Was sind Zk-Rollups? Analyse der Layer-2-Skalierbarkeitstechnologie

Originaltitel: Was ist Zk-Zusammenfassung? Layer-2-Skalierbarkeitstechnologie

Zusammenfassung

• Die geringe Skalierbarkeit der Blockchain führt zu langsameren Geschwindigkeiten, höheren Transaktionsgebühren und einer schlechten Benutzererfahrung. Dieses Problem kann möglicherweise mit entsprechenden Lösungen wie Layer 1 (z. B. Sharding) und Layer 2 (z. B. Rollups) behoben werden.
• Lösungen der Schicht 1 zielen darauf ab, die Blockchain selbst zu aktualisieren, während Lösungen der Schicht 2 ein Framework schaffen, das auf der bestehenden Kette basiert.
• Rollups sind eine beliebte Layer-2-Lösung, sie packen Transaktionen außerhalb der Kette für eine schnellere Berechnung.
• Zk-rollups ist eine Rollup-Implementierung, die wissensfreie Beweise verwendet.
• Der wissensfreie Nachweis ermöglicht eine Verifizierung ohne Offenlegung der zugrunde liegenden Daten und gewährleistet so den Datenschutz und die Sicherheit der Transaktion.

Der Wettlauf um die Skalierbarkeit der Blockchain

Mit der weit verbreiteten Einführung von Kryptowährungen ist die Lösung des Skalierbarkeitsproblems von Blockchain-Netzwerken von entscheidender Bedeutung geworden. Eine überfüllte Blockchain kann zu langsameren Geschwindigkeiten und höheren Transaktionsgebühren führen. Um dieses Problem zu lösen, verfügen wir über zwei Hauptframeworks: Layer-1- und Layer-2-Lösungen.

• Layer-1-Lösungen: Diese Lösungen verbessern direkt die Infrastruktur der Blockchain, um dem gesamten System einen höheren Durchsatz zu ermöglichen. Sharding ist ein typisches Beispiel. Durch die Aufteilung der Blockchain in verschiedene Blöcke erhöht es die Kapazität des Systems und ermöglicht die gleichzeitige Verarbeitung von Transaktionen.
• Layer-2-Lösungen: Diese Lösungen laufen auf der zugrunde liegenden Blockchain. In Schicht 2 werden Transaktionen außerhalb der Kette verarbeitet und gemeinsam an die zugrunde liegende Kette übermittelt. Zu den Schlüsseltechnologien gehören State Channels, Sidechains und Rollups. Zk-Rollups sind eine Form von Rollups, die wissensfreie Beweise nutzen.

Was sind Zk-Rollups?

Um Zk-Rollups zu verstehen, ist es wichtig, Rollups und wissensfreie Beweise zu verstehen.

Was sind Rollups?

Rollups ermöglichen es der Blockchain, Transaktionsdaten zusammenzufassen und außerhalb der Kette zu verarbeiten. Nach der Verarbeitung wird das Endergebnis an die zugrunde liegende Kette übermittelt. Die gleichzeitige Verarbeitung so vieler Transaktionen eliminiert die Möglichkeit einer Blockchain-Aufblähung und ermöglicht schnellere und kostengünstigere Berechnungen. Rollups werden in zwei Kategorien unterteilt: Optimistische und Zk-Rollups.

• Optimistische Rollups: Optimistische Rollups gehen davon aus, dass alle darin gebündelten Transaktionen legitim sind. Bevor diese Transaktionen in die Blockchain übernommen werden, durchlaufen sie eine Wartezeit. Während dieser Wartezeit erhebt das Netzwerk Einwände gegen verdächtige Transaktionen. Optimismus, Arbitrum und opBNB sind Beispiele für optimistische Rollups.
• Zk-Rollups: Im Gegensatz zu optimistischen Rollups verifizieren Zk-Rollups jede Transaktion durch einen wissensfreien Nachweis. Obwohl die Implementierung komplexer ist, sind ZK-Rollups darauf ausgelegt, die Streitbeilegungsphase zu umgehen, die bei optischen Rollups auftritt, und Transaktionen theoretisch schneller abzuwickeln.

Lassen Sie uns nun wissensfreie Beweise verstehen.

Was ist ein wissensfreier Beweis?

Zero-knowledge Proof (ZKP) ist ein kryptografisches Tool, das es einer Partei (dem Prüfer) ermöglicht, einer anderen Partei (dem Verifizierer) zu beweisen, dass eine bestimmte Aussage wahr ist, ohne Einzelheiten über die Aussage preiszugeben.

ZKP muss drei Eigenschaften haben:

• Vollständigkeit: Wenn eine Aussage wahr ist und beide Parteien wahr sind, bestätigt ein Beweis immer ihre Authentizität.
• Zuverlässigkeit: Ein unwahrer Prüfer sollte in seltenen Fällen nicht in der Lage sein, einen ehrlichen Prüfer davon zu überzeugen, dass die falsche Aussage gültig ist.
• Kein Wissen: das wichtigste Merkmal. Am Ende des Prozesses erfährt der Prüfer lediglich etwas über die Gültigkeit der Aussage, nicht jedoch über deren Inhalt.

Also, wie funktioniert ZKP? Die Methode kann in drei Schritte unterteilt werden:

• Zeuge: In der ersten Phase stellt der Prüfer dem Prüfer eine geheime Nachricht oder einen „Zeugen“ zur Verfügung. Die Idee dabei ist, dem Prüfer nachzuweisen, dass der Prüfer Zugriff auf bestimmte Daten hat, ohne dies explizit zu erwähnen. Eine Zeugenaussage stellt eine Reihe von Fragen zu den Informationen auf, die nur ein legitimer Beglaubiger beantworten kann.
• Herausforderung: In dieser Phase stellt der Prüfer eine Herausforderung an den Prüfer, indem er eine zufällige Frage aus dem Satz auswählt.
• Antwort: Der Prüfer hat die Frage des Prüfers erfolgreich beantwortet, um seine Vertrauenswürdigkeit zu beweisen.

Jetzt wissen wir, was Rollups und ZKP sind. Lassen Sie uns alles zusammenfassen und verstehen, wie ZK-Rollups funktionieren.

Wie funktionieren Zk-Rollups?

Zk-Rollups bestehen aus zwei Kernkomponenten:

• Smart Contracts in der Kette: Smart Contracts definieren die Betriebsregeln des ZK-Rollup-Protokolls. Es umfasst den Hauptvertrag und den Verifizierungsvertrag. Der Hauptvertrag speichert Rollup-Blöcke, verfolgt Einzahlungen und nimmt wichtige Aktualisierungen vor. Der Verifizierungsvertrag verifiziert den generierten ZKP.
• Virtuelle Maschinen außerhalb der Kette: Diese Maschinen sind für die Abwicklung der Transaktionsausführung in L2 verantwortlich. Virtuelle Maschinen außerhalb der Kette arbeiten unabhängig von der Ethereum-Hauptkette.

Zk-Rollups sind eng mit der Ethereum-Blockchain verflochten, wenn auch auf einzigartiger Ebene. Sie überfluten Ethereum nicht mit den Details jeder Transaktion. Stattdessen stellen sie auf clevere Weise Verpackungsübersichten bereit und sorgen so dafür, dass die zugrunde liegende Kette sauber und effizient bleibt.

Vor- und Nachteile der Verwendung von Zk-Rollups

Was sind also die Vorteile der Verwendung von Zk-Rollups? mal sehen.

Vorteile von zk-rollups

• Erhöhter Durchsatz: zk-rollups verlagert die Transaktionsausführung von der zugrunde liegenden Kette in eine effizientere Computerumgebung. Da Transaktionen nicht einzeln in der Kette verarbeitet werden, erhöht sich der Gesamtdurchsatz.
• Überlastung reduzieren: Durch die Reduzierung der Blockchain-Aufblähung tragen ZK-Rollups dazu bei, effiziente Layer-1-Operationen zu ermöglichen. Darüber hinaus müssen vollständige Knoten nur wissensfreie Beweise und nicht die gesamten Daten speichern.
• Reduzierte Gebühren: ZK-Rollups tragen dazu bei, die Gesamtgebühren aufgrund der geringeren Überlastung zu senken.
• Sicherheitsmaßnahmen: ZK-Rollups umfassen Sicherheitsmaßnahmen, die es Benutzern ermöglichen, bei Problemen mit dem Rollup-Netzwerk Geld abzuheben. Dies ist ein klarer Vorteil gegenüber Sidechains, die bei Netzwerkausfällen Gelder gefährden können.
• Schnellerer Transaktionsherausforderungszeitraum: Mit zk-Rollups müssen Sie nur den Gültigkeitsnachweis innerhalb der Rollups überprüfen, um den Transaktionsherausforderungszeitraum zu verkürzen.

Nachteile von zk-rollups

• Komplexität: Der größte Nachteil von ZK-Rollups ist ihre inhärente Komplexität. Sie sind komplexer durchzuführen als optimistische Rollups.
• Begrenzt durch die zugrunde liegende Kette: Trotz ihrer Effizienz sind zk-Rollups immer noch durch die zugrunde liegende Basisschicht begrenzt.
• Liquiditätsfragmentierung: Jede Schicht 2 führt zur Streuung der Liquidität im Ökosystem. Eine geringe Liquidität im zugrunde liegenden Kettenprotokoll kann zu potenziellen Problemen führen.

OptimisticRollups vs. Zk-Rollups

Zusammenfassung

Skalierbarkeit wird oft als der „heilige Gral“ der Blockchain-Technologie angepriesen. Wenn das System nicht optimal läuft, macht es keinen Sinn, es zu nutzen. Rollups, einschließlich Optimistic und ZK, bieten eine elegante Lösung für dieses seit langem bestehende Problem. Zk-Rollups verspricht mit seinem einzigartigen Ansatz höhere Geschwindigkeiten, weniger Verkehr und hohe Sicherheit. Ja, sie sind komplex, aber ihr Potenzial ist enorm. Für jeden, der sich Sorgen um die Zukunft digitaler Währungen macht, ist das Verständnis von ZK-Rollups unerlässlich. Während wir weiterhin auf eine bessere Blockchain-Leistung drängen, ist es jetzt an der Zeit, sich mit zk-rollups und ihren Versprechen für die Zukunft vertraut zu machen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas sind Zk-Rollups? Analyse der Layer-2-Skalierbarkeitstechnologie. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!