โครงสร้าง ZKSync

โมดูลนี้เกี่ยวกับสถาปัตยกรรมของ zkSync โดยมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยี zkRollup ความพร้อมใช้งานของข้อมูลและความปลอดภัยและส่วนประกอบหลักของระบบ zkSync เนื้อหาจะให้ความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการทํางานของ zkSync ในระดับเทคนิค

เทคโนโลยี ZK Rollup

ตามที่อธิบายในโมดูลก่อนหน้านี้ zkRollup เป็นเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลัง zkSync โซลูชันสเกลล์บิลิตี้ชั้นที่ 2 นี้ถูกออกแบบขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการทำธุรกรรมใน Ethereum และลดค่าใช้จ่ายโดยไม่เสียความปลอดภัย

ZkRollup ทำงานโดยรวมการทำธุรกรรมหลายรายการออกจากเชื่อมต่อเข้ากับกลุ่มเดียวกัน จากนั้นกลุ่มนี้จะถูกประมวลผลออกจากเชื่อมต่อและสร้างพิสูจน์ทางด้านคริปโตที่รู้จักกันด้วยชื่อ zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) เพื่อยืนยันความถูกต้องของการทำธุรกรรม พิสูจน์นี้จะถูกส่งไปยัง Ethereum mainnet เพื่อการยืนยันเพื่อให้มั่นใจว่าการทำธุรกรรมเป็นปลอดภัยและถูกต้องโดยไม่ต้องประมวลผลแต่ละรายการบนเชื่อมต่อ

เปรียบเทียบกับ Optimistic Rollups

Optimistic Rollups สมมติว่าธุรกรรมถูกต้องโดยค่าเริ่มต้นและเพียงเท่านั้นที่จะเรียกการคำนวณเพื่อตรวจสอบการทุจริยภาพหากมีการเรียกร้องโดยฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งที่เกี่ยวข้อง ในขณะที่พวกเขาลดค่าใช้จ่ายในการใช้ก๊าซ แต่พวกเขาต้องการระยะเวลาที่ใช้สงสัยซึ่งอาจทำให้การจบสิ้นและการแก้ไขเลื่อนออกไป

ZKRollups ให้ความสำคัญกับความสมบูรณ์ทันทีและเสริมความปลอดภัยเนื่องจากมันปรากฏให้ความจำเป็นความขัดแย้ง โดยทั่วไปแล้วพวกเขาถือว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ก็ซับซ้อนมากขึ้นในเรื่องของโครงสร้าง

ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยี zkRollup คือความสามารถในการเพิ่มปริมาณธุรกรรมในขณะที่รักษามาตรฐานความปลอดภัยระดับสูงสําหรับโซ่ด้านข้างและห่วงโซ่หลัก

การให้ข้อมูลบนเชื่อมโยงบล็อกและมาตรการด้านความปลอดภัย

ความสามารถในการใช้ข้อมูลมีความสำคัญอย่างมากโดยเฉพาะเมื่อเกี่ยวข้องกับการรักษาความสมบูรณ์และความปลอดภัยของระบบ rollup เช่น zkSync ใน zkSync มีการใช้แนวคิดของ state diffs เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลไปยัง Ethereum แทนที่จะโพสต์ข้อมูลธุรกรรมที่ละเอียดอ่อน zkSync จะส่ง state diffs ซึ่งแทนการเปลี่ยนแปลงในสถานะของบล็อกเชน วิธีการนี้จะลดปริมาณของข้อมูลที่ต้องส่งไปยัง mainnet ลดค่า gas ได้

zkSync มีโครงสร้างทางเทคนิคที่ออกแบบมาเพื่อเสริมความสามารถในการขยายขนาดและความปลอดภัยสำหรับธุรกรรม Ethereum โครงสร้างนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายรายการที่ทำงานร่วมกันเพื่อบรรลุประสิทธิภาพสูงและต้นทุนของธุรกรรมต่ำในขณะที่รักษาความปลอดภัยของ Ethereum mainnet

องค์ประกอบของโครงสร้าง ZKSync

ที่มา: @luozhu/BJWtCYpFi"">https://hackmd.io/@luozhu/BJWtCYpFi

การประมวลผลโหนด

โหนด zkSync รับผิดชอบในการรับและประมวลผลธุรกรรมจากผู้ใช้ มันรักษาสถานะออฟเชนและรวบรวมธุรกรรมเข้าสู่ชุดซึ่งจากนั้นจะถูกปิดกั้นและส่งในเชน โหนดรับรองว่าข้อมูลธุรกรรมถูกประมวลผลและเก็บไว้อย่างถูกต้องเพื่อให้ระบบ zkRollup ดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพ

วงจร ZK

วงจร Zero-Knowledge (ZK) เป็นโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่แสดงถึงตรรกะการคํานวณที่จําเป็นสําหรับการพิสูจน์ที่ตรวจสอบได้ ใน zkSync วงจรเหล่านี้กําหนดกฎสําหรับการดําเนินการธุรกรรมภายใน EraVM (เครื่องเสมือนของ zkSync) วงจรได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าทุกธุรกรรมที่ประมวลผลนอกห่วงโซ่สามารถตรวจสอบได้บนห่วงโซ่ดังนั้นจึงรักษาความสมบูรณ์และความปลอดภัยของระบบ

Prover

ตัวพิสูจน์เป็นองค์ประกอบสําคัญที่สร้างหลักฐานการเข้ารหัส (zk-SNARKs) สําหรับธุรกรรมที่ประมวลผลนอกเครือข่ายเพื่อยืนยันความถูกต้องของการดําเนินการธุรกรรมเมื่อส่งไปยัง Ethereum mainnet เพื่อตรวจสอบ บทบาทของผู้พิสูจน์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเฉพาะธุรกรรมที่ถูกต้องเท่านั้นที่รวมอยู่ใน zkRollup ซึ่งจะช่วยป้องกันการฉ้อโกงและรับรองความสมบูรณ์ของข้อมูล

EraVM

zkSync ใช้เครื่องมือเสมือนจำลองที่เรียกว่า EraVM ซึ่งทำงานบนโครงสถาปแบบที่ใช้ทะเบียนแทนการใช้สแต็ก เปรียบกับโครงสถาปแบบที่ใช้สแต็กของเครื่องมือเสมืองที่ใช้ในอีเธอเรียม เครื่องมือเสมือง EraVM ถูกปรับให้เหมาะสำหรับการสร้างพิสูจน์ที่ไม่เปิดเผยข้อมูล ทำให้กระบวนการการตรวจสอบการคำนวณที่ซับซ้อนบนเชนได้ง่ายขึ้น เครื่องมือเสมืองนี้เป็นสิ่งสำคัญในการทำให้ zkSync สามารถประมวลผลและตรวจสอบธุรกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การรวบรวมหลักฐาน

zkSync ใช้เทคนิคการรวมหลักฐานเพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับขนาด การรวบรวมหลักฐานอย่างง่ายเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบหลักฐานอิสระร่วมกันบน Ethereum L1 ลดความถี่ของการตั้งถิ่นฐานเพื่อประหยัดค่าธรรมเนียมก๊าซ การรวมหลักฐานแบบเลเยอร์ช่วยให้โซ่ ZK ทําหน้าที่เป็นเครือข่ายเลเยอร์ 3 ที่ชําระหลักฐานของพวกเขาบนโซ่ ZK เลเยอร์ 2 ตัวกลาง ทําให้การสื่อสารระหว่างสายโซ่และธุรกรรมอะตอมเร็วขึ้น วิธีการแบบแยกส่วนนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการปรับขนาดและการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพทั่วทั้งเครือข่าย

ความเป็นเจ้าของและความยืดหยุ่น

สถาปัตยกรรมของ zkSync ถูกออกแบบให้อยู่ภายใต้การควบคุมและแยกส่วนกัน ทำให้นักพัฒนาสามารถปรับแต่งเชื่อมโยง ZK ของตนตามความต้องการเฉพาะ เช่นการกำหนดการเรียงลำดับธุรกรรม นโยบายความพร้อมข้อมูล และกลไกความเห็นอาศัย การออกแบบแยกส่วนนี้ทำให้นักพัฒนามีควบคุมเต็มร้อยต่อเชื่อมโยงของตน ทำให้สามารถมีการแก้ไขที่ปรับโฉมสำหรับกรณีการใช้งานต่าง ๆ ในขณะที่ยังรักษาความเข้ากันได้ภายใต้ระบบนิเวศ Ethereum

โครงสร้างรวมที่นี้ทำให้ zkSync สามารถให้บริการโซลูชันที่มีประสิทธิภาพที่สามารถมีขนาดใหญ่ มีต้นทุนต่ำ และปลอดภัยสำหรับแอปพลิเคชันบล็อกเชนที่หลากหลาย เริ่มตั้งแต่ DeFi และตลาด NFT ไปจนถึงโซลูชันสำหรับองค์กรและความสามารถในการทำงานข้ามลิงค์

ไฮไลท์