Zk Rollup là gì? Có giải quyết được mở rộng vô hạn trên Layer 2

SangLV
SangLV
Follow me:

ZK Rollup là gì? Liệu đây có phải giải pháp Layer 2 có khả năng mở rộng vô hạn? Nó có những điểm khác biệt như thế nào so với các dự án Layer 2 khác? Cùng tham khảo bài viết sau để có những tìm hiểu chi tiết về ZK Rollup cũng như nắm được một số dự án ZK Rollup nổi bật trong thị trường hiện nay nhé!

ZK Rollup là gì?

1. ZK Rollup là gì

ZK Rollup là một nhánh của giải pháp mở rộng Rollup. Về cơ bản, cách hoạt động của giải pháp này là hướng đến thực hiện các tính toán ngoài chuỗi, sau đó tổng hợp và nén giao dịch vào một Block để báo cáo lên chuỗi chính.

ZK Rollup sử dụng công nghệ Zero Knowledge Proof để thực hiện giải pháp mở rộng cho Ethereum Layer 1. Nó cho phép tổng hợp một lượng lớn giao dịch thành một khối Rollup và tạo ra bằng chứng ngắn gọn cho khối Offchain này. Tiếp theo, Smart Contract trên Ethereum sẽ xác minh những bằng chứng đó mà không cần thực hiện lại các giao dịch.

Quá trình này có thể giúp tiết kiệm được nhiều Gas Fee, bởi rõ ràng, việc xác minh lại Proof sẽ tiêu tốn ít chi phí hơn rất nhiều so với việc thực hiện lại toàn bộ quá trình tính toán.

Tại sao ZK Rollup lại được đánh giá cao hơn các giải pháp khác?

Trong số các giải pháp Layer 2, Rollup đang được đánh giá là giải pháp hàng đầu; thậm chí nó còn được Vitalik đề cập khá nhiều trong các phát biểu. Rollup đồng thời cũng là giải pháp hứa hẹn nhiều tiềm năng ngay cả khi Ethereum 2.0 thành công. Trong Rollup, hai nhánh chính hiện được chia ra là Optimistic Rollup và ZK Rollup.

2. Lý do ZK Rollup được đánh giá cao hơn các giải pháp khác

Về cơ bản, do có một số điểm tương đồng trong cách thức hoạt động nên các điểm mạnh của Optimistic Rollup và ZK Rollup khá giống nhau. Những ưu điểm này có thể kể đến như: cải thiện được tốc độ, chi phí giao dịch, đồng thời đảm bảo được tính bảo mật khi thực hiện báo cáo thông tin lên chuỗi chính. Tuy nhiên, có một đặc điểm mà ZK Rollup được đánh giá cao hơn hẳn Optimistic Rollup là thời gian hoàn thiện các quá trình (xác minh – xác nhận tính hợp lệ của giao dịch) vô cùng nhanh chóng.

Nếu đối với Optimistic Rollup, bảo mật được thực hiện thông qua Fraud Proof (bằng chứng gian lận) thì ZK Rollup sử dụng các bảo mật thông qua toán học. Hay nói cách khác, Optimistic Rollup tạo ra một Challenge Game cho người dùng, còn ZK Rollup có thể chứng minh được tính hợp lệ mà không thực hiện thao tác lại toàn bộ tính toán.

Ví dụ:

Đến đây anh em sẽ thấy hơi khó hiểu giữa cách làm việc của Optimistic Rollup và ZK Rollup. Đặc biệt, nếu chưa nắm được về Optimistic Rollup, anh em sẽ không hiểu Challenge Game là gì. Vậy, chúng ta sẽ cùng đến với ví dụ sau:

ZK Rollup và Optimistic Rollup đều đang đứng trước một quán Bar. Để vào được bên trong họ phải chứng minh được họ trên 18 tuổi. Và tất nhiên, cách dễ nhất để chứng minh được là xuất trình CCCD. Tuy nhiên, cả hai phương pháp Rollup đều sẽ không lựa chọn làm thế.

