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Negociação PSE: Onde está a saída para provas de conhecimento zero?
Postagem original de @Calvin, analista de negociação da PSE
“No geral, minha opinião é que, no curto prazo, o Optimistic rollup tem vantagem em termos de compatibilidade EVM, enquanto se espera que o ZKrollup seja melhor em camadas simples de pagamento, transações e outros casos de uso específicos.
No entanto, a médio e longo prazo, o rollup ZK vencerá em todos os casos de uso com a melhoria da tecnologia ZK-SNARK. "
Estas são as palavras originais de Deus V em seu blog "An Incomplete Guide to Rollups".
ZK é o ideal da ETH. A aplicação de Zero-Knowledge Proofs (doravante referido como ZK) no ecossistema Ethereum revela sua capacidade de resolver o problema do triângulo impossível do blockchain (ou seja, segurança, escalabilidade e descentralização). centralização) sem ter que acessar detalhes completos da transação, melhorando a escalabilidade do sistema sem comprometer a segurança.
A introdução do ZK fortaleceu ainda mais a descentralização do sistema ETH (diminuindo o limite do nó) e garantiu as capacidades de descentralização e anticensura da rede, fazendo com que o ETH entre no mar como um dragão e seja difícil de apagar.
Com um ZK tão importante, por que todos têm uma experiência tão ruim em usá-lo e a implementação em larga escala não pode causar nenhuma agitação?
1. Problema atual de acúmulo de prova de conhecimento zero
Atribuo a razão pela qual a atual prova de conhecimento zero ainda está no período de gargalo a três aspectos: problemas de compatibilidade, problemas de eficiência e problemas de estrutura de dados.
1.1 O principal e mais urgente problema: problemas de compatibilidade
À medida que a EVM (Ethereum Virtual Machine) alcançou um status semelhante ao Java no espaço blockchain, tornou-se a língua franca da nova Internet de valor. Com inúmeras ferramentas, serviços, bibliotecas e infraestrutura, o uso generalizado de EVM tornou-se quase uma tendência inevitável no ambiente tecnológico atual.
Há um ditado que circula na Internet: “Qualquer coisa que possa ser implementada em Java acabará por ser implementada em Java”.
Outro conceito importante, mas confuso, é “compatibilidade EVM” e “equivalente a EVM”.
Entenda a lacuna entre os dois a partir da "proximidade" e do "método de implementação"——
"Compatível": Um sistema é capaz de executar e compreender o bytecode EVM de uma forma que suporta contratos inteligentes escritos em Solidity ou outras linguagens EVM.
"Equivalente": a equivalência EVM é um nível mais alto. Um sistema equivalente a EVM não é apenas capaz de executar bytecode EVM, mas também corresponde exatamente ao EVM em comportamento e caminho. Todas as ferramentas e bibliotecas destinadas ao Ethereum também devem funcionar em sistemas equivalentes a EVM sem qualquer modificação.
Vantagens e Desvantagens "Equivalentes a EVM":
Vantagem:
Suporte completo ao conjunto de ferramentas e infraestrutura: Ethereum possui um grande conjunto de ferramentas e ecossistema de infraestrutura, incluindo várias ferramentas de desenvolvimento, estruturas de teste, bibliotecas de código e serviços. Se uma solução L2 for equivalente a EVM, então todas essas ferramentas e serviços podem se integrar perfeitamente a ela, porque do ponto de vista deles, esta solução L2 é como outra rede Ethereum.
Desvantagens:
OP escreveu um artigo para explorar a compatibilidade EVM e a equivalência EVM. No início, o OVM usado pelo OP foi posteriormente alterado para a equivalência EVM. Esta também é uma razão importante pela qual acho que o OP não fez ARB no período inicial de crescimento bárbaro. Há uma lacuna entre o equivalente EVM e o ARB em compatibilidade, mas agora foi alterado e até supera o ARB em compatibilidade. .
A partir dessa perspectiva, também podemos entender o significado da compatibilidade do EVM, e até mesmo a equivalência é necessária para atrair desenvolvedores, criando assim usuários e, assim, criando uma ecologia.
1.2 O ambiente técnico do ZK rollup é realmente imaturo
Do ponto de vista da verificabilidade dos dados, a verificabilidade dos dados é uma característica fundamental do sistema blockchain, que garante a transparência e auditabilidade do sistema.
A estrutura de prova do ZK Rollup é relativamente complexa, exigindo que todos os dados estejam disponíveis na cadeia. Isto garante forte segurança e integridade, mas também aumenta a complexidade e o custo do armazenamento de dados, que é muito diferente do OP.
À medida que o tamanho dos dados do zkSync aumenta, pode se tornar inviável armazenar todos os dados na cadeia principal. Isto pode exigir a introdução de verificação externa de dados, alterando assim o método de verificação secundária existente e reduzindo a dependência dos dados da rede principal.
Tais mudanças trouxeram novos desafios: como garantir a segurança do sistema e reduzir a dependência dos dados da cadeia principal?
Portanto, a transformação de zkSync em STARK também é parcialmente desencadeada por isso, porque STARK é mais adequado para usar dados verificáveis externos do que SNARK.
