Різниця між оптимістичним зведенням та зведенням з нульовими знаннями

Резюме

Зі зростанням популярності криптовалют і блокчейну розробники починають шукати способи підвищити здатність систем відповідати зростаючим вимогам, щоб досягти масштабованості. Шардинг, сайдчейни, станкові канали та агрегування — це методи масштабування. Агрегування блокчейну передає деякі транзакції на вторинний ланцюг, одночасно зберігаючи транзакційні дані у головному Layer 1 блокчейні. У цій статті розглядаються два типи агрегування у криптосфері — оптимістичне та нуль-знання.

Вступ

Зі зростанням попиту на криптоіндустрії можливості деяких блокчейнів досягли межі. Недостатність потужностей блокчейну призводить до заторів у мережі та високих транзакційних витрат. Щоб вирішити цю проблему, галузь активно розробляє та тестує рішення для масштабування, прагнучи підвищити пропускну здатність і швидкість транзакцій. Такі рішення поділяються на дві групи: Layer 1 і Layer 2.

Рішення для масштабування Layer 1 (наприклад, шардинг) безпосередньо змінюють основний блокчейн (так званий базовий або Layer 1). Рішення Layer 2 працюють поверх Layer 1. Приклади рішень Layer 2 включають станкові канали, сайдчейни та агрегування блокчейнів.

Агрегування блокчейну — це протокол, спрямований на підвищення пропускної здатності та зниження витрат. Вони прагнуть вирішити проблеми, з якими стикаються багато популярних блокчейнів, об’єднуючи транзакції та зменшуючи розмір даних, що підвищує ефективність обробки та зберігання транзакцій.

Що таке агрегування блокчейну?

Агрегування — це рішення Layer 2, яке полягає у пакетуванні транзакційних даних і їх передачі з основної ланцюга (або Layer 1). Транзакції виконуються поза ланцюгом, а активи зберігаються у смарт-контрактах на ланцюгу. Дані транзакцій повертаються до основного блокчейну після завершення.

Теоретично будь-яке рішення Layer 1 може виконувати агрегування для підвищення ефективності транзакцій. За допомогою агрегування блокчейн може збільшити кількість оброблюваних і записуваних транзакцій за певний час.

На даний момент існує два типи агрегування — оптимістичне та zk-агрегування(.

Що таке оптимістичне агрегування?

Оптимістичне агрегування — це протокол, який об’єднує кілька транзакцій, оброблених поза ланцюгом, у пакет. Потім, за допомогою технологій стиснення даних, транзакційні дані записуються у головний ланцюг, що допомагає знизити витрати та підвищити швидкість. За словами Ethereum, оптимістичне агрегування може підвищити масштабованість у 10-100 разів.

Як перевіряється транзакція у оптимістичному агрегуванні?

Щоб підвищити ефективність, транзакції за замовчуванням вважаються дійсними. Можливо, виникне питання, чи не шкодить це безпеці для швидкості обробки транзакцій. Однак, оптимістичне агрегування використовує механізм доказу шахрайства, який встановлює період оскарження, званий «період виклику» (challenge period). У цей час будь-хто, хто стежить за агрегуванням, може подати запит, щоб оскаржити транзакцію, використовуючи доказ шахрайства для підтвердження її правильності.

Якщо виявлено помилку у пакеті, протокол агрегування виправляє її шляхом повторного виконання неправильної транзакції та оновлення блоків. Сторони, які схвалили виконання неправильної транзакції, піддаються санкціям.

Обмеження оптимістичного агрегування

Хоча у оптимістичному агрегуванні відсутній процес перевірки транзакцій, воно встановлює період оскарження, якого немає у zk-агрегуванні, що збільшує час, необхідний для завершення транзакції.

Фінальна визначеність мережі, що використовує оптимістичне агрегування, нижча, ніж у zk-агрегуванні. Фінальна визначеність — це числовий показник, що характеризує, скільки часу користувачам потрібно чекати, щоб бути впевненими, що транзакція не буде скасована або змінена. Оскільки кошти можна звільнити лише після закінчення періоду оскарження, виведення коштів у оптимістичному агрегуванні може затримуватися. У порівнянні, у zk-агрегуванні виведення коштів може відбуватися негайно після підтвердження валідності доказу.

Деякі вважають, що ефективність оптимістичного агрегування нижча, ніж у zk-агрегуванні. При використанні оптимістичного агрегування всі транзакційні дані мають бути опубліковані у ланцюгу для завершення транзакції, тоді як у zk-агрегуванні достатньо лише доказу валідності.

Що таке zk-агрегування)?

Zk-агрегування — це протокол, який об’єднує транзакції і подає їх у головний ланцюг у пакетах. Для кожного пакета, після виконання транзакцій, оператор zk-агрегування подає зведення необхідних змін. Також він створює доказ валідності, щоб підтвердити правильність змін. Ці докази набагато менші за обсягом, ніж транзакційні дані, тому їх швидше і дешевше перевіряти.

У Ethereum zk-агрегування зменшує обсяг транзакційних даних за допомогою стиснення, що знижує витрати користувачів.

Як перевіряється транзакція у zk-агрегуванні?

Zk-агрегування використовує доказ з нульовим розголошенням(ZKP) для підтвердження транзакцій. Оператор, що створює доказ, використовує ZKP, щоб довести і переконати іншу сторону — верифікатора — що він знає або має певне повідомлення, підтверджуючи цим транзакцію.

Механізм роботи:

Доказовий оператор надає математичний доказ, який може бути згенерований лише ним.

Верифікатор використовує цей доказ для підтвердження валідності транзакції.

Ця інформація дозволяє отримати підтвердження валідності без розкриття змісту повідомлення.

Переваги zk-агрегування

При правильній реалізації zk-агрегування може забезпечити високий рівень безпеки для користувачів. Ключовою функцією такої безпеки є використання доказів валідності з нульовим розголошенням, які гарантують, що мережа працює лише у валідному стані, а оператори не можуть красти кошти користувачів або порушувати систему будь-яким іншим чином.

Ще одна перевага zk-агрегування — користувачі не зобов’язані стежити за мережею. Всі дані зберігаються у ланцюгу і підтверджуються доказами валідності. Це ускладнює шахрайство з боку операторів і зменшує побоювання користувачів щодо зловживань у мережі. Крім того, zk-агрегування дозволяє користувачам виводити токени на основі доказів доступності даних, не співпрацюючи з операторами.

Як і у випадку з оптимістичним агрегуванням, zk-агрегування реалізує механізм поза ланцюгом для підвищення швидкості виконання транзакцій.

Різниця між zk- та оптимістичним агрегуванням

Основні відмінності між zk- та оптимістичним агрегуванням полягають у наступному.

Яке майбутнє у zk- та оптимістичного агрегування?

Майбутнє zk- та оптимістичного агрегування залишається під питанням. Зі зростанням кількості користувачів криптовалют і блокчейну агрегування може відігравати важливу роль у підвищенні ефективності блокчейну. Можливо, блокчейн продовжить тестувати різні рішення для масштабування, включаючи шардинг, агрегування та Layer 0. Також з’являються нові рішення, які можуть використовуватися разом із агрегуванням або замість нього.

Висновок

Зі зростанням попиту на криптовалюти та обмежень блокчейну багато пропонують різні рішення для масштабування. У цій статті ми розглянули внутрішні відмінності двох варіантів агрегування — оптимістичного та zk-агрегування. Оскільки агрегування продовжить проходити практичні випробування, з часом з’являться покращені версії, що допоможуть досягти масштабованості і масового впровадження. ()**$LAYER **