkSync Era vừa mở mạng chính cho các nhà phát triển, phiên bản dành cho người dùng bình thường sắp ra mắt.
• Scroll vừa phát hành mạng thử nghiệm Goerli zkEVM, đây là bước cuối cùng trước khi ra mắt mạng chính.
• Kakarot zkEVM của Starknet hiện đã ở trạng thái Type 3 và đang phát triển nhanh chóng.

Trong tương lai, Ethereum có thể nâng cấp lên Type 1 zkEVM để mở rộng chuỗi hơn nữa. Trong khi đó, các zkEVM bên ngoài từ Type 2 đến Type 4 sẽ tiếp tục phát triển, cung cấp cho các nhà phát triển và người dùng những tùy chỉnh độc đáo và nâng cao trải nghiệm.

Năm 2023 sẽ là năm mà người dùng tiền điện tử thông thường lần đầu tiên trải nghiệm zkEVM. Nếu bạn muốn tham gia, hãy theo dõi sát sao những tiến triển mở rộng mới nhất từ các đội ngũ như Polygon, zkSync, Starknet và Scroll.