  • ZK Rollup: lựa chọn chứng minh rằng họ trên 18 tuổi nhưng họ sẽ không cho bạn xem CCCD. (Họ có thể chứng minh bằng cách xuất trình các giấy tờ khác như giấy khai sinh, bằng lái, thẻ ATM, …).
  • Optimistic Rollup: Lựa chọn chứng minh họ trên 18 tuổi bằng cách đặt ra một challenge game: Nếu không ai chứng minh được rằng họ chưa đủ 18 tuổi trong 7 ngày, có nghĩa là họ đã trên 18 tuổi.

Việc xuất trình CCCD tương tự như việc các giải pháp này phải tính toán lại toàn bộ Transaction. Và tất nhiên, nếu số lượng giao dịch nhiều, công việc này sẽ tốn rất nhiều thời gian và chi phí để họ chứng minh và giải quyết được tranh chấp. Do vậy, cả Optimistic Rollup và ZK Rollup đều không lựa chọn hướng đi này.

Đối với Optimistic Rollup, Challenge Game không phải là một lựa chọn tốt bởi nó khiến người dùng phải chờ rút tiền, dẫn đến trải nghiệm không được tốt. Tuy nhiên, nếu giảm thời gian chờ rút tiền thì một loạt các vấn đề sẽ xảy ra như chi phí tấn công mạng ít hơn, dẫn đến bảo mật kém. ZK Rollup không gặp phải những vấn đề như vậy nhờ vào công nghệ Zero Knowledge Proof. Hay nói cách khác, ZkRollup có thể đưa ra một bằng chứng ngắn gọn, đảm bảo tính logic và đúng đắn trong thời gian nhanh chóng hơn, thay vì tính toán lại toàn bộ giao dịch hay để người dùng phải chờ đợi.

Theo Vitalik Buterin: “Trong trung và dài hạn, ZK rollups sẽ thành công trong tất cả các trường hợp sử dụng khi công nghệ ZK-SNARK được cải thiện”

Một số đặc điểm chính của các dự án ZK Rollup

Hiện tại, trên thị trường có rất nhiều dự án lựa chọn đi theo hướng ZK Rollup, và tất nhiên, mỗi hướng tiếp cận lại có những ưu nhược điểm riêng. Chúng ta có thể phân loại các dự án ZK Rollup dựa trên 2 yếu tố là cách lưu trữ Data và Zero-knowledge Scheme.

  • Cách Data lưu trữ: Có hai cách chính để lưu trữ Data là lưu trữ On-chain hoặc Off-chain. Tùy theo định hướng phát triển mà các Developer có thể lựa chọn cho mình hướng đi phù hợp. Tuy nhiên, đây sẽ là một lựa chọn mang tính đánh đổi giữa tính phân quyền và tốc độ xử lý, chi phí hoạt động.

3. Đặc điểm của ZK Rollup về khả năng lưu trữ

  • Công nghệ Zero-knowledge Proof: Mỗi công nghệ đều cần được cân nhắc giữa Proof Size (Kích thước bằng chứng) và Security Assumptions (Giả định bảo mật). Bạn có thể hiểu rõ hơn về sự cân đối này với hình dưới đây.

4. Đặc điểm về Zero Knowledge Proof

Hạn chế của ZK Rollup là gì?

Trong thời điểm hiện tại, ZK vẫn tồn tại hai hạn chế chính liên quan đến hạn chế chung của Rollup và hạn chế riêng của ZK Rollup.

Đối với các Rollup Platform

Chi phí giao dịch thường có sự đắt đỏ hơn khi so sánh với EVM Sidechain của Ethereum. Bởi mỗi khối Rollup đều cần đăng tải dữ liệu lên Blockchain cơ sở – Ethereum nên chi phí của Rollup sẽ có liên kết với phí của Ethereum. Do đây là cách vận hành chung của Rollup nên cả Optimistic Rollup và ZK Rollup đều gặp phải vấn đề này. Tuy nhiên, do ZK Rollup chỉ đăng Proof nên khoản chi phí này tiết kiệm hơn so với Optimistic Rollup.

