- Тема
66k Популярність
23k Популярність
7k Популярність
4k Популярність
4k Популярність
29k Популярність
16k Популярність
22k Популярність
12k Популярність
2k Популярність
- Закріпити
66k Популярність
23k Популярність
7k Популярність
4k Популярність
4k Популярність
29k Популярність
16k Популярність
22k Популярність
12k Популярність
2k Популярність
Який zkEVM має найкращу продуктивність? Тест розгортання контракту Ethereum L2
Автор: Джаррод Воттс; збірка: Block Beats
У війні за розширення Ethereum зведені пакети Optimistic дуже сумісні або навіть повністю еквівалентні EVM, що призводить до властивих переваг Arbitrum і Optimism на треку для прийняття розробниками.Повне перенесення коду з L1 на L2 і багаті інструменти розробки можуть швидко залучити розробників до встановлення та розгортання та створення програм на платформі.
На відміну від них, серія ZK більш складна. Його властиві технічні характеристики змушують ZK rollups налаштовувати власні віртуальні машини, а це означає, що стороні проекту потрібно зробити більше, щоб «інтерпретувати» код з EVM або навіть розробити та написати новий код з нуля. Проте кілька проектів зведення ZK, включаючи Taiko, Polygon, Linea, Scroll і ZkSync Era, запустили власні реалізації zkEVM.
Будучи священним Граалем розширення, zkEVM має вирішальний вплив на досвід розробника щодо контрактного розгортання. Що вибрати розробникам перед різноманітними проектами згортання ZK?
У цій статті зібрано підсумок твітів Джаррода Уоттса. Він є інженером із зв’язків із розробниками в Polygon. Використовуючи смарт-контракти (1 смарт-контракт Solidity та контракт NFT) на поточному популярному проекті ZK rollups, він виміряв продуктивність zkEVM таких проектів, як Taiko, Polygon, Linea, Scroll і ZkSync Era, і порівняв їхні відповідні переваги та недоліки, а також кредити від L2 до L1 Час до надати практичний посібник з тестування для розробників, які хочуть спробувати розгорнути дворівневі контракти.
Нижче наведено компіляцію оригінального тексту з BlockBeats:
**Що таке ZK-EVM і навіщо він потрібен? ****Перш ніж тлумачити, що таке ZK-EVM, давайте подивимося, навіщо потрібен ZK-EVM? **
ZK Rollups забезпечує масштабованість і високу продуктивність Ethereum. З іншого боку, рішення ZK Rollups несумісне з EVM (Ethereum Virtual Machine), що означає, що рішення ZK Rollups може підтримувати лише обмежені операції, включаючи передачу, карбування або запис, і такі інструменти, як гаманці, повинні бути розроблені для користувачів.
Тому нам потрібні ZK Rollups, сумісні з EVM, і для цього різні компанії розробили власні ZK-EVM.
ZK-EVM або Zero-Knowledge EVM — це реалізація віртуальної машини Ethereum, сумісна з Zero-Knowledge Proofs.
Основною функцією ZK-EVM є пакетна обробка транзакцій на Ethereum L2 (рівень 2) і надсилання «підтвердження дійсності» пакетних транзакцій назад в Ethereum L1. Загалом, zkEVM може зробити все для основної мережі Ethereum. Він компілює зрозумілий людині код у Solidity або Vyper у байт-код, виконує смарт-контракти та оновлює стан блокчейну.
Складність у створенні EVM-сумісних ZK Rollups полягає в тому, що Ethereum спочатку не розроблявся з урахуванням зручності ZK. Це означає, що докази з нульовим знанням потребують багато ресурсів для обчислення.
Серед них деякі коди операцій EVM є особливо «недружніми до ZK», що призводить до того, що продукти ZK-EVM остаточно розроблені різними компаніями з різною сумісністю EVM.
** Що таке коди операції, байт-код і EVM? **
Настав час популярної науки, що таке коди операцій, байт-коди та EVM?
Перш за все, EVM — це робоче середовище для смарт-контрактів на Ethereum. Ethereum зберігає так званий «стан машини» в структурі даних дерева trie, яка змінюється після виконання кожної транзакції в блоці.
EVM є детермінованим, тобто виконання набору інструкцій для будь-якого конкретного стану призведе до того самого нового стану.
Відповідно до документації розробника Ethereum, старий дійсний стан (S) + новий набір дійсних транзакцій (T), Ethereum створить новий дійсний вихідний стан S'
Ви можете розглядати це як гру, як шахи. Ethereum схожий на шахову дошку, де є різні ігрові стани, і в Ethereum можливості цього стану безмежні. Настільні ігри мають свої особливі правила руху (порівняйте транзакції на Ethereum) і мають певні обмеження щодо того, які дії можна виконувати з якими фігурами. Геймери виконують дії (порівняно з користувачами, які надсилають транзакції в Ethereum), а гра (Ethereum) формулює та забезпечує дотримання правил, що призводить до нового стану дошки (глобального Ethereum) після кожного раунду (що відповідає часу блокування).
Для Ethereum або будь-якої розробки блокчейнів, сумісної з EVM, смарт-контракти мають бути написані в Solidity. Solidity — це мова високого рівня, розроблена для читання людиною, щоб розробники могли зосередитися на написанні коду, а не на регістрах, адресах пам’яті, стеках викликів та інших абстракціях.
Однак EVM не може читати Solidity. Замість цього він розуміє лише «байт-код», який є двійковим, зчитуваним машиною низькорівневим кодом.
У EVM «байт-код» (bytecode) представляє серію «операційних кодів» EVM (opcodes), коди операцій є низькорівневими читабельними інструкціями програми, що представляють конкретні операції, які можна виконати в EVM.
Оскільки мова високого рівня, така як Solidity, не може бути безпосередньо виконана в EVM, нам потрібен спосіб перетворити код смарт-контракту з байт-коду коду операції мови Solidity, який читається людиною, для виконання EVM, що є завданням компілятора.
Після компіляції коду Solidity за допомогою компілятора Remix IDE ви можете побачити конкретний код операції, у який перетворюється смарт-контракт, і переглянути байт-код, згенерований із коду операції.
Ось коди операцій:
Нижче наведено байт-код, що відповідає наведеному вище коду операції.
Транслюючи байт-коди в коди операцій, можна дізнатися, які інструкції виконання містяться в байт-кодах.
Через високу складність перевірки ZK для деяких конкретних кодів операцій у EVM на ринку з’явилися ZK-EVM з різним ступенем сумісності. Серед них деякі набори кодів операцій ZK-EVM і EVM повністю еквівалентні, деякі мають частково модифіковані деякі коди операцій EVM, а один має зовсім інші байт-коди.
Різні типи ЗК-ЕВМ
Оскільки дизайн Ethereum спочатку не враховував ZK-дружність, теоретично, чим ближче до дизайну Ethereum, тим складніше та трудомісткіше генерувати докази ZK. У серпні 2022 року Віталік, засновник Ethereum, опублікував допис у блозі «Послухайте інтерпретацію Віталіка про майбутнє різних типів ZK-EVM», класифікувавши різні ZK-EVM.
У цій статті Віталік класифікував різні ZK-EVM на основі двох вимірів сумісності з EVM і часу генерації доказу ZK (продуктивності). Віталік перерахував чотири (напів) типи в цій таблиці, і всі продукти ZK-EVM, які зараз є на ринку, можна включити.
2.5, між типом 2 і типом 3 також є тип 2.5. Цей тип точно еквівалентний EVM, за винятком того, що вартість газу для певних типів операцій збільшена, щоб «суттєво скоротити час перевірки в найгіршому випадку». Зараз на ринку немає ZK-EVM такого типу, але над ним працює новий проект ZK-EVM під назвою Kakarot.
Тип 3 майже еквівалентний EVM, але з деякими компромісами щодо еквівалентної точності для подальшого скорочення часу перевірки та спрощення розробки EVM. Наразі Polygon, Linea та Scroll належать до цього типу.
Тип 4 еквівалентний мові високого рівня ZK-EVM.Цей тип ZK-EVM компілює вихідний код смарт-контракту в мову, дружню до ZK-SNARK, що прискорить час перевірки та відповідні недоліки, такі як несумісність і обмеження. Наразі zkSync Era відноситься до цієї категорії.
Варто зазначити, що час, необхідний для надсилання підтвердження дійсності назад в Ethereum L1, — це час, потрібний користувачеві для переказу коштів назад в L1. Якщо створення підтвердження займає кілька годин, цей користувач не зможе повернути кошти на L1 протягом цих годин.
Практичний бій: оцінка розвитку Taiko, Polygon, Linea, Scroll і ZkSync Era
Після повторення теоретичних знань слід власне бойова частина.
Шляхом розгортання смарт-контрактів Solidity та NFT-контрактів на Taiko, Polygon, Linea, Scroll і ZkSync Era відповідно тестується продуктивність і відповідні дефекти кожного ZK-EVM. Автор також надає доступні ресурси для розробників, і оцінка в основному виконується за двома вимірами досвіду розробника та часу переходу від L2 до L1.
Тайко ЗК-ЕВМ
Taiko є типом 1 ZK-EVM і зараз знаходиться на стадії тестової мережі. Taiko працює точно так само, як і Ethereum; використовуючи ті самі хеш-функції, ціни на газ, алгоритми шифрування тощо.
Операційний процес: розгорнуто простий смарт-контракт Solidity та розгорнуто просту колекцію NFT за допомогою проксі-сервера ThirdWeb.
Недоліком типу 1 ZK-EVM є те, що для створення доказів потрібно багато часу, коли все точно так само, як в Ethereum (навіть внутрішньо). Це означає, що користувачеві потрібно кілька годин, щоб з'єднати ETH від Taiko L2 назад до Ethereum L1 (як показано нижче).
Лінія ЗК-ЕВМ
Linea належить до типу 3 ZK-EVM, і Linea ще не може підтвердити всі коди операцій або попередню компіляцію; вона представляє інший внутрішній стан ланцюга, ніж Ethereum, наприклад, використовує іншу хеш-функцію.
Розгорнутий байт-код такий самий, як у Ethereum.
Процес розгортання був майже безперебійним, що полегшувало розгортання та взаємодію з обома смарт-контрактами. Це така ж поведінка, як і Ethereum; наявні інструменти та гаманці можна використовувати для розгортання смарт-контрактів, взаємодії з ними, карбування NFT тощо.
На момент написання цієї статті Linea ще не запустила зовнішній інтерфейс мосту. Таким чином, безпосередньо можна викликати лише функції bridged smart contract.
Відповідно до документації Linea, перехід між L2 і L1 ETH зазвичай займає близько 15 хвилин, але в цьому випадку це зайняло кілька годин.
Полігон ЗК-ЕВМ
Polygon ZK-EVM належить до типу 3 ZK-EVM і запустив основну мережу з кінця березня цього року.
В офіційній документації Polygon zkEVM перераховані всі поточні відмінності між EVM та zkEVM.
Команда інженерів Polygon заявила, що на додаток до покращення генерації доказів і часу вилучення, попередня компіляція, що залишилася, буде завершена якнайшвидше в майбутньому з метою стати типом 2 на діаграмі Віталіка.
У цьому випадку розгортання з'єднання основної мережі zkEVM пройшло гладко; процес з'єднання L2 -> L1 займає близько 1 години.
Прокрутка
Scroll належить до типу 3 ZK-EVM і зараз знаходиться на стадії тестової мережі. Scroll також містить перелік відмінностей між ZK-EVM і Ethereum EVM в офіційній документації.
Ера ZkSync
ZkSync Era належить до типу 4 ZK-EVM. Повністю відрізняється від інших ZK-EVM, байт-код смарт-контракту, розгорнутий на zkEVM ZkSync Era, відрізняється від Ethereum.
Це дозволяє ZkSync Era надавати унікальну функцію, власну підтримку абстракції облікового запису, яка принесе інший досвід розробника. Як правило, більшість криптогаманців — це просто стандартні адреси, які можуть надсилати й отримувати кошти та взаємодіяти зі смарт-контрактами. Завдяки абстракції облікового запису крипто-гаманці можна налаштовувати та розробляти складнішими способами, щоб забезпечити ширший спектр функцій. Крім того, zkEVM все ще дозволяє розробникам використовувати ті ж мови високого рівня, такі як Solidity.
Хоча ZK-EVM ZkSync Era суттєво відрізняється від EVM, ZkSync Era надає набір найкращих практик і міркувань для розробників. Крім того, розробникам потрібно буде внести деякі незначні корективи в процес розробки, щоб створити спеціально для ZkSync Era.
Наприклад, у наведеному нижче прикладі середовище Hardhat має бути встановлено та налаштовано за допомогою спеціального розширення zkSync для генерації байт-коду, який можна розгорнути в Era ZK-EVM.
Компіляція генерує абсолютно новий байт-код, який повністю відрізняється від Ethereum, який повністю відрізняється від байт-коду, згенерованого вищезазначеним ZK-EVM.
Варто зазначити, що ThirdWeb запустив zkSync Era, щоб надати розробникам більш зручний досвід розгортання.
Під час цієї операції розгортається загалом два смарт-контракти, які взаємодіють із ними та надсилають активи з L2 назад на L1. Наразі існує 24-годинна затримка для виведення коштів із основної мережі ZkSync Era на Ethereum L1 з міркувань безпеки.
Kakarot ZkEvm
Іншим проектом, присвяченим реалізації типу 2.5 ZK-EVM, є Kakarot ZkEvm, який отримав фінансування від кількох установ, включаючи Віталіка Бутеріна та StarkWare в червні цього року. Kakarot планує випустити тестову мережу пізніше в 2023 році.
Висновок
Для кінцевих користувачів неважливо, хто переможе в перегонах, оскільки прогрес EVM-сумісного рішення ZK є великою перемогою для галузі в цілому. Для різних учасників проекту це не стільки конкуренція, скільки пошук різних методів сприяння прогресу всієї галузі. Віталік навіть має «теорію кількох сертифікаторів». Основна передумова полягає в тому, що різні зведені пакети можуть працювати разом для підвищення загальної безпеки Ethereum.
Зрештою, кожен хоче, щоб Ethereum досяг успіху. Трансформація розширення L2 є однією з трьох технічних трансформацій, які, на думку Віталіка, має пройти Ethereum. Почекаємо і побачимо, як воно розвиватиметься в майбутньому.