De acordo com a descrição acima, a implementação do rollup ZK ainda precisa contar com ETH para melhorias mais amigáveis ao ZK, como a melhoria da camada DA e EVM.
1.3 Além do rollup ZK, existem alguns outros problemas, como problemas de eficiência:
No campo do blockchain, a velocidade do sequenciador (geralmente medida pelo número de transações por segundo, TPS) é um indicador chave para avaliar o desempenho do sistema ZK. O sequenciador é responsável pela classificação e processamento das transações, e sua capacidade de processamento determina diretamente o rendimento de toda a cadeia.
No entanto, na implementação atual (Zksync), o poder de processamento de um único sequenciador é de apenas algumas centenas de transações por segundo, uma limitação que expõe um gargalo de desempenho significativo.
Para expandir o TPS, há duas maneiras principais a considerar: uma é continuar a melhorar a capacidade de um único sequenciador, mas isso pode aumentar o risco de centralização do sistema; a outra é introduzir mais sequenciadores para distribuir o processamento carga, embora faça isso Descentralização aprimorada, mas a coordenação de vários sequenciadores pode aumentar a latência e reduzir o TPS geral. Esta questão realça o desafio cuidadosamente ponderado de encontrar o equilíbrio certo entre a melhoria do desempenho e a manutenção da descentralização.
A direção de desenvolvimento da tecnologia ZK, conforme demonstrado pelo zkSync, tende a promover o processo de sequenciador descentralizado. Tal escolha fará com que o desempenho continue a ser um gargalo importante no desenvolvimento da tecnologia ZK. Embora o uso de múltiplos sequenciadores e design modular forneça uma certa solução, na prática, problemas complexos de coordenação e sincronização podem estar envolvidos. Isto não só poderia afetar o tempo de resposta e o rendimento do sistema, como também poderia introduzir novos desafios de segurança e confiabilidade.
As questões de desempenho continuam a ser um desafio fundamental a resolver. A pesquisa e o desenvolvimento futuros podem precisar se concentrar em como melhorar o desempenho e a escalabilidade do sistema ZK otimizando algoritmos, estratégias de coordenação e suporte de hardware sem sacrificar o princípio da descentralização.
2. A prova de conhecimento zero é o ideal final da ETH
Nós conversamos sobre os problemas atuais de ZK e as dificuldades que está enfrentando, então qual é o motivo da morte de ZK?
###2.1
"O protocolo Ethereum foi originalmente concebido como uma versão atualizada de criptomoedas, fornecendo funcionalidade avançada por meio de uma linguagem de programação de uso geral... O protocolo Ethereum vai muito além da moeda."
O futuro da ETH não se limita a ser uma plataforma de transferência de valor, o seu ideal final é criar um novo mundo digital que seja credível, escalável e com privacidade garantida.
A prova de conhecimento zero é um passo fundamental para ajudar a ETH a atingir um objetivo maior. A prova de conhecimento zero não é apenas o progresso tecnológico da ETH, mas também a personificação de sua cultura e filosofia. Representa um novo entendimento e busca de privacidade, segurança e escalabilidade.
###2.2
As estruturas sociais tradicionais dependem de instituições centralizadas para construir confiança. As provas de conhecimento zero permitem que a confiança seja estabelecida sem conhecimento mútuo. Este modelo de confiança descentralizado tem o potencial de derrubar as estruturas sociais, financeiras e governamentais existentes, desencadeando uma revolução social.
A estrutura atual do Ethereum sacrifica a privacidade em prol da segurança e da conveniência. A ETH redefine o conceito de privacidade por meio da introdução da prova de conhecimento zero. As pessoas não precisam mais escolher entre privacidade e segurança, mas podem desfrutar de ambos os direitos ao mesmo tempo.
A implementação do ZK permitirá um processo de verificação leve para os nós ETH para verificar a validade das transações mesmo sem conhecer os dados completos. Isto pode reduzir os requisitos de computação e armazenamento para a operação do nó, diminuindo assim o limite para participação na rede. De acordo com as palavras originais de V God, “Os telefones celulares podem participar da execução de nós ETH”.
Ao reduzir os requisitos de hardware e manutenção para execução dos nós, os ZKPs ajudam a permitir que mais participantes se juntem à rede. Isso aumenta a natureza descentralizada da rede, aumentando assim a descentralização.
2.3
A implementação do ZK pode evitar que qualquer autoridade central rastreie e interfira em transações específicas, protegendo a privacidade das transações.Além disso, a descentralização garante ainda que não haja um ponto único de falha, tornando a rede mais difícil de ser atacada ou desligada.
A protecção da privacidade incentiva mais pessoas a participar, quer seja um indivíduo ou uma organização, para que este ecossistema aberto possa crescer livremente sem as restrições de uma autoridade central.
No final, ZK faz da ETH uma rede verdadeiramente global através da integração da privacidade e da descentralização, com potencial e elasticidade ilimitados, tão indeléveis como um dragão entrando no mar.
3. Conhecimento zero prova um caminho razoável para implementação futura
A necessidade é o destino, o problema é o status quo, então qual é o caminho?
