آیا ZK-Rollups آخرین قطعه از معمای حل مقیاس بلاک چین است؟

مقیاس پذیری مدت هاست که به عنوان یکی از بزرگترین چالش های پیش روی پذیرش جریان اصلی بلاک چین تلقی می شود. اگرچه تعداد تراکنش‌هایی که یک شبکه می‌تواند پردازش کند، با توجه به فناوری زیربنایی مرتبط با بیت‌کوین، اتریوم و رقبای بی‌شمار آن، بسیار متفاوت است، برای سال‌ها راه‌حل مناسب صنعت برای «مشکل مقیاس‌پذیری» به‌اندازه موبی گریزان‌پذیر بود. دیک 

خلق و خوی موسیقی شروع به تغییر کرده است، تا حد زیادی به لطف ظهور پروتکل‌هایی مانند Solana، Polkadot، Avalanche و Terra، که اغلب به دلیل تأییدهای بسیار سریع و هزینه‌های رضایت‌بخش پایین گاز، «قاتلان اتریوم» نامیده می‌شوند. ورود این شبکه های جایگزین تا حد زیادی مدیون رونق DeFi در سال 2020 است، زمانی که تقاضای فزاینده برای NFT و dApps به نوبه خود باعث رشد پلتفرم های بلاک چین شد که قادر به مدیریت حجم پس از افزایش ظرفیت اتریوم بودند.

مسابقه تسلیحاتی مقیاس پذیری

کافی است بگوییم که مشکل مقیاس پذیری به روش های مختلفی حل شده است. به عنوان مثال، سولانا از یک سیستم اجماع استفاده می کند که اثبات تاریخ و اجرای سفارشی تحمل خطای عملی بیزانسی معروف به Tower BFT را ترکیب می کند. این نوآوری ها با هم به سولانا کمک می کند تا 65,000 تراکنش در ثانیه (tps) را انجام دهد. در همین حال، پولکادوت از شاردینگ استفاده می‌کند، فرآیندی که در آن زنجیره‌های جداگانه‌ای که به نام «پاراچین» شناخته می‌شوند، به‌طور مستقل به زنجیره رله اصلی متصل می‌شوند و تراکنش‌های موازی را طبق قوانین خودشان اجرا می‌کنند. طبق گفته بنیانگذار گاوین وود، با برداشتن بار زنجیره اصلی، پولکادوت در نهایت می تواند به 1 میلیون تن در ثانیه برسد.

علیرغم حملات به ظاهر بی پایانی که در ارگ اتریوم راه اندازی شده است، پلتفرم قرارداد هوشمند برنامه های تحسین برانگیز خود را برای رسیدگی به مشکل مقیاس پذیری دارد که به دلیل انفجار دیفای به طور مداوم تکرار فعلی آن را با مشکل مواجه کرده است. پیش‌بینی می‌شود که ارتقای اتریوم 2.0 با سرعت 100,000 تراکنش در ثانیه انجام شود، اگرچه انتظار می‌رود اکثریت قریب به اتفاق تراکنش‌ها از طریق ZK-Rollups به صورت خارج از زنجیره انجام شوند، راه حل جدیدی که فرآیندهای درون و خارج از زنجیره را با هم ترکیب می‌کند.

ZK-Rollups که به عنوان "ساخت لایه 2 که مقیاس پذیری را از طریق پردازش انتقال انبوه در یک تراکنش منفرد افزایش می دهد" توصیف می شود، با کاهش حجم داده ها در یک تراکنش، منابع محاسباتی و ذخیره سازی مورد نیاز برای اعتبارسنجی بلوک ها را به شدت کاهش می دهد. این امر از طریق اثبات‌های دانش صفر رمزنگاری (ZKPs) امکان‌پذیر است، که به موجب آن یک طرف می‌تواند ثابت کند که چیزی را می‌داند یا بدون ارائه هیچ اطلاعاتی درباره آن چیزی است که آنها می دانند یا دارند. 

از آنجایی که چنین اثبات اعتباری (SNARK) فوراً قابل تأیید هستند، می‌توانند معیارهایی مانند توان عملیاتی و مقیاس‌پذیری را به‌طور چشمگیری بهبود بخشند و در عین حال کارمزد تراکنش‌ها را برای کاربران کاهش دهند.

