Долгое время необходимость в масштабируемых решениях в технологии блокчейн была предметом значительных дебатов.

Я думаю, что все знают, что по мере роста блокчейн-сетей количество транзакций в секунду (tps) становится критической проблемой. Текущая мощность основных блокчейнов, таких как биткоин и эфириум, недостаточна для обработки объема, необходимого для широкого принятия.

например, биткоин обрабатывает около 7 транзакций в секунду, в то время как эфириум обрабатывает около 15. в сравнении, виза в среднем обрабатывает около 1 700 tps. Без масштабных решений блокчейны не могут конкурировать с традиционными финансовыми системами и достичь массового принятия.

Что, если мы посмотрим на фактическую стоимость совершения этих транзакций?

это также то же самое...

плата за транзакции становится очень высокой, когда больше людей используют блокчейн одновременно, что в периоды пиковой нагрузки отталкивает пользователей и делает микротранзакции непрактичными. Например, во время бума DeFi в 2020 и 2021 годах, комиссии за газ в Ethereum выросли до небес, делая даже небольшие транзакции чрезмерно дорогими.

так, как же мы решаем это?

мы решаем это, представляя решения масштабирования.

масштабируемое решение - это технология, разработанная для улучшения мощности и эффективности сети блокчейна для обработки большего объема транзакций. Основная цель масштабируемых решений - увеличение пропускной способности сети, измеряемой в транзакциях в секунду (TPS), при сохранении или улучшении безопасности, децентрализации и экономической эффективности.

Масштабные решения необходимы для снижения затрат на транзакции, что делает технологию блокчейн доступной для более широкой аудитории и пригодной для повседневного использования. Медленное время транзакции и высокие комиссии ухудшают пользовательский опыт, отталкивают новых пользователей и ограничивают возможности децентрализованных приложений (dApps).

Чтобы привлечь и удержать пользователей, сети блокчейн должны предлагать беспрепятственные, быстрые и экономичные транзакции, что достигается за счет эффективных решений масштабирования.

Сегодня мы рассмотрим, как различные сети решают эти проблемы, в частности, сравнивая zk rollups на Ethereum и zk compression на Solana. Обе эти технологии нацелены на увеличение масштабируемости, но они делают это по-разному, отражая уникальные философии дизайна и приоритеты их соответствующих экосистем.

давайте погрузимся…

что такое zk rollups?

Zk-rollups - это решения масштабирования уровня l2, которые увеличивают масштабируемость блокчейна, перемещая вычисления и состояние вне цепочки, сохраняя данные транзакций в связанных пакетах на цепочке.

Они используют криптографические доказательства, называемые доказательствами нулевого разглашения, чтобы доказать действительность этих пакетированных транзакций, не раскрывая фактические данные. Это обеспечивает безопасность основной сети Ethereum, позволяя при этом осуществлять более быстрые и дешевые транзакции на боковой цепи.

как они работают?

• секвенсор пакетирует транзакции вне цепи.

• секвенсор генерирует zk-snark (краткое некриптографическое доказательство знания) - компактное криптографическое доказательство, которое проверяет достоверность транзакций, не раскрывая все детали.
• доказательства и данные транзакций отправляются на главную сеть Ethereum.
• любой может проверить доказательство на основной сети, обеспечивая действительность транзакций.
• в случае споров любой может представить исходные данные транзакции для решения в цепочке, используя надежную безопасность Ethereum. Rollup включает криптографическое доказательство (в частности, нулевое доказательство), которое проверяет правильность связанных транзакций. Сети Ethereum нужно проверить только это доказательство вместо каждой транзакции, что значительно снижает вычислительную нагрузку.
• транзакции группируются вне цепи в rollup.
• Для подтверждения действительности транзакций aggreGate.iod генерируется доказательство с нулевым разглашением.
• доказательство и минимальное резюме данных отправляются на главную сеть Ethereum для верификации.
• после успешной верификации состояние на главной сети Ethereum обновляется для отражения сделок rollup.

что такое сжатие zk?

Сжатие zk - это техника, используемая для снижения затрат на хранение данных в блокчейне Solana путем хранения только "отпечатка пальца" (хеша) сжатых данных на цепи, сохраняя при этом конфиденциальность данных.

‘zk’ в сжатии zk означает нулевое знание, что указывает на то, что конфиденциальность сжатых данных сохраняется. Этот метод помогает значительно снизить объем данных, которые необходимо хранить в блокчейне, что, в свою очередь, снижает затраты на хранение для разработчиков.

как полностью работает сжатие zk?

Функции сжатия zk путем использования технологии нулевого доказательства (zk) для снижения затрат на состояние в Solana, что означает затраты на хранение и поддержку данных, таких как балансы счетов и хранение смарт-контрактов на блокчейне.

вот подробное описание того, как это работает:

1. данные каждого аккаунта сжимаются в уникальное хэш-значение. Этот хэш включает не только информацию об аккаунте, но и его позицию в дереве состояний, обеспечивая его уникальность. Этот хэш хранится в листовом узле дерева состояний.

1. дерево состояний - это структура данных, аналогичная дереву Меркля, где каждый узел является хэшем его дочерних узлов. Дерево состояний Gate.io объединяет всю информацию и данные об аккаунтах, сжимая их в единственное значение хэша верхнего уровня, известное как корень состояния.

2. корневое состояние, которое является хэш-значением верхнего уровня дерева состояний, хранится в блокчейне. Этот корень действует как отпечаток пальца для всего дерева состояний, обеспечивая целостность и полноту всех данных в дереве.

3. Подробные учетные данные не хранятся непосредственно в блокчейне. Вместо этого они хранятся в виде вызова данных в более дешевом пространстве журнала Solana. На цепи хранится только корень состояния и некоторая базовая метаданные, что значительно снижает затраты на хранение, сохраняя при этом безопасность данных.

4. для обеспечения целостности и подлинности сжатых данных, zk-сжатие использует доказательства нулевого разглашения (zk-доказательства). Эти доказательства проверяют точность и целостность данных, не раскрывая их фактического содержания, обеспечивая безопасность и проверяемость даже сжатых данных.

обратите внимание, что сжатие zk не является решением l2, а является обновлением для улучшения эффективности хранения данных на Solana.

zk-сжатие не является уровнем 2 роллапа, потому что, в отличие от решений l2, выполнение транзакций и хранение состояния в zk-сжатии происходят непосредственно на цепочке уровня 1 (l1), в данном случае, Solana.

Основное различие заключается в том, где управляются выполнение и состояние. С zk rollups эти процессы происходят на вспомогательной цепочке, которая периодически отправляет коммиты и доказательства на основную цепочку l1. В отличие от этого, zk compression сохраняет все выполнение и состояние на самой сети Solana, а не на отдельной цепочке.

эта фундаментальная разница означает, что в то время как zk rollups перекладывают некоторые процессы на вторичный уровень для улучшения масштабируемости, zk compression оптимизирует хранение данных непосредственно на основной блокчейн без создания отдельного уровня для выполнения.

основные различия между zk rollups и zk сжатием на Ethereum и Solana

Основные различия между zk rollups на Ethereum и zk compression на Solana заключаются в их подходе к повышению масштабируемости блокчейна и оптимизации хранения данных:

1. управление выполнением и состоянием:

• zk rollups: выполнение транзакций и хранение состояния происходят на вспомогательной цепочке, отдельной от основной сети Ethereum. Вспомогательная цепочка периодически отправляет обязательства и доказательства на основную сеть Ethereum.
• Сжатие zk: все выполнение транзакций и хранение состояния происходят непосредственно на цепочке уровня 1 (l1), которая в данном контексте является Solana. Не существует отдельной вспомогательной цепочки.

2. обработка данных в блокчейне:

• zk rollups: только криптографические доказательства и минимальные сводные данные отправляются на главную сеть Ethereum для проверки. Такой подход минимизирует вычислительную нагрузку на главной сети.
• сжатие zk: на блокчейне Solana хранится только «отпечаток» (хэш) сжатых данных и соответствующее доказательство zk. Это значительно снижает объем данных, хранимых на цепочке блоков и, следовательно, снижает затраты на хранение.

3. конфиденциальность и целостность:

• ZK rollups: используют доказательства ZK-SNARK (краткий некриптографический аргумент знания) для обеспечения действительности транзакции без раскрытия подробных данных транзакции. Это поддерживает конфиденциальность при обеспечении безопасности основной сети Ethereum.
• сжатие zk: сочетает сжатие данных с zk-доказательствами для оптимизации хранения блокчейна, одновременно математически доказывая целостность сжатых данных. это гарантирует, что разжатые данные соответствуют оригинальным без раскрытия содержания, тем самым сохраняя конфиденциальность.

4.характер решения:

• zk rollups: рассматриваются как решения масштабирования уровня 2 (l2), так как они выгружают выполнение транзакций и управление состоянием на вторичную цепочку, улучшая масштабируемость и снижая затраты на главной сети.
• Сжатие zk: не относится к слою 2 rollup, а представляет собой улучшение для повышения эффективности хранения данных непосредственно на цепочке Solana уровня 1. Оно оптимизирует затраты на хранение без введения отдельного слоя выполнения.

заключение

подытожим, обе точки зрения на масштабирование подчеркивают важность сбалансированного подхода к обеспечению устойчивого роста блокчейн-сетей, сохраняя при этом их основные принципы.

Достижения Solana в этой области представляют собой убедительный аргумент в пользу принятия передовых решений по масштабированию в блокчейн-индустрии, что открывает путь к широкому принятию и инновациям.

отказ от ответственности:

1. эта статья взята из [kyrian alex]. все права принадлежат оригинальному автору [кириан алекс]. если есть возражения по поводу этого повторного издания, пожалуйста, свяжитесь с Gate learnкоманда и они оперативно разберутся с этим.
2. отказ от ответственности: мнения и взгляды, выраженные в этой статье, являются исключительно мнениями автора и не являются инвестиционными советами.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate.io learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещено.