ZK-Rollups: агрегація та перевірка транзакцій

У ZK-Rollups, які використовуються в ZKBase, є рішенням розширення Layer-2, яке шляхом упаковування кількох ланцюжкових транзакцій у партію для перевірки допомагає зменшити навантаження на ефіріум Layer-1. Ці транзакції обробляються позаланцюжково, щоб зменшити навантаження даних головної мережі. Для забезпечення перевірки транзакцій без розголошення конкретних деталей ZK-Rollups використовують докази знань (ZKP).

Як тільки позаланцюжкова транзакція буде упакована та перевірена, згенерований доказ буде надісланий на Layer-1 Ethereum. Основна мережа відповідає за перевірку цього доказу, щоб забезпечити правильну обробку цих транзакцій без необхідності повторного виконання кожної окремо. Така архітектура суттєво зменшує обсяг даних, що зберігаються на ланці, одночасно значно підвищуючи пропускну здатність транзакцій, що робить ZK-Rollups ефективним при обробці великої кількості транзакцій, забезпечуючи при цьому безпеку механізму консенсусу Ethereum.

Система доказательства Plonk з нульовими знаннями

Plonk (повне найменування - "Перестановки над базами Лагранжа для всеземних неінтерактивних аргументів знань") - це система, яка може генерувати компактні криптографічні докази, що використовуються для перевірки правильності партій транзакцій. Ця система була спеціально розроблена для обробки складності багатьох транзакцій, при цьому незначно збільшуючи обчислювальні вимоги. У практичному застосуванні Plonk використовується для генерації доказів, що підтверджують ефективність переходу стану в ZK-Rollups.

Ці переходи станів можуть включати передачу токенів, оновлення балансу рахунків або виконання інших розумних контрактів. Як тільки згенеровано доказ, воно буде надіслане на верифікацію на Layer-1 Ethereum. Ефективність Plonk полягає в тому, що він здатен значно знизити витрати на обчислення для генерації доказу, що є важливим фактором для забезпечення безпеки при розширенні застосування блокчейну.

Крім того, ця система, дозволяючи валідаторам перевіряти підтвердження без необхідності повторного виконання повного набору операцій, подальш підтримує масштабованість. Такий дизайн дозволяє зменшити часові витрати і знизити обчислювальні витрати, що надає міцну основу для ефективного розширення блокчейну.

Офчейн-обчислення з серверами рівня 2

Ланцюжок поза ланцюжком є важливою складовою частиною сервера ZKBase Layer-2, який обробляє більшість транзакцій поза базовим шаром Ethereum. Сервер Layer-2 відповідає за упакування транзакцій, виконання їх поза ланцюжком і надсилання криптографічних доказів цих транзакцій на головну мережу Ethereum. Шляхом обробки більшості обчислювального навантаження поза ланцюжком система значно знижує витрати на газ для операцій на ланцюжку.

Архітектура ZKBase включає кілька ключових компонентів, таких як пул пам'яті поза ланцюгом (off-chain memory pool), де зберігаються невиконані транзакції, а також менеджер стану (state keeper), який забезпечує баланси рахунків та стан в середовищі Layer-2. Ці компоненти співпрацюють, щоб забезпечити ефективну обробку транзакцій на серверах Layer-2 та уникнути потоплення Ethereum Layer-1 великим обсягом даних. Після обробки транзакцій сервер генерує доказ правильності (validity proof) і надсилає його до основної мережі Ethereum. Завдяки малим обсягом даних у доказі, витрати на газ на ланцюгу суттєво знижуються, що забезпечує користувачам більш вигідний досвід з транзакціями.

Система забезпечує криптографічну впевненість за допомогою доказів з нульовим розголошенням, одночасно розвантажуючи обчислювальні завдання на сервери рівня 2, забезпечуючи при цьому безпеку та точність.

Основні моменти

• ZK-роллапи зберуть та підтвердять кілька транзакцій поза ланцюгом, а потім надішлють криптографічне підтвердження на Ethereum.
• Система доведення Plonk генерує компактні криптографічні докази, що перевіряють транзакції без необхідності повторного виконання.
• ZKBase використовує ланцюжкові сервери Layer-2 поза ланцюжком для обробки транзакцій, що значно знижує витрати на газ на ланцюжку.
• Менеджер стану та пам'яті керує станом облікових записів та чергами транзакцій поза ланцюжком.
• Доказ ефективності забезпечує коректний перехід станів підключених ланцюгів, застосовується в Ethereum для забезпечення безпеки та зменшення обчислювального навантаження.