Zero Knowledge Là Gì? Một Số Dự Án ZK-Rollup Nổi Bật

Bằng chứng Zero-Knowledge (ZK) cho phép một bên chứng minh với bên kia rằng một tuyên bố cụ thể là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào ngoài thực tế tuyên bố đó là đúng

Một trong những thách thức cấp bách nhất mà mạng Ethereum phải đối mặt là khả năng mở rộng. Vấn đề này lần đầu tiên xuất hiện rõ ràng trong quá trình lan truyền của CryptoKitties trong năm 2017, làm cho các yêu cầu cần xử lý trong mạng tăng gấp 6 lần, dẫn đến các giao dịch mất nhiều giờ để xác nhận.

Gần đây hơn, sự bùng nổ của các ứng dụng xây dựng trên ethereum, bao gồm các giao thức tài chính phi tập trung (DeFi) và các dự án NFT, đã lặp lại tính cấp thiết của việc tìm kiếm một giải pháp mở rộng quy mô. Mạng của ethereum chỉ đáp ứng được khoảng 15 giao dịch mỗi giây (TPS), khác xa so với trung bình 1700 TPS mà Visa xử lý hoặc 6000 tweet trong bình mỗi giây trên twitter.

Nếu ethereum hướng tới mục tiêu trở thành nền tảng máy tính phi tập trung thống trị trên thế giới, nó cần phải tìm cách xử lý nhiều hoạt động hơn trong hệ sinh thái của mình.

Các giao thức lớp 1 khác như Solana, Avalanche, Binance Smart Chain, đã thu hút được người dùng và nhà phát triển tìm kiếm phí giao dịch thấp hơn, thời gian hoàn tất nhanh hơn và / hoặc thông lượng giao dịch cao hơn. Tuy nhiên, để đáp ứng những kỳ công đó, các lớp 1 khác phải hi sinh mức độ phi tập trung. Hơn nữa, các blockchain này cuối cùng cũng sẽ đạt đến giới hạn thông lượng của chúng. Ví dụ, mạng Avalance gần đây đã triển khai một nâng cấp (Apricot 5) để giảm phí khi mạng của nó bắt đầu có hoạt động giao dịch cao hơn – một giải pháp khắc phục ngắn hạn cho vấn đề dài hạn.

Khám phá giao thức lớp 2

Một loạt các giải pháp mở rộng quy mô đã được khám phá và đưa ra, bao gồm State Channel, Plasma, và Rollups, nhưng Rollups được xem là giải pháp mở rộng quy mô cuối cùng vì chúng cho phép giao dịch nhanh và rẻ mà không phải hy sinh bất kỳ đặc tính bảo mật hay phi tập trung của giao thức lớp 1. Các giao thức trên Rollups có phí giao dịch phải chăng hơn vì hai lý do:

• Chỉ một phần nhỏ của mỗi giao dịch cần được lưu trữ trên blockchain lớp 1
• Không có phần tính toán nào của một giao dịch cần thực hiện trên lớp 1

Nói rộng hơn, Rollups đóng vai trò trung tâm trong việc chuyển từ kiến trúc blockchain “nguyên khối” sang “mô-đun”.

Ethereum đã xoay trục sang một lộ trình tập trung vào Rollup vào năm ngoái. Tháng 1/2022, Vitalik đã đưa ra một đề xuất, gọi là EIP-4488, để giảm chi phí chung rollup, do đó giảm phí L2. Hợp nhất (chuyển đổi của Ethereum sang Proof-of-Stake) và sharding được kỳ vọng sẽ giảm hơn nữa chi phí giao dịch cho rollups.

Nhưng Rollups không chỉ giành cho Ethereum. Arthur Breitman, người sáng lập Tezos Blockchain, lập luận rằng Rollup là giải pháp mở rộng quy mô cuối cùng. NEAR cũng đã thiết kế blockchain của mình để phù hợp với kiến trúc mô-đun với tính khả dụng dữ liệu sharding. Và cũng trong tháng 1/2022, Celestia và Evmos đã công bố sự hợp tác để xây dựng Cevmos (Celestia x EVMos x Cosmos), một ngăn sắp xếp mô-đun mở cho các ứng dụng dựa trên EVM sử dụng Celestia làm lớp dữ liệu sẵn có (lớp data availability)  và Evmos làm lớp dàn xếp (settlement layer).

Có hai loại Rollups chính: fraud proofs (optimistic rollups) và validity proofs (zero-knowledge rollups). Một loạt các giải pháp mở rộng quy mô sẽ cùng tồn tại trong tương lai, nhưng Zero-knowledge (ZK) rollups là một giải pháp mở rộng đặc biệt với khả năng tương thích EVM.

Ở bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu hơn vào công nghệ ZK, giải thích một số thuật ngữ thường được sử dụng khi thảo luận về lĩnh vực ZK, lý do tại sao cộng đồng tiền điện tử lại hào hứng với ZK rollups và mô tả tình hình hiện tại của thị trường.

Bằng chứng Zero-Knowledge là gì?

Các nhà nghiên cứu của MIT lần đầu tiên đưa ra khái niệm về các bằng chứng zero-knowledge vào năm 1989. Bằng chứng Zero-Knowledge cho phép một bên chứng minh với bên kia rằng một tuyên bố cụ thể là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào ngoài thực tế tuyên bố đó là đúng. Nhưng toán học đằng sau những chứng minh này được coi là phức tạp đến mức chúng được gọi một cách thông tục là “moon math – toán mặt trăng”.

Khái niệm này cũng có thể được giải thích thông qua ví dụ sau. Hãy xem xét một hang động hình tròn với một cách cửa thần kỳ ở giữa và cần có một cụm từ bí mật để mở nó.

Alice cố gắng thuyết phục Bob rằng cô ấy biết cụm từ bí mật để mở cửa nhưng thực sự không muốn tiết lộ chính cụm từ đó. Để làm như vậy, Bob đứng bên ngoài hang động trong khi Alice vào trong. Alice đi theo con đường A hoặc B. Sau đó Bob vào hang và hét tên con đường mà anh ta muốn Alice quay lại.

Có hai kết quả có thể xảy ra: hoặc Alice biết cụm từ bí mật và quay trở lại bằng con đường chính xác, hoặc cô ấy không biết cụm từ bí mật và có 50% khả năng bị bắt quả tang nói dối. Tất nhiên 50% là chưa đủ, vì vậy họ lặp lại bài tập vài lần cho đến khi Bob đủ tin tưởng rằng Alice thực sự biết cụm từ bí mật. Chỉ sau 20 lần, tỷ lệ cược trở thành ít hơn một phần triệu.

Trong thực tế, các quy tắc được thiết lập và xác định, và miễn là các quy tắc được đáp ứng, nhiều lần lặp lại là không cần thiết cho một bằng chứng ZK. Ví dụ, trong trường hợp tương tự ở trên, miễn là Bob đứng ở cửa hang, và Alice đi vào từ bên này và đi ra từ bên kia, Bob yên tâm rằng Alice biết cụm từ bí mật.

Phép loại suy ở trên chứng tỏ ba tính chất thiết yếu của bằng chứng ZK:

• Completeness – sự hoàn chỉnh: nếu mệnh đề là đúng (Alice biết cụm từ bí mật), người xác minh (Bob) sẽ bị thuyết phục về thực tế này và chấp nhận bằng chứng.
• Soundness – sự hợp lý: nếu mệnh đề đó là sai, không thể có câu mệnh đề gian lận nào thuyết phục được người xác minh rằng điều đó là đúng (tức là, nếu Alice không biết cụm từ bí mật, cô ấy không thể nói dối Bob rằng cô ấy làm vậy).
• Zero-knowledge: nếu mệnh đề là đúng, người xác minh không học được gì ngoài thực tế tuyên bố đó là đúng (Bob không biết cụm từ bí mật thực sự là gì).

Áp dụng Zero-knowlegde vào Rollups

Trong khi hầu hết phần trên của bài viết tập trung vào bằng chứng ZK, nhưng trên thực tế, hầu hết ZK rollups không sử dụng ZK. Khía cạnh kỳ diệu của các bằng chứng mà tất cả các ZK Rollups sử dụng không liên quan gì đến việc ẩn thông tin bổ sung.

Thay vào đó, thuộc tính quan trọng của các giao thức ZK mà rollup sử dụng là việc xác minh các bằng chứng sẽ ít tốn kém hơn nhiều so với việc tính toán chúng. Xác minh bằng chứng hiệu quả hơn theo cấp số nhân so với chạy tính toán. Thuộc tính này – được gọi là tính ngắn gọn (hoặc khả năng mở rộng) – cung cấp các thuộc tính mở rộng quy mô mà cộng đồng tiền điện tử đang tìm kiếm.

Vì lý do đó, sẽ thích hợp hơn nếu gọi chúng là “bằng chứng hợp lệ – validity proofs” hoặc “bằng chứng toàn vẹn tính toán – computional integrity proofs”. Tuy nhiên, do quy ước của cộng đồng, thuật ngữ ZK rollups/proofs tiếp tục được sử dụng trong bài viết.

ZK rollups hoạt động bằng cách tách việc thực hiện giao dịch khoit sự đồng thuận và tính khả dụng của dữ liệu. Giao thức ZK chứng minh bằng mật mã cho mọi đợt thực thi trên bản tổng hợp. Bằng chứng được gửi đến lớp 1. Và bởi vì mọi giao dịch đơn lẻ trên một rollup vẫn lưu trữ dữ liệu đầu vào của nó (được gọi là “calldata”) trên lớp 1, các node khác có thể xác minh tính toàn vẹn của các giao dịch này và quyết định chấp nhận hoặc từ chối chúng.

Do đó, ZK rollup kế thừa các thuộc tính bảo mật của giao thức lớp bên dưới vì các node / thợ đào trên chuỗi khối L1 sẽ từ chối các giao dịch không phù hợp. Ví dụ: không thể chi tiêu gấp đôi (double spend), và mọi bản cập nhật trạng thái phải kèm theo bằng chứng hợp lệ.

SNARK vs STARK

Hai giao thức ZK hấp dẫn nhất trên thị trường hiện nay là zk-SNARK và zk-STARK.

 zk-SNARK (Succinct Non-interactive Argument of Knowledge) lần đầu tiên được đề xuất vào năm 2012 và được triển khai ngay sau đó, cung cấp cho công nghệ một lợi thế có ý nghĩa tiên phong trong việc áp dụng. Tính ngắn gọn – Succinctness có nghĩa là thời gian để xác minh quy mô đa logarit, trong khi tính không tương tác (non-interactive) cho thấy rằng hệ thống chứng minh không thể cho phép bất kỳ tương tác nào nữa sau giai đoạn xử lý trước, có thể bao gồm “toxic waste” và cần thời gian tuyến tính để tạo.

Mặt khác, zk-STARK (Scalable Transparent Argument of Knowledge) là công nghệ tương đối mới. Được nhóm StarkWare giới thiệu vào năm 2018, zk-STARK có hai ưu điểm chính:

• Minh bạch – transparent: hệ thống hoạt động mà không cần thiết lập đáng tin cậy – trusted setp-up (tức là nó loại bỏ “toxic waste”)
• Khả năng mở rộng – Scalable: chúng có khả năng mở rộng hơn về tốc độ và kích thước tính toán khi chứng minh quy mô thời gian bán tuyến tính; và quan trọng là, xác minh tổng số + thời gian xử lý sẽ chia tỷ lệ đa logarit

Tuy nhiên STARK có kích thước bằng chứng lớn hơn nhiều so vớ SNARK. Ngoài ra, Ethereum có một tiền biên dịch cho các SNARK cụ thể và đối với các SNARK đó, chi phí gas để xác minh bằng chứng thấp hơn so với STARK.

Rollups vs Validiums

Trong các giải pháp mở rộng quy mô ZK, cũng có sự khác biệt đáng kể giữa rollups và validiums. Rollups sử dụng tính khả dụng của dữ liệu trên chuỗi (on – chain data availability), nghĩa là chúng đưa dữ liệu lên chính blockchain lớp một. Vailidium sử dụng tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi (off-chain data availability) – chúng đưa các bằng chứng về tính hợp lệ trên chuỗi, nhưng dữ liệu vẫn nằm trên một mạng riêng biệt.