لوکاس ووگلسانگ، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل پلتفرم دفای سانتریفیوژ که از اتریوم پشتیبانی می‌کند، می‌گوید: «نکته منحصربه‌فرد در مورد اثبات‌های دانش صفر این است که آن‌ها حتی زمانی که کار تأیید شده با آن‌ها به طور قابل توجهی رشد می‌کند، کوچک می‌مانند. جذاب است حتی اگر خود بلاک چین ها بیشتر مقیاس شوند."

Vogelsang بیش از کمی با این فناوری آشنا است. سانتریفیوژ، که نقدینگی دارایی‌های دنیای واقعی را با توکن کردن آن‌ها به عنوان NFT باز می‌کند، به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا به لطف ادغام با ZoKrates، جعبه ابزاری برای zkSNARKs، از ZKPها در برنامه‌های غیرمتمرکز خود استفاده کنند. سانتریفیوژ با بهره‌برداری از مدارک دانش صفر، تمامی تراکنش‌های شبکه خود را قادر می‌سازد تا کاملاً از هر شخص ثالثی پنهان شوند. این بدان معناست که اطلاعات حساس، مانند مالکیت شما بر یک قطعه املاک و مستغلات گران‌قیمت، هنگام استخراج NFT که نمایانگر این دارایی است، به صورت عمومی در معرض دید عموم قرار نمی‌گیرد.

انتقال اتریوم به یک مدل اثبات سهام (PoS) سازگارتر با محیط زیست، همراه با استفاده از فناوری ZK با انرژی کارآمد، نمی‌تواند به موقع باشد. این هفته، نایب رئیس سازمان بورس و اوراق بهادار اروپا خواستار ممنوعیت کامل سیستم اثبات کار (PoW) شد. اریک تدین از تنظیم‌کننده‌های اتحادیه اروپا خواست تا استخراج PoW که در حال حاضر توسط شبکه‌های بیت‌کوین و اتریوم استفاده می‌شود را محدود کنند و به جای آن PoS را تبلیغ کنند.

آیا ZK-Rollups می تواند فضای NFT را ارتقا دهد؟

سانتریفیوژ تنها پروژه اتریوم متمرکز بر NFT نیست که از فناوری ZK استفاده می کند. یکی دیگر، Immutable X، راه حل جدیدی برای مقیاس بندی لایه 2 ایجاد کرده است که تبادل خاص NFT و منطق اثبات را با فناوری پیشگام رول آپ توسعه یافته توسط پلت فرم اجرایی StarkWare ترکیب می کند. 

موتور مقیاس‌پذیری اختصاصی دومی، StarkEx، سرمایه‌گذاری بازی‌های بلاک چین مبتنی بر سیدنی را قادر می‌سازد تا جذابیت اقتصاد NFT را که به دلیل افزایش سرسام‌آور هزینه‌های تراکنش متهم به شبیه‌سازی یک باغ دیواری است، گسترش دهد. از آنجایی که همه تراکنش‌ها به صورت بسته‌بندی خارج از زنجیره انجام می‌شوند، کاربران Immutable X می‌توانند NFT‌ها را ارزان و سریع ضرب و معامله کنند، بدون اینکه امنیت یا اثرات شبکه پیشرو شبکه NFT اتریوم را قربانی کنند. Immutable X با توانایی پردازش تا 9,000 تن در ثانیه با هزینه گاز تقریباً صفر، انتظار دارد تجربه کاربر را برای معامله گران، گردآورندگان و سازندگان به طور گسترده افزایش دهد.

رابی فرگوسن، یکی از بنیانگذاران و رئیس Immutable X، می گوید: «ZK-Rollups تا حد زیادی ساده ترین راه برای مقیاس تراکنش های با توان عملیاتی بالا است و در عین حال امنیت L1 را به ارث می برد. در زنجیره‌های جانبی یا L1های جایگزین امسال، بنابراین این یک نگرانی بسیار واقعی برای پروژه‌ها و بازی‌های ساخت NFT است.

«تقاضای جهانی برای NFT ها در سراسر بازی ها، محصولات کلکسیونی و IP باعث شده است که محلول های مقیاس بندی از یک ویتامین به یک مسکن تبدیل شوند. در لحظه ای که ما یک استودیوی بازی سازی بزرگ داریم که تماماً روی NFT ها کار می کند، آنها بقیه حجم تراکنش های NFT را با هم غلبه خواهند کرد، بنابراین ضروری است راه حلی داشته باشیم که هزینه گاز آن برای ایجاد یا تجارت این دارایی ها دقیقاً صفر باشد.

جالب توجه است، اثبات zkSTARKs Immutable X تا حدودی با همتایان zkSNARKs فوق الذکر متفاوت است. اندازه‌های اثبات بزرگ‌تر اولی به این معنی است که بررسی آنها زمان بیشتری می‌برد و بنابراین به گاز بیشتری نیاز دارند. با وجود این، StarkWare 12 میلیون دلار کمک مالی از بنیاد اتریوم دریافت کرد و به سرعت به یکی از راه حل های مقیاس پذیر صنعت تبدیل شد.

البته، اتریوم تنها بلاک چینی نیست که سرمایه گذاری زیادی روی فناوری ZK کرده است. Polygon، یکی دیگر از کارخانه‌های شیدایی NFT، اخیراً استارت‌آپ مقیاس‌پذیری اتریوم Mir Protocol را به قیمت 400 میلیون دلار خریداری کرد و سرمایه‌گذاری خود را در ZK از آگوست 650 به 2021 میلیون دلار رساند. انتظار می‌رود که یک ZK Rollup متمرکز بر چند ضلعی اواخر امسال وارد بازار شود. و سپس Syscoin وجود دارد، شبکه ای که ادعا می کند بهترین فناوری بیت کوین، اتریوم و ZK را نشان می دهد.

ماشین مجازی تقویت‌شده با شبکه Syscoin (NEVM) در واقع عناصر بلاک چین‌های نوار آبی این صنعت را ترکیب می‌کند. تسویه حساب ها توسط مدل امنیتی اثبات کار (PoW) بیت کوین از طریق استخراج ادغام شده ایمن می شوند و توسعه دهندگان می توانند قراردادهای هوشمند را با استفاده از ابزارها و منابع آشنای EVM که در حین کار در محیط اتریوم به آنها عادت کرده اند، مستقر کنند.

اجرای ZK-Rollups در Syscoin به این معنی است که شبکه از سه ماهه اول سال 210,000 قادر به پردازش 1 تراکنش در ثانیه خواهد بود. پلتفرم DeFi Mute در حال آماده شدن برای استفاده از جمع‌آوری در NEVM Syscoin است، زیرا تلاش می‌کند تا سریع و متمرکز بر حریم خصوصی ایجاد کند. مجموعه مالی

Jagdeep Sidhu، مدیر ارشد فناوری Syscoin، پیش‌بینی می‌کند: «تا زمانی که محاسبات کوانتومی مفید وارد نشود، من شکل دیگری از دستاوردهای فن‌آوری را به بزرگی اثبات‌های دانش صفر نمی‌بینم».  

ما با رویکرد ترجیحی خود برای مقیاس‌بندی، راهی را برای ایجاد صرفه‌جویی در مقیاس پیشنهاد می‌کنیم. ZK-Rollups با استهلاک بر تعداد تراکنش‌ها، گلوگاه چنین سیستم‌هایی را برطرف می‌کند. علاوه بر این، ASIC های کارآمدتر (سخت افزار تخصصی مورد نیاز برای استخراج ارزهای دیجیتال) سیستم های اثبات دانش صفر در حال توسعه هستند تا هزینه های محاسباتی را حتی بیشتر کاهش دهند. 

چشم انداز های متفاوت

بدیهی است که ZK-Rollups تأثیر زیادی در دنیای بلاک چین ایجاد می کند. اما ویتالیک بوترین، بنیانگذار اتریوم، با احتیاط اظهار داشت که معتقد است «سال‌ها اصلاح و ممیزی طول می‌کشد تا مردم بتوانند دارایی‌های خود را در یک ZK-Rollup ذخیره کنند».

سیدو خوشبین تر است، "در نهایت، کاربران نهایی به احتمال زیاد در نوعی از سیستم ZK-Rollup قرار می گیرند که به موجب آن آنچه را که حل و فصل می کنند اغلب از آنها انتزاع می شود و آنها از برنامه های Web3 بدون هیچ دانشی از فناوری استفاده می کنند. همه چیز ممکن است، هیچ تفاوتی با کاربران معمولی گوشی های هوشمند امروزی شما ندارد.

وقتی صحبت از ZK-Rollups می شود، این حس کلی وجود دارد که ما فقط در پرتگاه هستیم. مقیاس گسترده احتمالاً به شدت رقابتی است زیرا شبکه‌ها و راه‌حل‌ها از بین می‌روند و برای سهم بازار درگیر می‌شوند، اما کاربران در نهایت با بهبود توان عملیاتی، امنیت و راحتی، ذینفع خواهند بود.