**Vamos falar primeiro sobre a conclusão: é fazer o rollup ZK equivalente ao EVM e esperar que o Ethereum atual atualize o EVM compatível com ZK, e ambos os lados andam de mãos dadas para ajudar na integração perfeita da tecnologia ZK e ETH . **
3.1 Os quatro tipos de ZKrollup na boca de Deus V
Tipo 1 ZK-EVM visa ser completamente equivalente ao Ethereum sem compromisso. Não muda nada, mesmo que dificulte a geração de provas.
Vantagens: compatibilidade perfeita.
Desvantagem: Longo tempo de prova.
Quem está desenvolvendo isso? : Edição da comunidade ZK-EVM.
O ZK-EVM tipo 2 busca ser totalmente equivalente ao EVM, mas com alterações nas estruturas de dados externas.
Vantagem: Exatamente equivalente no nível da máquina virtual.
Desvantagem: Tempo de prova melhorado, mas ainda lento.
Quem está desenvolvendo isso? : Pergaminho e Polígono Hermez.
O tipo 3 ZK-EVM é quase equivalente ao EVM, mas alguns compromissos são feitos para melhorar ainda mais o tempo de prova e a facilidade de desenvolvimento.
Vantagens: Mais fácil de construir e tempo de prova mais rápido.
Desvantagem: mais incompatibilidades.
Quem está desenvolvendo isso? : Rolagem e Polígono.
Os sistemas Tipo 4 funcionam compilando diretamente de uma linguagem de alto nível, sem execução através do EVM.
Vantagem: Tempo de prova muito rápido.
Desvantagem: mais incompatibilidades.
Quem o está desenvolvendo? : ZKSync e projeto Warp da Nethermind. (observe que StarkNet nem é compatível com EVM e está fora de discussão)
Os diferentes tipos de ZK-EVM apresentam um conjunto complexo de compromissos entre compatibilidade e eficiência.
O tipo 1 visa a compatibilidade total, mas está sujeito a um longo tempo de prova, o que expõe o verdadeiro desafio de o Ethereum não ter considerado um design compatível com ZK.
O Tipo 2 e o Tipo 3 buscam um equilíbrio entre compatibilidade total e eficiência de prova, mostrando a exploração e o compromisso de soluções práticas nas condições técnicas existentes.
O Tipo 4 tem como objetivo primordial a busca pela eficiência, mas em detrimento da compatibilidade, dificultando um pouco o desenvolvimento ecológico.
3.2 Atualização conjunta de EVM e ZK: trabalhar juntos para se encontrar no final
O melhor caminho para a ETH implementar o ZK envolve não apenas a implementação da prova de conhecimento zero equivalente ao ZK EVM, mas, mais importante, a atualização e transformação do próprio EVM.
A transformação compatível com ZK do EVM é um processo complexo, mas necessário. O EVM não só precisa ser equivalente ao ZK-EVM, mas também deve levar em conta o possível desenvolvimento futuro de ZK-SNARK ASICs.
A colaboração entre ZK-EVM e EVM reside não apenas na compatibilidade e eficiência a nível técnico, mas também na integração de ferramentas de desenvolvimento e suporte de pré-compilação.
A visão de muitas pessoas é realizar gradualmente o Tipo 1 por meio da melhoria contínua do ZK-EVM e do próprio Ethereum. O processo pode ser lento, mas traça um caminho claro para o futuro.
3.3 Esforços conjuntos e colaboração dentro da ecologia são a luz
O desafio de implementar a prova de conhecimento zero (ZK) no Ethereum não é apenas uma questão técnica, mas uma exploração para encontrar o melhor caminho entre o ideal e a realidade. Este processo revela como introduzir gradualmente soluções mais rápidas e eficientes, mantendo a compatibilidade com a infraestrutura existente.
Nesse processo de exploração, a solução ideal é construir uma solução ZK que seja completamente equivalente ao EVM existente e, então, aguardar a atualização compatível com ZK do próprio EVM. A essência desse processo é que ambas as partes trabalham em conjunto e avançam juntas para se encontrarem em algum ponto intermediário.
Esta ideia de esforços conjuntos não se reflete apenas na implementação técnica, mas também em como orientar toda a comunidade para se desenvolver numa direção mais segura e escalável com base na retenção do valor único do Ethereum e da ecologia existente. Esse processo requer conhecimento técnico, planejamento estratégico e uma compreensão aguçada da dinâmica de todo o ecossistema.
Portanto, podemos ver que o desembarque da tecnologia ZK no Ethereum não é apenas uma inovação tecnológica, mas uma jornada de mudança da qual todo o ecossistema participa. Essa jornada moldará o futuro da Ethereum, buscando um ambiente blockchain que equilibre inovação e estabilidade, velocidade e compatibilidade.
4. Resumo
A abertura da era ZK não apenas marca um novo capítulo na ecologia Ethereum, mas também um salto histórico. Nesta onda de tendências, espera-se que o Ethereum não apenas supere o sistema de Internet existente em alguns aspectos, mas também prenuncie o nascimento de um método de conexão novo e mais avançado.