Was ist Zk Rollup? Vorteile und Grenzen von Zk Rollup und herausragende Projekte

Was ist Zk Rollup? Was ist der Unterschied zwischen Zk Rollup im Vergleich zu anderen Layer 2? Welche Zk Rollup-Projekte gibt es heute auf dem Markt? Hier herausfinden.

Rollup ist eine von der Community sehr geschätzte Layer-2-Lösung, von der es zwei Hauptmodelle gibt, Optimistic und Zk Rollup. In früheren Artikeln habe ich ziemlich viel über Optimistic Rollup und die herausragenden Projekte darin geteilt. Hier können Sie zurückgreifen .

Im heutigen Artikel werde ich allen einen Überblick über Zk Rollup, seine Vorteile, Einschränkungen und einige herausragende Zk Rollup-Projekte geben.

Was ist Zk Rollup?

Zk Rollup ist eine Erweiterung für Ethereum Layer 1 mit Zero-Knowledge-Proof-Technologie. 

Zk Rollup ermöglicht es, eine große Anzahl von Transaktionen in einem Rollup-Block zusammenzufassen und einen prägnanten Nachweis des Blocks außerhalb der Kette zu generieren. Dann muss der Smart Contract auf Ethereum-Schicht 1 nur diesen Nachweis verifizieren, ohne die Transaktionen erneut auszuführen. Dies kann eine Menge Gasgebühren sparen, da die Nachweisprüfung viel billiger ist, als die Berechnung erneut durchzuführen.

Warum ist Zk-Rollup besser als andere Layer-2-Lösungen?

Aus Sicht von Vitalik gibt es grundsätzlich 5 Skalierungsstrategien für Ethereum:

• Mehrere separate Ketten (wie es Polkadot, Cosmos tun).
• Super großer Block.
• Verbesserungen erhöhen die Betriebsleistung, ändern jedoch nicht das Sicherheitsmodell.
• Schicht 2 (Kanäle, Plasma, Rollup).
• Scherben.

Vergleichstabelle einiger Vor- und Nachteile von Layer-2-Lösungen

Im Layer-2 - Segment kann man sagen, dass Rollup die führende Lösung ist. Rollup wird in zwei Haupttypen eingeteilt: Optimistisches Rollup und Zk-Rollup. Generell können alle Vorteile, die Optimistic Rollup in Zukunft bieten kann, auch Zk Rollup bieten.

Der Hauptgrund dafür, dass Zk Rollup höher bewertet wird als Optimistic Rollup, ist, dass die Abschlusszeit von Zk Rollup (Transaktionsvalidierung - Verifizierungsprozess) am schnellsten ist.

Das optimistische Rollup ist durch Betrugssicherheit gesichert, ein Ansatz, der sie einem „Herausforderungsspiel“ aussetzt. Während ZK-Rollups durch Mathematik gesichert sind (beweisen Sie anderen, dass Sie die Antwort kennen, ohne der anderen Person die Antwort zu sagen), werden Sie den Unterschied zwischen ihnen durch die Brieftasche deutlich sehen. Einfaches Beispiel unten:

Zk Rollup und Optimistic Rollup betreten eine Bar für Erwachsene, diese Bar darf nur von Personen über 18 Jahren betreten werden. Der Sicherheitsdienst fragte: "Kann ich Ihren Ausweis sehen?".

• ZK Rollup sagt: „Ich kann Ihnen nachweisen, dass ich über 18 bin, aber ich werde Ihnen meinen Ausweis nicht zeigen.“
• Optimistic Rollup sagt: "Wenn niemand beweisen kann, dass ich in 7 Tagen unter 18 bin, bedeutet das, dass ich über 18 bin."

Aus Sicht der Einzelhandelsnutzer wird das „Herausforderungsspiel“ durch die Wartezeit für Auszahlungen auf Plattformen wie Optimism oder Arbitrum repräsentiert . Wenn die Auszahlungszeit verkürzt wird, haben die Benutzer ein besseres Benutzererlebnis, im Gegenzug ist die Sicherheit geringer, da die Kosten für Netzwerkangriffe geringer sind.

Zk-Rollup-Lösungen leiden nicht darunter, im Laufe der Zeit, da sich die Zero-Knowledge-Proof-Technologie entwickelt, wird Zk-Rollup nur besser und besser, der Prozess der Verifizierung – die Validierung des Rollup-Blocks wird sich schnell und billiger anpassen.

Aus diesem Grund wird Zk Rollup mittel- und langfristig als führende Skalierungslösung für Ethereum anerkannt (tatsächlich ist die Zk Rollup-Technologie derzeit noch begrenzt, wir werden Einschränkungen finden).

