ZkEVM là một giao thức cho phép thực thi các hợp đồng thông minh trên một blockchain mở như Ethereum.
Thư viện crypto: zkSync -chiến thần layer-2 nâng tầm mục tiêu Mass Adoption của Ethereum
Trước khi Ethereum nâng cấp lên cơ chế đồng thuận PoS cho phép người dùng hưởng lợi ích từ staking (như tài chính truyền thống là gửi tiền tiết kiệm) thì các giải pháp mở rộng layer-2 trở nên hottrend, phát triển mạnh mẽ. Điển hình các layer-2 có thể kể đến như: Sidechain, Plasma, Rollup và State channel.
Ethereum layer-2 là một trong những giấc mơ lớn của Vitalik Buterin Buterin. Hệ sinh thái Ethereum vốn đang quá tải khi các app tập trung quá nhiều, phí gas cao, tốc độ giao dịch “yếu như sên” với 15-30 TPS không đủ để làm nên tương lai mới.
Giải pháp layer-2 được xây dựng chồng lên layer-1, vừa giảm phí gas, tăng tốc độ giao dịch mà vẫn hưởng lợi ích bảo mật từ layer-1.
Rollups là phương pháp xử lý các giao dịch off-chain. Những giao dịch được tạo trên blockchain chính ra bên ngoài và xử lý chúng trên một lớp Rollups riêng, sau đó các dữ liệu và các giao dịch đã được xử lý sẽ được đóng gói lại hay “cuộn lại” thành 1 khối duy nhất để gửi lên layer-1 để xác minh tính hợp lệ với mức giá chỉ bằng một phần nhỏ.
Hiểu nôm na, Ethereum chỉ xử lý 1 “gói” giao dịch chung thay vì từng “cái” giao dịch riêng lẻ. Điều này có nghĩa là người dùng có thể hưởng lợi từ tốc độ, chi phí thấp và tính bảo mật.
Các hệ sinh thái mới ra mắt như: Boba Network, StarkWare, Metis, zkSync, Arbitrum, Polygon, Optimism, dYdX, Boba Network,….
Có 2 loại rollups chính là “Optimistic rollups” và “Zero knowledge rollups”.
Hiện chỉ có Arbitrum, Optimism, và Base layer-2 Coinbase ưu tiên sử dụng Optimistic rollups. Còn các dự án còn lại chọn giải pháp Zero knowledge rollups để pháp triển.
Zk rollups (Zero Knowledge Proof) là gì?
Zero knowledge proof (tạm dịch: Bằng chứng không kiến thức) được sử dụng trong mật mã, nhằm chứng minh một điều gì đó nhưng không cần bằng chứng thông tin.
Trên blockchain, mọi thông tin đều được “public” và minh bạch 100%. Đối với người dùng là ưu điểm nhưng với doanh nghiệp, tổ chức là yếu điểm, bởi công khai đồng nghĩa với việc bảo mật thông tin sẽ bị đe dọa.
Làm cách nào để doanh nghiệp vừa sử dụng ứng dụng được blockchain vừa đảm bảo được tính bảo mật thông tin giao dịch hay bất kỳ điều gì khác?
Zero knowledge proof (ZKP) giúp các doanh nghiệp ẩn được chi tiết của bất kỳ giao dịch nào.
Có 2 khái niệm cần biết trong Zero knowledge proof là: Prover (người chứng minh biết sự thực) và Verifier (người xác minh Prover là thật).
Công nghệ Zk rollups sẽ cho phép các bên trao đổi thông tin mà không tiết lộ toàn bộ thông tin chi tiết của nhau.
ZKP tổng hợp giao dịch nhanh và hiệu quả hơn so với Optimism rollups. ZKP sẽ làm nhiệm vụ gửi các “gói” giao dịch xuống Ethereum để Ethereum xử lý, Zk Rollup đưa ra bằng chứng về tính hợp lệ của mọi giao dịch trong “gói” giao dịch. Mọi việc được xử lý nhanh chóng.
Tuy nhiên, điểm yếu của Zk Rollup chính là khó lập trình và sử dụng. Hơn nữa Zk Rollup thiếu khả năng tương thích và thực hiện các hợp đồng thông minh với Ethereum.
Lúc này, zkEVM ra đời để giải quyết điểm yếu trên.
ZkEVM vừa tận dụng được công nghệ của Zk Rollups vừa thân thiện với các blockchain EVM khác mà đặc biệt là Ethereum (có thể sử dụng chung ngôn ngữ lập trình).
ZkEVM là gì?
ZkEVM là viết tắt của cụm từ “Zero knowledge Ethereum Virtual Machine”.
ZkEVM là protocol cho phép thực thi các hợp đồng thông minh trên một blockchain tương thích với máy chủ Ethereum (EVM) tương thích với thuật toán Zero knowledge proof: Ethereum, BNB Chain, Polygon, Avalanche C Chain….
zkEVM là điểm quan trọng để xây dựng một giải pháp ZK Rollup tương tác tốt hơn với EVM trong khi vẫn đảm bảo được tính bảo mật, không phát sinh lỗi lập trình như bug). Các lập trình viên có thể đưa các hợp đồng thông minh từ Ethereum lên trực tiếp một dự án hỗ trợ ZkEVM mà gần như không cần quan tâm đến chi tiết của thuật toán ZK.
ZkEVM hỗ trợ nhiều loại ZKP bao gồm cả zk-SNARKs và zk-STARKs.
- zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge).
- zk-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge).
| zk-SNARKs | zk-STARKs | |
| Tên | Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge | Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge |
| Đơn vị phát triển | Eli Ben – Sasson, Alessandro Chiesa, Christina Garman, Matthew Green, Ian Miers, Madars Virza | Eli Ben – Sasson, Michael Riabzev, Lior Goldberg, Iddo Bentov |
| Năm hình thành | 2014 | 2018 |
| Ứng dụng | Zcash, zkSync, Loopring, Polygon zkEVM | Polygon Miden StarWare |
| Ưu điểm | Kích thước chứng minh nhỏ Tốc độ xử lý giao dịch nhanh | Khả năng chứng minh phức tạp Mức độ tin cậy lớn |
| Nhược điểm | Khó tiếp cận và triển khai | Kích thước chứng minh lớn Tốc độ xử lý giao dịch chậm |
ZkEVM hoạt động tương tự như Zero-knowledge rollups. Zk rollup tổng hợp các giao dịch on-chain, tổng hợp lại thành “gói” và gửi xuống blockchain Ethereum để xác nhận. Công nghệ Zk rollups giấu kín mọi thông tin giao dịch và chỉ xác nhận rằng chúng đủ “chuẩn” để được kích hoạt và gửi đến Ethereum.
ZkEVM hoạt động như thế nào?
ZKP tự động hoàn thành các giao dịch off-chain theo “gói” và gửi báo cáo mật mã chứng minh tính chính xác đến Ethereum. Nó sẽ không tiết lộ chi tiết của tất cả các giao dịch trong “gói” và chỉ xác nhận rằng chúng đủ chính xác để đủ điều kiện chuyển tới Ethereum.
Có 4 loại Zk EVM khác nhau dựa trên mức độ tương thích với Ethereum. Loại nào càng tương thích với Ethereum thì hiệu năng lại kém, và ngược lại. Loại nào tương thích thấp với Ethereum thì hiệu năng cao, đòi hỏi phải chỉnh sửa source code (copy, paste & re-written).
| Type 1 | Type 2 | Type 3 | Type 4 | |
| ZkEVM | zkEVM hoàn toàn tương thích với Ethereum | zkEVM gần hoàn toàn tương thích với Ethereum | zkEVM tương thích với EVM | zkEVM gần tương thích với EVM |
| Ưu điểm | Đây là loại ZkEVM hoàn toàn tương thích với Ethereum ở cấp độ đồng thuận, Chúng không có thay đổi thứ gì từ hệ thống của Ethereum để giúp tạo ra bằng chứng dễ dàng hơn. Không thay đổi tỷ lệ hashrate hay merkel proof. | Các ZkEVM loại này sẽ tương thích với Ethereum ở mức độ thấp hơn. Trong đó, có một số ứng dụng có thể không tương thích. | Loại zkEVM này ưu tiên việc đặt EVM trong các ZKP. Nó có thể tương thích với hầu hết các dApp nhưng lập trình viên cần viết lại một số code để yêu cầu active. | zkEVM loại 4 sẽ chỉ tương đương với các ngôn ngữ cấp cao (Solidity, Vyper) và biên dịch sang một số ngôn ngữ riêng để thân thiện với ZK-SNARK như Cairo (StarkWare) hay Zinc (zkSync). |
| Khuyết điểm | Hiệu năng kém, thời gian chứng minh lâu | Thời gian chứng minh lâu, nếu muốn tăng tốc độ thì phải tăng phí gas. | Thời gian chứng minh, tốc độ xử lý nhanh hơn và không có nhiều yêu cầu tương thích như loại 1 và 2. | Hiệu năng sử dụng kém tương thích với một số dApp, địa chỉ hợp đồng thông minh có thể thay đổi khi dApp chuyển sang EVM khác. |
Lưu ý, Ethereum hiện tại mới đang triển khai EVM compatibility (cấp thấp) với tỷ lệ tương thích với Ethereum khiêm tốn hơn nhiều so với EVM equivalence (cấp cao).
Xét về khả năng tương thích, EVM equivalence hoàn toàn vượt trội nhưng độ khó thực hiện của nó cũng rất cao. Trên thị trường hiện tại không có một zkEVM (EVM equivalence) nào hoạt động trên mainnet.
Ngoài ra, các giao thức zkEVM hướng tới việc triển khai EVM equivalence trong tương lai. Nhiều dự án có tiềm lực kinh tế lớn sẽ xây dựng EVM equivalence ngay từ đầu: Polygon zkEVM, Consensus zkEVM, Scroll,..Còn với những dự án tiếp cận EVM compatibility sau đó triển khai lên EVM equivalence sẽ tốn ít chi phí và thời gian hơn, điển hình như dự án zkSync 2.0.
zkSync 2.0 là một giải pháp mở rộng layer-2 ZK Rollups tương thích với EVM trên cơ sở zkEVM.
Những dự án sử dụng công nghệ ZkEVM
Trên thị trường hiện tại đang có 6 dự án nổi bật. Polygon, zkSync, và Scroll.
Polygon zkEVM
Vào năm 2021, Polygon đã chi ra tới 250 triệu USD để mua mạng lưới sử dụng Zk rollup là Hermez Network và đổi tên thành Polygon Hermez và Polygon zkEVM (7/2022). Dự án áp dụng Áp dụng ZkEVM type 2 (Fully EVM equilvalent) để tương thích với EVM.
Polygon đặt mục tiêu đạt được 2.000 TPS với chi phí giảm 90%. Polygon ZkEVM sẽ tương thích với EVM ở cấp độ bytecode. Trong tương lai sẽ cho phép sao chép trực tiếp công cụ và hợp đồng thông minh từ Ethereum. Tất cả EVM opcodes sẽ tiếp tục được hỗ trợ.
zkSync Era
zkSync là một trong những dự án layer-2 zkRollup tiềm năng hàng đầu hiện nay, được phát triển bởi Matter Labs. Dự án đã huy động thành công 458 triệu USD. Mới đây nhất, Phiên bản zkEVM được zkSync công bố mainnet chính thức với tên gọi Zksync Era.
Tiềm năng của Zksync Era khá lớn trên thị trường tiền điện tử. Zksync không chỉ tiềm năng về có thể Airdrop cho người dùng tương tự như Arbitrum mà còn là một hệ sinh thái mới đang trên đường xây dựng và mở rộng giới hạn.
Về cơ bản, hệ sinh thái zkSync sẽ bao gồm zkSync (v1), zkPorter (v2), zkEVM (v3) và zkSync 2.0.
Hiện dự án chưa có token chính thức, chỉ hỗ trợ swap các ERC-20 token với chi phí thấp, cơ chế atomic swap, các lệnh giới hạn (limit order) và hỗ trợ NFT trên lớp Layer-2.
Trên zkSync, tài sản tiền sẽ được lưu trữ trên hợp đồng thông minh trên mạng lưới on-chain, trong khi việc tính toán và lưu trữ dữ liệu được thực hiện off-chain.
Đối với khối Rollup, một zero knowledge proof – bằng chứng không kiến thức chuyển đổi trạng thái (SNARK) được tạo ra và xác minh bởi hợp đồng chuỗi chính. Zk Rollup cho phép tổng hợp một số lượng lớn các giao dịch vào một khối Rollup và tạo ra bằng chứng ngắn gọn cho khối off-chain. Sau đó, hợp đồng thông minh trên Ethereum layer-1 chỉ cần xác minh Proof đó mà không cần thực hiện lại các giao dịch.
Tính riêng Zksync Era, TVL hiện đang ở mức khá khiêm tốn 22 triệu USD với 5 dự án được liệt kê trên Defillama sau vài ngày ra mắt. Các dự án trong zkSync Era là AMM/Perp – Dex: Zigzac Exchange (ZZ), MUTE, SpaceFi, Increment Finance (Dex phái sinh) và Syncswap.
Điểm nổi bật của hệ sinh thái non trẻ này là người dùng có thể dễ dàng triển khai các hợp đồng thông minh tương thích EVM; hỗ trợ ngôn ngữ Solidity; phí gas thấp và open source. Điểm này cũng chính là điểm cộng lớn vì các developers có thể dễ dàng tạo và launch dự án trên mạng lưới của Zksync Era.
ZkSync 2.0
zkSync 2.0 là một phiên bản nâng cấp của zkSync. Phiên bản 2.0 được tạo ra để tương thích với Ethereum qua việc các hợp đồng thông minh được viết bằng ngôn ngữ Solidity và Vyper với chi phí thấp hơn 100 lần so với Ethereum, tốc độ giao dịch dự đoán sẽ đạt 2.000 TPS.
zkSync 2.0 dễ dàng di chuyển tài sản giữa layer-1 và layer 2 một cách nhanh chóng qua cross-chain. Giống như Polygon, ZkEVM của dự án zkSync có mã nguồn mở nhưng nó chỉ tương thích EVM mở mức độ ngôn ngữ lập trình.
Scroll
Đây là một dự án layer-2 Ethereum và sử dụng công nghệ ZkEVM được định giá 1.8 tỷ USD.
ZkEVM trên Scroll là loại 2 giống với Polygon nên hoàn toàn tương thích với EVM. Nó giúp các lập trình viên có thể di chuyển dApp giữa layer-1 và layer 2 một cách nhanh chóng mà không cần phải sửa đổi quá nhiều.
StarkWare
StarkWare là công ty mẹ của nhiều sản phẩm liên quan tới zk như StarkEx, SatrkNet… Đây cũng là bên tiên phong trong công nghệ zkSTARK và có ngôn ngữ riêng là Cairo. Tuy nhiên, họ cũng phát triển zkEVM để giúp ngôn ngữ của họ trở nên dễ sử dụng hơn
Linea
Tiền thân của Linea là ConsenSys zkEVM là sản phẩm của ConsenSys (công ty mẹ của Metamask). Họ đang hướng đến trở thành giải pháp tương thích hoàn toàn với EVM (Type 2).
Tháng 3/2023, ConsenSys thông báo rằng họ sẽ ra mắt public testnet cho zkEVM sau khi thông báo ra mắt private testnet vào 12/2022. ZkEVM có thể được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, nơi mà sự riêng tư và tính ẩn danh của thông tin được đề cao như tài chính, giáo dục, y tế,….
Nguồn Cointelegraph
Trader_Z
Các quan điểm và ý kiến được thể hiện bởi tác giả, hoặc bất kỳ người nào được đề cập trong bài viết này, chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin và chúng không cấu thành lời khuyên về tài chính, đầu tư hoặc các lời khuyên khác.