Giriş

ZkEVM'ler, Ethereum ağında çalışan benzersiz bir sıfır bilgi (zk) toplama türüdür. İşlemleri işlerler ve ağ üzerinde verimli etkileşimler sağlarlar. Bu toplamalar, kullanıcılara düşük maliyetli işlemler de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar. Bu nedenle, bu yazıda zkEVM inovasyonunu inceleyeceğiz; nasıl çalışır; çeşitli zkEVM türleri; ekosistemin incelenmesi ve çözdüğü sorunlara daha yakından bakın.

Giriş: zkEVM İhtiyacı

Ethereum eleştirmenleri, yıllar içinde arttığı görülen yavaşlığından yakınıyorlar. Yoğun kullanıcı etkinliği dönemlerinde ağ tıkanıklığına ve yüksek işlem ücretlerine yol açan çekirdek protokol tarafından saniyede yalnızca 10-15 işlem işlenebilir.

Ethereum topluluğu aktif olarak büyüyor ve geçtiğimiz aylarda çeşitli ölçeklendirme stratejileri popülerlik kazandı. Geliştiriciler tarafından, işlemleri birincil zincire geri yönlendirilmeden önce hızla işlendikleri ikinci bir katmana (L2) taşıyan yan zincirler de dahil olmak üzere çeşitli çözümler araştırılmıştır.

Bu, tarihsel olarak bireysel uygulamalar için etkili olmuştur, ancak bu yan zincirlerin çoğu "iyimser" olarak adlandırılan toplamalar kullandığından bir sorun vardır.

Geliştiricilerin yan zincirlerini hariç tutmayan birçok yöntem olmasına rağmen, Katman 2 (L2) çözümleri uzun süredir ölçeklendirme tartışmasının ön saflarında yer almaktadır. Bu neredeyse mükemmel yapıya sahip bir Katman 2 çözümü, sürekli iyileştirmelerle pazarda giderek "canlı" olarak görülmüştür. Sıfır bilgi özetleri şu anda ilgi odağı gibi görünüyor.

ZkEVM olarak da bilinen Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine, Ethereum ekosistemindeki en umut verici teknolojilerden biridir. Bu proje, Ethereum Sanal Makinesi'nin işlevselliğini geliştirirken aynı zamanda bu yeni EVM'yi kullanan akıllı sözleşmelerle etkileşim kurduğumuzda gizliliğimizi koruyacak önemli bir teknolojik ilerleme sağlamayı hedefliyor.

En azından 2014 itibariyle, zkEVM'ler başlangıçta heyecanla araştırıldı ve şimdi teknoloji neredeyse kullanılabilir durumda. Polygon ve Scroll gibi büyük Ethereum geliştirme şirketleri tarafından inşa ediliyorlar ve diğerleri de aynı şeyi yapmak için acele ediyor.

Lütfen Dikkat: Yan zincirler (örn. Polygon, PoS) mutabakat mekanizmalarıyla bir ana zincire paralel çalışan ikincil zincirlerdir; ana zincire iki yönlü bir köprü ile bağlanırlar.

ZK nedir?

ZK, bir tarafın diğerine herhangi bir bilgi sızdırmadan bir şeyin doğru olduğunu kanıtlayabilmesi için kriptografik bir kelime diyebileceğimiz sıfır bilginin kısaltmasıdır. Özünde, gizliliğini korurken özel verilerin değiş tokuşunu sağlar.

Sıfır bilgi kanıtları, bir kullanıcıya bir sır hakkındaki bilgisini, o sırrı gerçekten ifşa etmeden ifşa etme yeteneği verir. Bu temelde doğruyu söylediğinizi belirlemek ve göstermek içindir. Kanıtlayıcı ve doğrulayıcı, sıfır bilgi kanıtlarında iki ana rolü oynar. Kanıtlayan, sırrın bilgisini kanıtlamalıdır ve doğrulayıcı, kanıtlayıcının gerçeği söylediğini onaylar.

zkEVM nedir?