Grundlegende Unterschiede zwischen Zk Rollup-Projekten

Auf dem aktuellen Markt gibt es viele Projekte, die an Zk Rollup arbeiten, jeder unterschiedliche Ansatz hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Das Verständnis dieser Vor- und Nachteile wird uns helfen, objektivere Ansichten zu haben, den Prozess der Analyse und Bewertung des Potenzials dieser Projekte zu unterstützen gute Anlagemöglichkeiten finden.

Persönlich können wir Zk Rollup-Projekte anhand von 2 Faktoren klassifizieren:

• Wie Daten gespeichert werden (on-chain oder off-chain).
• Es wird ein Zero-Knowledge-Proof-Schema verwendet.

Die Entscheidung, Daten On-Chain oder Off-Chain (alias Validium) zu speichern, bringt ihre eigenen Vor- und Nachteile mit sich, keine der beiden Entscheidungen ist in allen Fällen optimal, es ist ein Kompromiss zwischen Dezentralisierung und Verarbeitungsgeschwindigkeit sowie Betriebskosten, je nach Entwicklungsrichtung des Projekts treffen sie geeignete Entscheidungen.

Zk-Rollup & Validium

Der zweite zu beachtende Punkt ist, dass es bei der verwendeten Zero-Knowledge-Proof-Technologie, ähnlich wie im obigen Fall, nicht in allen Fällen die beste Lösung gibt, es ist ein Gleichgewicht zwischen Beweisgröße und Sicherheitsannahmen. Sie können die Beziehung zwischen ihnen durch das Bild unten sehen.

Beziehung zwischen Beweisgröße und Sicherheitsannahmen

Allgemeine Einschränkungen von Zk Rollup-Projekten im Moment

Persönlich finde ich, dass es 2 bemerkenswerte Einschränkungen von Zk Rollup-Projekten gibt, der erste Punkt ist die allgemeine Einschränkung von Rollup, der andere Punkt ist die spezifische Einschränkung von Zk Rollup.

Das erste ist das Problem der Transaktionsgebühren , die meisten Rollup-Plattformen haben teurere Transaktionsgebühren als die EVM - Sidechains von Ethereum. Dies liegt daran, dass jeder Rollup-Block schließlich an Ethereum gebucht werden muss, was seine Gebühren an Ethereum-Gebühren bindet (Zk Rollup ist kosteneffizienter, da sie nur Proof posten), sodass jede Rollup-Plattform Ethereum nur um einen bestimmten Prozentsatz skalieren kann.

Als nächstes ist zk-Rollup im Moment nicht entwicklerfreundlich , Anwendungsszenarien und Funktionalität sind ziemlich begrenzt:

• Zk Rollup-Anwendungen sind derzeit auf einfache Zahlungen und Transaktionen beschränkt.
• Darüber hinaus unterstützt Zk Rollup derzeit kein Compositing, verschiedene Zk Rollup-Anwendungen können nicht in derselben Schicht 2 miteinander interagieren.
• Wenn Sie DApps in Zk-Rollup entwickeln möchten, müssen Sie Ihre gesamte intelligente Vertragslogik in einer speziellen Sprache schreiben, was nicht nur durch die Syntax der angeforderten Sprache kompliziert wird (da es sich um eine neue Sprache handelt), sondern auch extrem erfordert Spezialwissen im Bereich Zero Knowledge Proof.

Hervorragende Zk Rollup-Projekte auf dem Markt

Hier sind einige prominente Zk Rollup-Projekte auf dem Markt;

StarkEX & StarkNET von Starkware

Starkware (alias Starkware Industries) ist ein Unternehmen, das im Januar 2018 von Eli Ben Sasson – Mitbegründer von STARK & ZCash – gegründet wurde. StarkWare trägt dazu bei, die Skalierbarkeit und den Datenschutz von Blockchains zu verbessern, indem die STARK-Technologie verwendet wird, um Zero-Knowledge-Proofs bereitzustellen und zu verifizieren.

Das erste Produkt, das StarkWare auf den Markt brachte, war StarkEX, das als spezifisches L2 betrachtet werden kann. Die Anwendungen von StarkEX beschränken sich auf einfache Transaktionen und Zahlungen wie: AMM, Spothandel, Zahlungen, NFT-Münzen und -Handel. StarkEX ermöglicht Dapps die Bereitstellung in 3 Modi wie folgt:

• ZK-Rollup-Modus: Daten werden zwischen On-Chain gespeichert.
• Validium-Modus: Daten werden außerhalb der Kette gehalten.
• Volition-Modus: Kombinieren Sie sie miteinander.

StarkNET ist die Zk Rollup General & Permissionless-Version von StarkEX, die voraussichtlich in Q1 - Q2/2022 vollständig eingeführt wird. Es fungiert als ein weiteres allgemeines L2 auf Ethereum und ermöglicht es jedem Dapp, darauf aufzubauen, ohne die Integrierbarkeit und Sicherheit zu beeinträchtigen.