Tổng quan về các loại giải pháp mở rộng quy mô L2 khác nhau

Validium làm tăng khả năng mở rộng. Băng thông giao dịch của các validium cải thiện đáng kể ở mức khoảng 10,000 TPS (so với khoảng 2000 TPS của ZK rollups) bởi vì không cần thanh toán cho dữ liệu trên chuỗi. Ngoài ra, còn có các lợi ích về quyền riêng tư từ việc lưu giữ dữ liệu ngoài chuỗi – thông tin số dư của người dùng được lưu trữ riêng tư với các nhà điều hành validium thay vì công khai trên blockchain.

Tuy nhiên, các validium yêu cầu các giả định tin cậy mới. Tính khả dụng của dữ liệu cuối cùng là cần thiết để lấy nguồn quỹ từ validium trở lại blockchain lớp một. Vì vậy, người dùng phải tin tưởng nhà điều hành cung cấp dữ liệu khi cần thiết.

Tuy nhiên, nó vẫn là một cách tiếp cận an toàn hơn chuỗi bên (side-chain) vì quá trình chuyển đổi trạng thái phải được xác minh thông qua STARK / SNARK. Ngay cả khi giả sử rằng nhà điều hành validium bị xâm phạm, tiền của người dùng vẫn được bảo mật (về mặt lý thuyết). Số dư quỹ và các giao dịch không thể bị thao túng, chỉ đơn thuần là bị đóng băng.

Tại sao giải pháp mở rộng ZK rollup có thể sẽ “hype” trong tương lai?

Một trong những yếu tố gièm pha lớn nhất chống lại việc triển khai ZK rollups là khả năng tổng quát hoá của các nền tảng này. Nhiều người tin rằng việc tạo ra một EVM execution có mục đích chung sẽ mất ít nhất một vài năm nữa. Tuy nhiên, những đột phá trong kỹ thuật và phương pháp heuristics đã mang lại mốc thời gian cho các nền tảng hoàn toàn tương thích với EVM đến năm 2022.

ZK rollups mang lại những lợi ích vượt trội so với các giải pháp mở rộng quy mô khác trên nhiều chỉ số, bao gồm chi phí giao dịch, finality time, và các giả định về độ tin cậy. Hơn nữa, trong khi các blockchain lớp một như Ethereum có thể được lập luận là có tác dụng anti – network (trải nghiệm suy giảm khi có nhiều người sử dụng nền tảng hơn), Zero knowledge rollups mang lại hiệu ứng mạng mạnh mẽ hơn vì chi phí giao dịch tỷ lệ nghịch với việc sử dụng mạng. Do đó, nhiều người trong cộng đồng tiền điện tử coi ZK rollups là giải pháp mở rộng L2 cuối cùng – Vitalik Buterin thậm chí còn gợi ý rằng “trong trung và dài hạn, ZK rollups sẽ thành công trong mọi trường hợp sử dụng.”

Bối cảnh thị trường

Trong khi Zero knowledge rollup vẫn còn là một lĩnh vực non trẻ – zkEVM vẫn chưa triển khai hoàn toàn mainnet – đã có một hệ sinh thái mới nổi gồm các ứng dụng, ví và cơ sở hạ tầng (lưu ý rằng hệ sinh thái ZK rollup chủ yếu tập trung vào Ethereum, blockchain L1 đang đối mặt với sự tắc nghẽn lớn nhất thách thức).

Tuy nhiên, các chỉ số đã cho thấy sự quan tâm từ người dùng và nhà phát triển. StarkWare’s StarkEx đã có TVL hơn 1,2 tỷ đô la với hơn 75 triệu giao dịch được thực hiện trên tất cả các đợt triển khai kể từ khi ra mắt mạng chính.

StarkWare đã có lực kéo thị trường mạnh mẽ

Khách hàng lớn nhất của StarkEx, dYdX, có lẽ là tín hiệu lớn nhất về sự phù hợp thị trường sản phẩm đối với các giải pháp mở rộng quy mô ZK cho đến nay. Bằng cách tận dụng StarkWare’s StarkEx rollup, dYdX cung cấp trải nghiệm giao dịch phái sinh phi tập trung với mức phí cạnh tranh với các sàn giao dịch tập trung. Nó đã thực hiện khối lượng giao dịch gần 9,5 tỷ đô la vào thời điểm đỉnh cao, vượt qua khối lượng giao dịch trao đổi giao ngay của Coinbase trong một thời gian ngắn.

Và đã có khoảng 212k địa chỉ duy nhất trên zkSync 1.0. Mặc dù điều này chỉ phản ánh khoảng 0,12% địa chỉ duy nhất của Ethereum, nó vẫn là một kỳ tích ấn tượng đối với một nền tảng giai đoạn đầu với chức năng và ứng dụng hạn chế.

Điểm mặt một số ông lớn trong làng công nghệ mở rộng

StarkWare – Dự án tiên phong bằng chứng STARK

StarkWare được thành lập vào năm 2018 bởi các nhà khoa học đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu tính toán bằng zero-knowledge. Đúng như tên gọi, công nghệ StarkWare’s ZK được xây dựng dựa trên zk-STARKs – đồng sáng lập Eli Ben-Sasson và Michael Riabzev là những người đồng phát minh ra giao thức STARK. Các sản phẩm của StarkWare sử dụng nền tảng hoàn chỉnh Turing và ngôn ngữ lập trình để tạo ra các bằng chứng STARK có tên là Cairo.

StarkEx – Giải pháp Validium với khách hàng hiện tại

Giải pháp validium của StarkWare, StarkEx, là một trong những giải pháp mở rộng quy mô bằng zero-knowledge đầu tiên cho thấy sự phù hợp mạnh mẽ với thị trường sản phẩm với nhiều loại giao thức. Cả DeFi và NFT dApp đều đã tận dụng giải pháp mở rộng quy mô của StarkEx để mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn. Tính đến thời điểm này, StarkEx có tổng giá trị bị khóa (TVL) là 1,2 tỷ đô la và đã xử lý 65 triệu giao dịch kể từ tháng 6 năm 2020.

StarkNet

Nhóm StarkWare cũng đang phát triển một bản tổng hợp ZK có mục đích chung gọi là StarkNet. Phiên bản Alpha của nó đã ra mắt trên mainnet vào tháng 11/2021. Nó có tính năng tương thích EVM thông qua trình biên dịch Solidity-to-Cairo. Chỉ các ứng dụng trong danh sách (whitelist) cho phép sẽ được khởi chạy trong giai đoạn Alpha vì nhóm dự kiến ​​sẽ thay đổi, sửa chữa và cải thiện nền tảng. Bộ tuần tự (thứ thực hiện các giao dịch) hiện cũng là tập trung và mã nguồn đóng. Tuy nhiên, nhóm có kế hoạch loại bỏ dần các rào chắn trong danh sách trắng (whitelist), phát triển hệ sinh thái, mã nguồn mở và phân cấp nền tảng theo thời gian. Nhóm nghiên cứu gọi đây là lộ trình “hành tinh – chòm sao – vũ trụ”.

Hệ sinh thái của StarkNet vẫn còn tương đối trống trải với sự ra mắt Alpha gần đây và yêu cầu học một ngôn ngữ lập trình mới. Tuy nhiên kỳ vọng sẽ có nhiều dự án hơn nữa. Nhóm của Starkware đã hợp tác chặt chẽ với Nethermind để phát hành Warp, một trình chuyển đổi chuyển đổi và triển khai các hợp đồng thông minh do Solidity viết lên StarkNet. Nhóm Nethermind có kế hoạch Warp Uniswap V3 vào StarkNet, điều này sẽ mở đường cho các dự án hiện có khác chuyển mã của họ sang StarkNet và xúc tác cho một bước thay đổi trong tăng trưởng cho nền tảng.

Volition – Tính khả dụng của dữ liệu là một phổ

StarkWare cũng đi tiên phong trong kiến ​​trúc “Volition”, trong đó người dùng có thể quyết định sử dụng validium hay rollup trên L2 trên cơ sở mỗi giao dịch. Một số kịch bản cho kiến ​​trúc Volition có thể bao gồm:

• Một công ty kinh doanh tiền điện tử bắt đầu ngày giao dịch bằng cách chuyển tiền vào tài khoản Dữ liệu ngoài chuỗi (OFFD) của nhà giao dịch. Sau đó, họ có thể giao dịch với giá rẻ và thường xuyên trong ngày. Vào cuối ngày, họ có thể chuyển tất cả tiền trở lại tài khoản Dữ liệu trên chuỗi (OND) để tận dụng bảo mật của lớp một.
• Một game thủ đăng ký trò chơi trực tuyến sử dụng giải pháp mở rộng quy mô của StarkEx (Validium). Sau một vài tháng chơi, cô ấy kiếm được một vật phẩm NFT hiếm trong trò chơi với giá trị cao. Vì muốn giữ an toàn cho mục NFT, cô ấy chuyển mục đó sang dạng rollup.

Volition cung cấp những gì tốt nhất của cả hai thế giới – người dùng có thể chọn mức độ đảm bảo an ninh mà họ muốn trong khi vẫn được hưởng phí giao dịch thấp.

Kích hoạt các ứng dụng có thể mở rộng, bảo mật và không cần tin cậy

Starkware đã huy động được tổng cộng 162 triệu đô la từ các nhà đầu tư cổ phần. Tháng 11/2021, nhóm Starkware đã huy động được 50 triệu đô la với mức định giá 2 tỷ đô la trong một đợt gây quỹ “cơ hội” – có nghĩa là công ty có lãi, nhưng nhóm đã đảm bảo các khoản tiền mới để tăng tốc hệ sinh thái và tăng trưởng nhóm.

Điểm mạnh lớn nhất của StarkWare là nó đã chứng minh được khả năng tồn tại của các giải pháp mở rộng quy mô của mình. Với giải pháp đã được kiểm chứng, đội ngũ có năng lực và danh sách các nhà đầu tư blue-chip trên toàn hệ sinh thái tiền điện tử.

Matter Labs – Liberty, Blockchain và Math

Matter Labs bắt đầu vào năm 2019 và đã kiến ​​trúc giải pháp mở rộng quy mô zkSync, sử dụng công nghệ zk-SNARK cho rollup của nó. Những người sáng lập, Alex Gluchowski và Alex Vlasov, đều có chuyên môn sâu về nghiên cứu và phát triển Ethereum và ZK.

Một điểm khác biệt chính giữa StarkWare và Matter Labs là lựa chọn kiến ​​trúc mở rộng quy mô – StarkWare sử dụng công nghệ zk-STARK trong khi Matter Labs sử dụng PLONK zk-SNARK do nhóm Aztec phát minh và phát triển (xem SNARK so với STARK ở trên).

zkSync – Rollup mã nguồn mở

Sản phẩm marquee của Matter Lab, zkSync, đã phát hành phiên bản sản phẩm đầu tiên (zkSync 1.0) vào mùa hè năm 2020. Một bản ZK rollup trên Ethereum, zkSync 1.0 cho phép thanh toán nhanh hơn và xử lý hơn 4 triệu giao dịch vào tháng 11 năm 2021 nhưng không cung cấp chức năng hợp đồng thông minh.

zkSync 2.0 nhằm mục đích khắc phục điều này bằng cách giới thiệu khả năng tương thích EVM, mở rộng không gian thiết kế cho các hoạt động Turing-complete. Nó sẽ hỗ trợ tất cả các công cụ dành cho nhà phát triển được sử dụng để viết hợp đồng thông minh Ethereum, bao gồm HardHat, ether.js, Solidity, Vyper, v.v. zkSync 2.0 testnet ra mắt vào tháng 10 với Curve Finance là ứng dụng ban đầu. UniSync, một nhánh của Uniswap v2, cũng đang hoạt động trên testnet để minh họa chức năng zkEVM. Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng với zkSync 2.0, hầu hết các ứng dụng DeFi và NFT sẽ hoạt động với ít hoặc không có thay đổi mã code.

zkPorter – Giải pháp Validium của Matter Lab

Cùng với sự ra mắt của zkSync 2.0, nhóm sẽ giới thiệu zkPorter, một proof-of-stake chain sẽ cho phép người dùng đăng dữ liệu giao dịch trên zkPorter thay vì Ethereum. Do đó, zkSync 2.0 cũng sẽ có thiết kế Volition, trong đó người dùng có thể quyết định giữa việc đăng dữ liệu giao dịch trên Ethereum (rollup) hoặc trên zkPorter (validium).

zkPorter vẫn đang được thiết kế, nhưng dựa trên thông tin công khai, điểm khác biệt cơ bản giữa zkPorter và StarkEx là tài khoản trước đây dựa trên tài khoản – tài khoản zkPorter chỉ có thể tạo ra các giao dịch với tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi. Hơn nữa, zkPorter được nhóm của Matter Labs tuyên bố là phi tập trung hơn vì tính khả dụng của dữ liệu được bảo đảm bởi mạng lưới “Người bảo vệ” được khuyến khích bằng mã thông báo. Thay vào đó, các hệ thống StarkEx hiện tại của Starkware dựa vào “Ủy ban về tính sẵn có của dữ liệu”, nhưng StarkWare cũng đã công bố một lộ trình cho giải pháp Validium phân cấp và đầy đủ cho Starknet.

Polygon

Polygon có lẽ được biết đến nhiều nhất với Matic, một chuỗi plasma đã phát triển thành proof-of-stake side-chain. Tuy nhiên, Polygon có thể được coi là một bộ cơ sở hạ tầng mở rộng quy mô Ethereum – công ty tự gọi mình là “Mạng lưới các chuỗi khối của Ethereum”. Các giải pháp của Polygon cho phép các nhà phát triển chọn và chọn giải pháp họ cần, từ logic thực thi đến quản lý trình xác thực.

Tháng 8/2021, Polygon đã đặt cược 1 tỷ đô la vào các công nghệ của ZK. Ngay sau đó, công ty đã đưa ra nhiều thông báo, bao gồm việc mua lại Hermez và Mir và ra mắt Polygon Miden và Nightfall.

·      Polygon Hermez – ZK Rollup phi tập trung

Hermez là một giải pháp mở rộng quy mô zk-SNARK được phát triển bởi phòng thí nghiệm của Iden3 đã được khởi chạy trên mạng chính vào tháng 3 năm 2021. Hermez đã tạo ra giải pháp ZK Rollup phi tập trung đầu tiên, trong đó các điều phối viên ngoài chuỗi thu thập các yêu cầu, xác thực giao dịch và tạo các bằng chứng SNARK để gửi tới người xác minh hợp đồng thông minh trên chuỗi.

Hiện tại, Hermez đã được mainnet nhưng chỉ hỗ trợ việc chuyển token và không tương thích với EVM. Trên lộ trình của Polygon Hermez là phiên bản 2.0 của nó, một máy ảo Ethereum hoàn toàn tương thích sẽ hỗ trợ triển khai minh bạch các hợp đồng thông minh hiện có mà không cần phải điều chỉnh hoặc chuyển đổi chúng. Phiên bản 2.0 này cũng sẽ cung cấp một giao thức đồng thuận L2 để lựa chọn các permissionless network operators nhằm giữ tất cả các thuộc tính của phân quyền. Một bằng chứng về khái niệm đã được xây dựng và mạng thử nghiệm công khai dự kiến ​​sẽ ra mắt vào quý 2 năm 2022.

·      Polygon Nightfall – Optimistic Rollup với ZK Proofs

Được phát triển với sự hợp tác của EY, Nightfall là một giải pháp mở rộng quy mô doanh nghiệp tập trung vào quyền riêng tư. Quan trọng là, Nightfall không phải là Zero knowledge Rollup mà là Optimistic Rollup sử dụng công nghệ Zero knowledgeđể cho phép các giao dịch riêng tư.

Các lợi ích đối với doanh nghiệp sử dụng giải pháp này bao gồm:

• Duy trì sự riêng tư trong khi tuân thủ các tiêu chuẩn AML / KYC
• Cung cấp cho doanh nghiệp quyền riêng tư. Các doanh nghiệp đang tìm cách sử dụng các giải pháp blockchain không được phép vẫn yêu cầu quyền riêng tư đối với một số dữ liệu và giao dịch nhất định, chẳng hạn như thông tin khách hàng nhạy cảm hoặc bộ dữ liệu độc quyền.

·      Polygon Miden – giải pháp STARK của Polygon

Miden là zk-STARK rollup tương thích với EVM được viết bằng Rust. Dự án được dẫn dắt bởi Bobbin Threadbare, một cựu nhà nghiên cứu Zero knowledge cốt lõi tại Facebook, người đã lãnh đạo sự phát triển của Winterfell.

·      Polygon Zero

Chỉ 4 tháng sau khi công bố thương vụ mua lại Hermez, Polygon đã công bố một thương vụ mua lại giải pháp Zero knowledge khác, Mir, với giá 400 triệu đô la. Mir ban đầu là một blockchain proof-of-stake lớp một sử dụng bằng chứng Zero knowledge để cải thiện khả năng mở rộng bằng cách đơn giản hóa việc thực hiện giao dịch. Mir bây giờ là Polygon Zero.

Polygon Zero nhằm mục đích xây dựng Zero knowledge Rollup tương thích với EVM hiệu quả nhất. Kiến trúc sẽ tương tự như zkSync 2.0 về mặt khái niệm. Tuy nhiên, chi tiết về lộ trình vẫn còn rất ít.

Loopring – zkRollup cho giao dịch và thanh toán

Loopring đã được ra mắt vào cuối năm 2019 như là bản tổng hợp Zero Knowledge đầu tiên trên mạng chính Ethereum. Sản phẩm đầu tiên của nó chỉ hỗ trợ các sô lệnh giao dịch DEX, nhưng các phiên bản sau này bao gồm thanh toán chuyển khoản và AMM swap. Tháng 9/2021, Loopring đã hỗ trợ đúc, chuyển và giao dịch NFT. Dự án đặt mục tiêu tung ra thị trường NFT vào cuối quý 4 năm 2021 – với thời điểm hiện tại, điều này có thể được đẩy ra quý 1 năm 2022.

Các nền tảng ZK khác

Nhiều nhóm phát triển và dự án khác đang cố gắng giải quyết khả năng mở rộng của blockchain bằng cách sử dụng các công nghệ và thiết kế Zero knowledge khác nhau. Các giao thức như Mina và Aleo nhằm mục đích xây dựng một chuỗi khối nguyên khối sử dụng các giao thức Zero knowledge để mở rộng quy mô.

Ngoài ra, các nhóm như Starkware cũng đang khám phá các giải pháp mở rộng ZK lớp ba trên một zkEVM rollup để cung cấp khả năng mở rộng hơn nữa.

Kết nối tất cả các dự án lại với nhau

Với hoàng loạt zkEVM rollup dự kiến ​​sẽ ra mắt trong vài năm tới, cùng với các giải pháp mở rộng quy mô khác, phân mảnh thanh khoản có thể trở thành một vấn đề ngày càng tăng. May mắn thay, các nhóm phát triển đang làm việc để giải quyết vấn đề này. Một kiến ​​trúc đầy hứa hẹn là khung dAMM được đề xuất của Starkware và Loopring. dAMM (distributed automated market maker) là một AMM L2 tổng hợp tính thanh khoản vào một nhóm L1 duy nhất. Các L2 riêng biệt có thể truy cập không đồng bộ nhóm thanh khoản L1 – nghĩa là chúng có thể truy cập vào cùng một nhóm mà không cần phải giao tiếp với nhau.

Các cầu nối như Hop Protocol, Connext và cBridge cũng đang làm việc để có thể dễ dàng chuyển giao giữa các L2. Tokemak, một giao thức tạo thị trường phi tập trung, đã công bố kế hoạch làm việc với các cầu nối tương tác và sử dụng cơ sở hạ tầng thanh khoản của nó để tạo ra các bể thanh khoản sâu. Hơn nữa, các sàn giao dịch phi tập trung (DEX) có kế hoạch khởi chạy trên nhiều ZK rollups, chẳng hạn như ZigZag Exchange và ZKSpace (trước đây là ZKSwap), có kế hoạch khởi chạy cầu nối và tổng hợp thanh khoản giữa các rollups.