Sıfır bilgi (ZK) özetlerinin bir parçası olarak, Sıfır Bilgili Ethereum Sanal Makinesi (zkEVM), programların doğruluğunun yanı sıra operasyonda kullanılan girdi ve çıktıların güvenilirliğini doğrulamak için sıfır bilgi kanıtları oluşturur. Zincir dışı hesaplama ve durum depolama yoluyla verimi artıran Ethereum için L2 ölçeklendirme çözümleridir. ZkEVM'ler, sıfır bilgi teknolojisi düşünülerek oluşturulur ve akıllı sözleşmeler yapmalarına olanak tanır.

ZK toplamaları, EVM ile uyumlu sıfır bilgili sanal makinelerin kullanıma sunulmasıyla Ethereum DApp'lerini etkinleştirmeye başlıyor.

Bu, geliştiricilerin kodlarını değiştirmek veya EVM araçlarından (ve akıllı sözleşmelerden) vazgeçmek zorunda kalmadan Layer One'ın (L1'ler) ademi merkeziyetini ve güvenliğini korurken akıllı sözleşmeler yazmasına veya taşımasına olanak tanır.

zkEVM'nin ne olduğunu öğrendikten sonra, EVM'yi anlamakla başlayarak zkEVM'nin ardındaki karmaşıklığı daha ayrıntılı inceleyelim ve yıkalım.

Ethereum Sanal Makinesi (EVM)

Ethereum, açık ve dağıtılmış sanal bilgisayar yürütmesine olanak sağlamasıyla bilinen bir teknolojidir. Dağıtılmış bir Ethereum akıllı sözleşmesi güncellenemez ve düşmanca incelemeye açıktır.

Akıllı sözleşmeler, uygulamaların çoğunda (açık artırmalar, tahmin piyasaları, kimlik/itibar yönetimi vb.) fonları yönetmek veya harici varlıkları doğrulamak için kullanılır. Kodun bu ayarda güvenilir olması gerekir.

EVM Nasıl Çalışır?

Ethereum Sanal Makinesi, girdilere yanıt olarak durumunu değiştiren bir durum makinesi olarak çalışır. Her akıllı sözleşme yürütüldüğünde, EVM'nin durumu değişir veya bir "durum geçişi" olur. Blok zincirinde görebildiğimiz bu Solidity programlarının tamamı olan akıllı sözleşmelere ek olarak, aşina olduğumuz DApps projeleri için yazılım depolarımız var.

Burada, akıllı sözleşmelerdeki işlemler sırasında neler olduğuna bir göz atacağız:

1. EVM üzerindeki eşler arası düğümler, kaynak koddan oluşturulan sözleşme bayt kodunu yükler ve yürütür.

2. EVM İşlem Kodları, bayt kodu (bellek, depolama ve yığın) aracılığıyla EVM'nin çeşitli durum bileşenleriyle etkileşime girer.

3. EVM işlem kodları, yeni değerleri döndürmeden önce durum deposundan alınan değerleri hesaplar.

Not: EVM İşlem Kodu, gerçekleştirilecek işlemle ilgili komutlar veren makine dili talimatlarının bir parçası olan Ethereum Sanal Makine İşlem kodunun kısaltmasıdır.

zkEVM Ekosistemi

zkEVM duyuruları, gizlilik ve ölçeklenebilirliğe meraklı geliştiricileri ve paydaşları heyecanlandırmış olsa da, bu projelerin çoğu tamamlanmaktan çok uzak.

Dikkate değer bir şekilde, bu projeler sadece canlıya geçmek dışında çeşitli zorluklarla karşı karşıyadır. zkEVM'ler Ethereum'daki değişikliklerden yararlandıkça, kapsamlarını genişletecekler ve bu projelerin çoğu başlatıldıktan sonra kademeli iyileştirmeler yapılacak.

Yakın zamanda bu nitelikte başka projeler de mutlaka olacaktır, ancak bunlar en büyük ve en gelişmiş olanlardır. Nihayetinde, zkEVM gibi projelerin gösterdiği gibi, blok zincirinin gelişimi durdurulamaz görünüyor.

zkEVM'nin Önemi

Tamamen çalışan bir zkEVM'nin oluşturulması, EVM uyumlu ZK-toplama projelerinin oluşturulmasını destekleyecektir. Bu, aşağıdaki avantajları sunar:

1. Güvenli ölçeklenebilirlik: ZK toplamaları, diğer ölçeklendirme çabalarından daha güçlü güvenlik güvenceleri sağlar; zincir dışı bilgi işlemin doğruluğunu onaylamak için geçerlilik kanıtları kullanırlar.

2. Daha düşük maliyetler: İşlem verilerini Ethereum'a CALL DATA olarak yayınlayarak, toplamalar Ana ağdan koruma elde eder. İyimser toplamaların ve ZK toplamalarının Ethereum'a yayınlaması gereken veri miktarı değişir. CALL DATA ihtiyacını daha da azaltan zkEVM, işlem girişlerini bile atlayabilir ve yalnızca son durum değişikliklerini yayınlayabilir.

3. Bir zkEVM'de başkalarının sahip olduğu hiçbir sorun yoktur, bu da daha hızlı kesinlik ve sermaye verimliliği sağlar. NFT tüccarları, DeFi yatırımcıları veya arbitraj tüccarları gibi sorunsuz varlık geçişlerine ihtiyaç duyan ileri düzey kullanıcılar, daha hızlı kesinleşmeden (özellikle L1 ve L2 arasında) faydalanacaktır.

4. Ağ etkileri: Ethereum'un ağ etkilerinden yararlanmak, EVM uyumlu zkEVM'ler oluşturmak için ana gerekçedir. En büyük akıllı sözleşme platformu olan Ethereum oldukça geniş bir ekosistem sunuyor ve bu hem geliştiriciler hem de kripto projeleri için iyi. Ayrıca, yeni inşa edilen bir zkEVM'nin Ethereum'un altyapısıyla uyumlu olmaması durumunda ağ etkilerinden yararlanılamayacağını da not etmeliyiz.

zkEVM ve EVM Uyumluluğu

EVM ve zkEVM'yi içeren türevlerinde gözlemleyebildiğimiz, yukarıda belirtilen prosedürdür. EVM ve zkEVM, aynı ağ üzerinde olsalar bile dış aracılardan korunan güvenli bir yürütme ortamı oluşturması bakımından en önemli farklılıklarındandır.

Ethereum ağında kurulu akıllı sözleşmeleri yürütmek için kullanılan çalıştırma ortamı, EVM (Ethereum Virtual Machine) olarak bilinir. Ethereum blok zincirinde, merkezi olmayan uygulamalar (DApp'ler), bir tür "dünya bilgisayarı" görevi gören EVM kullanılarak çalıştırılır.

Ancak zkEVM ile bu büyük ölçüde değişir. Bir ZKP ortamında, girdi verileri görünürdür, ancak bunlar gerçek veriler yerine ZKP kriptografisi tarafından üretilen bir dizi veridir. Sonuç olarak, veri girişi esas olarak, zkEVM'nin bu verilere yol açan gerçek bilgileri ifşa etmeden iddia ettiğimiz şeyin doğru olduğunu doğrulamak için kullanabileceği bir dizi istatistikten oluşur.

ZkEVM'ler, temel mantıkta önemli değişiklikler yapmadan Ethereum akıllı sözleşmelerini yürütebilir ve bu da onları EVM uyumlu hale getirir.

zkEVM Nasıl Çalışır?

Sıfır bilgi toplamalarının genel işleyişini zkEVM'ler takip eder. Bununla birlikte, bir zkEVM'nin optimum tasarımını ve nasıl çalıştığını çevreleyen çeşitli teorilerin olduğunu bilmek çok önemlidir. ZkEVM'lerin en saf biçimi, Ethereum eşdeğeri olacak ve kanıt üretimini basitleştirmeye yardımcı olsalar bile herhangi bir değişikliğe izin vermeyecektir.

Bir zkEVM, EVM'ye benzer şekilde, program eylemlerinin bir sonucu olarak durum değişikliklerine uğrayan bir sanal makinedir. Ancak zkEVM, her bir hesaplama bileşeninin doğruluğunu destekleyen kanıtlar sunarak bir adım daha ileri gider.

Aktif girişimlerin kanıtladığı gibi, nasıl çalıştıklarını anlamak için zkEVM'lerin çeşitliliğini kabul etmeliyiz. Hepsinin amacı aynı olsa da yöntemleri farklıdır.

Hangi Sorunu Çözer?

Standart EVM'ler toplamaları yalnızca ayrı ayrı anlayabildiğinden, evrensel bir programlama dili yoktur ve ZK toplamaları sıfırdan oluşturulmalıdır.

zkEVM Üzerine İnşa Edilen Projeler

Scroll, Polygon, Nethermind, The Privacy ve Scaling Explorations gibi çeşitli zkEVM projeleri, EVM yürütmeyi sıfır bilgi kanıtlarının hesaplamasıyla birleştirmek için çeşitli stratejiler kullanır. Her yaklaşımın kendine özgü ödünleşimleri vardır. Her proje sürekli olarak güvenilir, emniyetli, güvenli, uygun fiyatlı ve kullanımı basit bir Katman 2 ölçeklenebilir çözüm geliştirmek için çalışır.

Bu projelerin tümü aynı temel hedefi paylaşıyor: ZK-SNARK teknolojisini kullanarak, Ethereum zincirinin kendisinin doğrulanmasını çok daha kolay hale getirmek veya (neredeyse ) Ethereum'un sunduklarına eşdeğerdir ancak çok daha ölçeklenebilirdir. Bununla birlikte, bu girişimler, uygunluk ve pratiklik arasında yaptıkları tavizler açısından biraz farklılık gösterir.

Son Gelişme

ZkSync'in aksine, sıfır bilgili EVM'lerin çoğu hala geliştirme aşamasındadır ve sıfır bilgi teknolojisi geliştikçe tamamen işlevsel zkEVM'lerin olasılığı her zamankinden daha iyidir.

Bu arada, StarkNet'in sıfır bilgili sanal makinesi, geliştiricilerin sıfır bilgili uygulamalardan yararlanmalarına olanak tanır. StarkNet söz konusu olduğunda, EVM uyumlu değildir, ancak sağlamlık kaynak kodunu ZK dostu bir biçimde bayt koduna derleyebilir. Ayrıca, sözleşmeler Kahire'de (StarkNet'in dili) yazılabilir.

Çözüm

zkEVM, hem geliştiriciler hem de kullanıcılar için benzer bir deneyim sağlayabilir. Ölçeklenebilirliği artırmak için çeşitli düzeylerde etkinlik kullanılabilir; burada zkEVM, kripto alanındaki bu sorunlardaki yırtılmayı gideren bir araç olarak görülebilir. Kullanıcıların ve inşaatçıların birlikte, güvenlik dahil ölçeklenebilirlik sorunlarının azaltılmasına karşı sıfır bilgi toplamalarındaki atılım ve ayrıca sözleşme dağıtımını ve uygulama uyumluluğunu desteklemesi nedeniyle daha yüksek düzeyde iyileştirme ve ilerleme bekledikleri söylenebilir.

Tıpkı muadili yeniliği zkSync gibi, zkEVM de hemen hemen hala gelişim aşamasında ve devam eden bir çalışma, bu da Ethereum için geleceğin tam olarak ne getireceğine karar vermeyi oldukça belirsiz hale getiriyor.