StarkNET-Roadmap

StarkEX & StarkNET haben ihre eigene Programmiersprache und ausführbare virtuelle Maschine, sie sind nicht mit Ethereum EVM kompatibel. Daher müssen Entwickler, die in Zukunft Dapps auf StarkNET erstellen möchten, eine neue Programmiersprache lernen, nämlich Cairo, die native Smart-Contract-Sprache für StarkEX & StarkNET.

Matter Labs zkSync (v1), zkPorter (v2), ZkEVM (v3) von Matter Labs

Apropos Zk Rollup, neben Starkware ist Matter Labs ein ebenso berühmtes Unternehmen. Das Zk-Rollup-Produkt, das Matter Labs anbietet, verwendet PLONK, um Zero-Knowledge-Proofs bereitzustellen und zu verifizieren.

Die erste Version heißt zkSync (v1), die zweite Version heißt ZkPorter (v2). Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht darin, ob die Daten on-chain oder off-chain gespeichert werden. Grundsätzlich:

• Wenn Sie auf Nummer sicher gehen möchten, verwenden Sie V1.
• Wenn Sie billiger (aber weniger sicher) wollen, verwenden Sie V2.

Die gemeinsame Nutzung der beiden Versionen dient auch nur dem Bezahlen, sie ist nicht so vielfältig wie StarkEX.

ZkEVM wird von Matter Labs entwickelt

Gleichzeitig arbeitet Matter Labs auch an der Einführung einer EVM-kompatiblen Version des Zk Rollup (ZkEVM), die voraussichtlich in Q1/2021 vollständig eingeführt wird. Die native Smart-Contract-Sprache in dieser Version ist Zinc und diese Version hat auch eine eigene ausführbare Datei, die eine große Kompatibilität mit EVM aufweisen wird.

Schleifenring

Loopring wurde Ende 2019 eingeführt und verwendet eine Reihe von Algorithmen namens SNARK, um Zero-Knowledge-Proofs bereitzustellen und zu validieren.

Loopring wurde mehreren Upgrades unterzogen, von denen das erste nur den DEX-Handel (Orderbuch) unterstützte. In der zweiten Version unterstützt Loopring dann Zahlungen und Überweisungen. In der dritten Version unterstützt Loopring AMM Swaps. Die 4. Version wurde im September 2021 veröffentlicht und unterstützt das Schürfen, Übertragen und Handeln von NFTs.

Schleifenring

Gleichzeitig arbeitet Loopring auch an einer EVM-kompatiblen Version von Zk Rollup (ZkEVM), aber die erste Version wird wahrscheinlich noch etwa ein Jahr dauern, bis sie auf den Markt kommt.

Allgemeine Entwicklungsrichtung von Zk Rollup-Projekten

Eine einfache These zur Richtung der Zk-Rollup-Entwicklung „langfristig, was auch immer die L1-Blockchain kann, ein Zk-Rollup kann es deutlich besser“.

Nach dieser Denkweise denke ich, dass die Lösungen, mit denen Zk Rollup der ultimative Gewinner sein will, alle herausragenden Merkmale von L1 beibehalten müssen, in diesem Fall Ethereum wie:

• Ermöglicht das Erstellen beliebiger Anwendungen → Allzweck-Smart-Contract-Plattform.
• Genehmigungsfrei, sicher und natürlich kostengünstiger als die Basiskette (Ethereum).

Daher sehe ich StarkNET & ZkEVM als vielversprechende Ansätze. ZkEVM wird einen größeren Vorteil haben, wenn es immer noch die gleiche Entwicklererfahrung auf Ethereum L1 beibehält.

Für zkEVM fallen aktuelle Designideen eigentlich in zwei Kategorien:

• Zk Rollup-Plattformen mit ihren eigenen Sprachen und virtuellen Maschinen wie Starkwares StarkNET, ZkEVM von Matter Labs, Polygon ZkEVM von Polygon werden einen Compiler-gesteuerten Ansatz verfolgen, um ihre Muttersprache in eine ausführbare Sprache in der virtuellen Maschine ZkEVM zu übersetzen. Diese Lösung hat die Einschränkung, dass keine 100%ige Kompatibilität erreicht wird.
• Ein weiterer Ansatz ist, dass ZkEVM ohne Übersetzung voll kompatibel ist, der Solidity -Code direkt ausgeführt werden kann. Dieser Ansatz ist optimaler, aber auch schwieriger umzusetzen.

Zusammenfassung

Oben sind einige meiner Gedanken zu den Vor- und Nachteilen und der allgemeinen Richtung von Zk Rollup-Projekten aufgeführt. Wenn Sie weitere Fragen zum oben genannten Thema haben, kommentieren Sie bitte unten, damit Coin98 Sie sofort unterstützt!

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