Hạn chế này tất yếu dẫn đến việc Rollup Platform chỉ mở rộng Ethereum với một tỉ lệ nhất định.

Đối với riêng ZK Rollup

ZK Rollup cũng có một vài hạn chế riêng khiến Developer gặp phải một số khó khăn trong quá trình phát triển:  Hiện tại, các ứng dụng của ZK Rollup chỉ giới hạn trong giao dịch hay những thanh toán đơn giản; các ứng dụng ZK Rollup khác nhau không thể cùng tương tác trong một Layer 2 do khả năng tổng hợp chưa được hỗ trợ. Nếu muốn phát triển Dapps trong ZK Rollup, Developer sẽ cần viết một Smart Contract hoàn toàn mới. Hạn chế này không chỉ khiến Developer gặp phải khó khăn trong cú pháp của ngôn ngữ mới, mà còn đòi hỏi những kiến thức chuyên môn rất cao trong lĩnh vực Zero Knowledge Proof.

Một số dự án nổi bật.

5. Các dự án ZK Roll up nổi bật

StarkEX & StarkNET của Starkware

Đây là công ty được thành lập bởi Eli Ben Sasson – Đồng sáng lập của STARK & ZCash vào tháng 1 năm 2018. Mục tiêu của StarkWare là cải thiện quyền riêng tư và khả năng mở rộng của các Blockchain dựa vào việc triển khai – xác minh Zero Knowledge Proof với công nghệ STARK.

6. StarkEx và StarkNet

StarkEX, được xem là một Specific L2, là sản phẩm đầu tiên mà StarkWare cho ra mắt. Ứng dụng của StarkEX có thể kể đến như: AMM, Payments, Spot Trading, NFT minting & trading. Các Dapps có thể triển khai trên StarkEX với 3 chế độ sau:

  • ZK Rollup: Data lưu trữ On-chain
  • Validium: Data lưu trữ Off-chain
  • Volition: Kết hợp 2 chế độ trên.

Một phiên bản Zk Rollup General & Permissionless của StarkNEX có thể kể đến StarkNET, hoạt động như một General L2 khác trên Ethereum. Điều này có nghĩa là các Developer có thể xây dựng Dapps tại đây mà không ảnh hưởng đến khả năng bảo mật và tổng hợp. Tuy nhiên, cả StarkEX & StarkNET đều sở hữu máy ảo và ngôn ngữ lập trình riêng, nên tất nhiên, chúng không tương thích với EVM của Ethereum. Các Developer khi muốn xây dựng Dapp trên StarkNET sẽ cần sử dụng ngôn ngữ lập trình mới – Cairo – Native Contract Language của StarkEX & StarkNET.

zkSync (v1), zkPorter (v2), ZkEVM (v3) của Matter Labs

7. zkEVM

Matter Labs cũng là một cái tên khá nổi tiếng khi nhắc đến ZK Rollup. Sản phẩm Matter Labs cung cấp hướng đến sử dụng PLONK để triển khai và xác nhận Zero knowledge Proof. Chúng ta có 3 phiên bản chính là zkSync (v1), zkPorter (v2), ZkEVM (v3).

Về cơ bản, các phiên bản này chỉ khác nhau ở việc là chúng thực hiện lưu trữ data On-chain hay Off-chain. V1 được đánh giá là phiên bản an toàn nhất; V2 có vẻ kém an toàn hơn nhưng lại giúp người dùng tiết kiệm được kha khá lượng chi phí. Tuy nhiên, mục đích sản phẩm của Matter Labs chủ yếu hướng đến phục vụ thanh toán chứ không được đa dạng như StarkEX.

