De race om Ethereum te schalen met zkEVM Rollups

Belangrijkste leerpunten

  • zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM en Scroll zijn enkele van de beste ZK-Rollup-projecten die worden gebouwd met EVM-compatibiliteit in gedachten.
  • Elk project pakt de vragen van doorvoer, cryptografische bewijzen en niveaus van EVM-compatibiliteit op zijn eigen manier aan.
  • Verwacht wordt dat ZK-Rollups de komende jaren een van de belangrijkste schaalwapens van Ethereum zal worden.

deel dit artikel

Terwijl Ethereum zijn zinnen zet op massale acceptatie, is de ZK-Rollup-technologie naar voren gekomen als een sterke kanshebber voor het schalen van de blockchain, het verlagen van transactiekosten en het verbeteren van de doorvoer. CryptoBriefing breekt afonze belangrijkste ZK-Rollups die compatibel zijn met de Ethereum Virtual Machine die momenteel in ontwikkeling zijn, die elk verschillende voordelen binnen het Ethereum-ecosysteem beloven.

De transactiekosten van Ethereum aanpakken

Ethereum wordt geconfronteerd met schaaluitdagingen.

Misschien wel de grootste belemmering voor wijdverbreide acceptatie van Ethereum zijn de hoge kosten van het gebruik van het netwerk, dat een existentieel probleem is geworden voor de blockchain. De opkomst van DeFi-protocollen en NFT’s heeft de vraag naar blokruimte op Ethereum doen toenemen. De meeste transacties kostten in 2019 een paar cent, maar tijdens de piek van de bull-run van 2021 zouden activiteiten zoals het slaan van NFT’s op de blockchain regelmatig honderden dollars kosten. Als gevolg hiervan ontdekten veel deelnemers aan de retailmarkt dat ze buiten het netwerk waren geprijsd en wendden ze zich tot andere netwerken zoals Solana, Avalanche of Binance Smart Chain. Tegenwoordig kosten eenvoudige transacties zoals ETH-overdrachten, ondanks een terugval in netwerkactiviteit als gevolg van marktomstandigheden, tussen de $ 2 en $ 3, ruim boven die van Ethereum-maker Vitalik Buterin. ideaal doel van minder dan $ 0,05 per transactie.

Rollups bieden een manier om congestie op de Ethereum-blockchain te verlichten. Dat komt omdat ze gegevens buiten de keten uitbesteden, verwerken en transacties terugsturen naar Ethereum in plaats van te vertrouwen op de basisketen om de rekengegevens van elke transactie te verwerken. Met rollups, Ethereum hoeft alleen de bewijzen zelf te verifiëren en niet het geheel van de gegevens, wat blokruimte vrijmaakt. Met rollups kunnen transacties ook worden gebundeld, waardoor gebruikers de gaskosten kunnen splitsen.

Nul-Kennis Rollups, ook bekend als ZK-Rollups, gebruiken cryptografische bewijzen genaamd ZK-SNARKS (“zero knowledge beknopte argumenten van kennis”) om aan Ethereum mainnet te laten zien dat een transactie is verwerkt. Deze nulkennisbewijzen kunnen snel worden geverifieerd, ook al zou de analyse van de onderliggende gegevens lang duren.

Sommige ZK-Rollup-projecten die momenteel in ontwikkeling zijn, hebben hun voornemen aangekondigd om compatibel te zijn met de Ethereum Virtual Machine, waardoor Ethereum-ontwikkelaars een manier krijgen om hun slimme contracten in de rollup te importeren zonder ze te wijzigen. Doelpunt als Buterin uitgelegd in een recente blogpost zijn niet alle zkEVM-projecten op dezelfde manier gestructureerd: sommige optimaliseren voor volledige EVM-componeerbaarheid en andere voor snelle doorvoer.

zkSync

ZkSync, ontwikkeld door Matter Labs, is een van de meest verwachte zkEVM-projecten. Met 2.000 transacties per seconde, een verwerkingstijd van 10 minuten tussen de rollup en het Ethereum-mainnet en geen bovengrens voor de waarde die de rollup veilig aankan, is zkSync een toonaangevend project op het gebied van zkEVM’s.

Ondanks de marketing is zkSync technisch niet compatibel met de EVM, maar eerder met Solidity en Vyper, twee codeertalen die op Ethereum worden gebruikt. Het verschil, hoewel klein voor gebruikers, is belangrijk voor ontwikkelaars: onder andere contractadressen kunnen verschillen, handgeschreven EVM-code wordt mogelijk niet ondersteund en de debugging-infrastructuur hoeft niet noodzakelijkerwijs overgedragen te worden.

De rollup is momenteel live op het testnet van Ethereum. De lancering van het mainnet zal naar verwachting in drie stappen plaatsvinden: “Baby Alpha” in november, waarbij het systeem stresstests in echt geld zal ondergaan zonder dat er externe projecten bij betrokken zijn; de Fair Launch, die alle Ethereum-ecosysteemprojecten verwelkomt, maar de gebruikerstoegang beperkt houdt; en de Full Alpha, verwacht voor het einde van het jaar. Een zkSync-token wordt verwacht, hoewel details nog niet zijn aangekondigd.

StarkNet

StarkWare’s StarkNet is een andere grote kanshebber in de zkEVM-arena. Terwijl StarkNet Cairo gebruikt als de oorspronkelijke codeertaal, ontwikkelt een team een ​​Solidity naar een coderingsvertaler genaamd Cairo transpiler, wat betekent dat, net als zkSync, de rollup uiteindelijk Solidity-compatibel zal zijn in plaats van EVM-compatibel.

Maar daar houden de overeenkomsten op. StarkNet gebruikt een ander soort cryptografisch bewijs genaamd STARK’s (“schaalbare transparante argumenten van kennis”). ZK-STARK’s zijn in theorie veiliger dan ZK-SNARK’s, maar het duurt langer om te verifiëren, neemt meer blokruimte in beslag en vereist meer gas. StarkWare is de belangrijkste drijvende kracht achter op STARK gebaseerde technologieontwikkeling.

Een geautoriseerde versie van StarkNet is in februari 2022 live gegaan op het Ethereum-mainnet. Het StarkWare-team heeft ook aangekondigd onlangs dat StarkNet zijn eigen token voor bestuur en hulpprogramma’s zal hebben. Hoewel er geen officiële cijfers zijn over de verwachte doorvoer van StarkNet op volle capaciteit, zegt StarkWare dat de rollup de gaskosten op Ethereum met een factor 100 tot 200 kan verlagen.

Veelhoek zkEVM

Polygon is een Ethereum-schaaloplossing met een flexibel framework waarmee ontwikkelaars Layer 2-infrastructuur zoals Optimistic Rollups en ZK-Rollups kunnen bouwen en verbinden met het Ethereum-netwerk. In augustus 2021, Polygoon verworven verworven het ZK-Rollup-project Hermez Network voor $ 250 miljoen; de firma aangekondigd een jaar later werkte het aan zijn eigen ZK-Rollup, Polygon Hermez, die naast zijn Proof-of-Stake Matic-keten zou werken. Vorige maand kondigde Polygon aan dat Polygon Hermez was omgedoopt tot Polygon zkEVM en begin 2023 naar het mainnet zou gaan.

Polygon beweert dat zijn zkEVM tot 2.000 transacties per seconde kan verwerken en de transactiekosten met 90% kan verlagen. De code van het project is open-source gemaakt; een openbaar testnet wordt binnenkort verwacht.

Bron: Polygoon

In tegenstelling tot zkSync of StarkNet, is ZK-Rollup van Polygon niet van plan zichzelf te beperken door alleen compatibel te zijn met Ethereum-coderingstalen, maar met de EVM zelf. Polygon zkEVM repliceert de EVM in plaats van deze te spiegelen. Dit houdt in dat bouwers mogelijk nog steeds code- en tooling-frameworks aan de rollup moeten aanpassen, zij het in mindere mate dan op zkSync en StarkNet.

Naast het ZK-EVM-project ontwikkelt Polygon ook een Optimistic Rollup (Polygon Nightfall), een op STARK gebaseerde ZK-Rollup (Polygon Miden) en een snelheidsgeoptimaliseerde EVM-compatibele ZK-Rollup genaamd Polygon Zero.

Rol

De ZK-Rollup die streeft naar de beste integratie met de EVM is Scroll. Een relatief nieuw project, Scroll kan als echt EVM-equivalent worden beschouwd; het enige betekenisvolle verschil tussen de twee is de runtime-omgeving, dat wil zeggen het subsysteem waarin contracten worden uitgevoerd. De hoge composabiliteit gaat echter gepaard met een aanzienlijke rekenkundige overhead, wat aangeeft dat de prestaties van Scroll zwakker kunnen zijn dan die van zkSync, StarkNet en Polygon.

Het Scroll-team heeft nog geen details over het project vrijgegeven, maar op 18 juli riep het ontwikkelaars op om zich te registreren om het Scroll-testnet te proberen, dat naar verwachting in het derde kwartaal van 2022 wordt verwacht. Het Scroll-team ontwikkelt het project in samenwerking met de Ethereum Foundation. De website beweert dat veiligheid, transparantie en EVM-equivalentie de topprioriteiten zijn.

Meer ZK-rollups

Andere groepen die onderzoek doen naar ZK-Rollups zijn het Privacy and Scaling Explorations-team van de Ethereum Foundation en een nog niet nader genoemde initiatief aangesloten bij ConsenSys. Hoewel onderzoek kan bijdragen aan bestaande projecten en niet noodzakelijk tot nieuwe leidt, kunnen de recente doorbraken in zero-knowledge proof-technologie aanleiding geven tot meerdere ZK-Rollups in het Ethereum-ecosysteem. Hoewel het Ethereum-netwerk nog een lange weg te gaan heeft als het gaat om schaalvergroting, zou de opkomst van nieuwe zkEVM-projecten zowel ontwikkelaars als gebruikers ten goede moeten komen, omdat ze meer oplossingen krijgen voor verschillende gebruiksscenario’s.

Openbaarmaking: op het moment van schrijven was de auteur van dit stuk eigenaar van ETH en verschillende andere cryptocurrencies.

deel dit artikel

Leave a Comment