Loopring

8. Loopring

Được ra mắt vào cuối năm 2019, Loopring sử dụng thuật toán SNARK để triển khai và xác thực Zero Knowledge Proof. Trải qua một số phiên bản nâng cấp để có thể hỗ trợ giao dịch DEX, thanh toán & chuyển khoản. Trong phiên bản thứ 3, Loopring hỗ trợ AMM Swaps và phiên bản cuối cùng hướng đến hỗ trợ Mining, chuyển và giao dịch NFTs.

Tương lai của ZK Rollup là gì

Hướng phát triển của các dự án ZK Rollup có thể được tóm tắt lại như sau: Về lâu dài, bất cứ điều gì Base Layer làm được thì ZK Rollup cũng có thể làm được tốt hơn.

Trong thời điểm Ethereum đang bắt đầu có những thay đổi để nâng cấp, các dự án Layer 2 nói chung và ZK Rollup rất cần phải nỗ lực hết mình để sinh tồn và phát triển. Với riêng ZK Rollup, một trong những điều kiện bắt buộc mà nó cần đạt được là phải duy trì được tất cả đặc tính nổi bật của Layer 1.

Ví dụ:

Đối với Ethereum, ZK Rollup cần cho phép xây dựng một cách tùy ý các ứng dụng (general purpose smart contract platform); Permissionless, secure và có chi phí thấp hơn so với Ethereum.

Với đặc điểm này, có thể thấy StarkNET & ZKEVM đang là những cách tiếp cận đầy hứa hẹn. trong đó, ZKEVM có lợi thế hơn khi duy trì được Dev Experience như Ethereum L1. Các ý tưởng thiết kế hiện tại có thể được kể đến như sau:

ZK Rollup Platform có ngôn ngữ và máy ảo riêng như ZkEVM của Matter Labs, StarkNET của Starkware, Polygon ZkEVM của Polygon sẽ tiếp cận tốt hơn dựa vào hướng sử dụng trình biên dịch để dịch ngôn ngữ Native sang ngôn ngữ có thể thực thi trong máy ảo ZkEVM. Tuy nhiên, hạn chế của giải pháp này là không đạt được khả năng tương thích 100%.

Một hướng tiếp cận khác là sử dụng Solidity Code để thực thi trực tiếp, dẫn đến quá trình tương thích được trọn vẹn hơn. Tuy đảm bảo được sự tối ưu nhưng hướng tiếp cận này lại khá khó để triển khai và thực hiện.

Với những chia sẻ phía trên, hy vọng anh em đã có dịp tìm hiểu một số chi tiết thú vị về ZK Rollup, cũng như tham khảo một số dự án ZK Rollup nổi bật. Tất nhiên, mỗi giải pháp, mỗi dự án đều tồn tại những hạn chế riêng, nhưng chúng ta có thể quan sát cách các Developer giải quyết vấn đề để nắm được tiềm năng hoạt động của dự án. Thông qua những thông tin trên, hy vọng anh em sẽ có cái nhìn đa chiều hơn về các giải pháp mở rộng, cũng như có cho mình những lựa chọn phù hợp nhất. Chúc anh em thành công. 

 

 

Bài viết cùng chủ đề

Ethereum The Merge là gì? Tham vọng chiếm lĩnh DeFi của The Merge

Tokenomics là gì? Tìm hiểu chi tiết về Tokenomics của 1 dự án chuẩn

Phân tích Đồng Ripple Coin (XRP), có còn ngon trong 2022

Sign up for an eToro account and access more than 70 popular cryptocurrencies and crypto funds to invest in.

Kéo xuống bên dưới 1 chút nữa bạn sẽ thấy phần bình luận. Hoặc tham gia ngay vào các cộng đồng của mình:

 
Telegram Channel

Thảo luận Blockchain, xu hướng mới 2024

Facebook Group

Check dự án Scam, phân tích Bitcoin & Altcoin

guest

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments