Бурное развитие ZK Rollup в экосистеме Ethereum: руководство по Layer 2 проектам, обязательное к прочтению в 2025 году

Почему Ethereum нуждается в ZK Rollup?

Как самая крупная платформа для смарт-контрактов в мире, Ethereum (Ethereum) сталкивается с одной из ключевых проблем: по мере развития экосистемы нагрузка на сеть растет, что приводит к росту стоимости транзакций и снижению их скорости. Хотя обновление Ethereum 2.0 уже в процессе, решения второго уровня (Layer 2) считаются наиболее практическим способом решения проблем масштабируемости.

Среди множества технологий Layer 2, ZK Rollup выделяется благодаря своим уникальным характеристикам безопасности и эффективности, постепенно становясь ключевым мостом между основной сетью Ethereum и высокоскоростными транзакциями.

Логика работы ZK Rollup

ZK Rollup по сути является технологией агрегирования транзакций вне цепочки. Представьте, что поток машин на загруженной городской магистрали перенаправляется на эффективную объездную дорогу — ZK Rollup реализует эту концепцию в области блокчейна.

Конкретно, ZK Rollup работает следующим образом:

1. Транзакции выполняются вне цепочки — большое количество транзакций обрабатывается в отдельной виртуальной машине, значительно снижая нагрузку на основную сеть
2. Генерация доказательства нулевого знания — с помощью криптографических инструментов создается зашифрованное доказательство, подтверждающее легитимность этой партии транзакций без раскрытия деталей
3. Пакетная проверка и отправка — доказательство отправляется в основную сеть Ethereum, где валидатор подтверждает его действительность

Доказательства нулевого знания (Zero-Knowledge Proofs, ZKPs) обладают тремя ключевыми характеристиками: целостностью (подтверждение истинности), надежностью (невозможность подделки) и приватностью (неразглашение информации), что позволяет ZK Rollup одновременно повышать эффективность транзакций и сохранять уровень безопасности.

Преимущества ZK Rollup по сравнению с другими решениями Layer 2

В сравнении с такими технологиями, как Optimistic Rollups (оптимистичные сводки), ZK Rollup имеет очевидные преимущества:

Финальная определенность транзакций — транзакции в ZK Rollup подтверждаются сразу после проверки, без ожидания периода оспаривания; в то время как Optimistic Rollups требуют нескольких дней для обработки потенциальных мошеннических действий.

Отсутствие доверия к посредникам — ZK Rollup опирается на криптографию, а не на экономические стимулы, не предполагая честности валидаторов; Optimistic Rollups требуют доверия к честности валидаторов.

Повышенная приватность — детали транзакций зашифрованы в доказательствах, что обеспечивает более высокий уровень конфиденциальности по сравнению с другими решениями.

Совместимость и гибкость — многие проекты ZK Rollup сохраняют совместимость с виртуальной машиной Ethereum (EVM), что позволяет разработчикам переносить приложения без переписывания кода.

Самые активные проекты ZK Rollup в экосистеме Ethereum

Manta Network (Manta Pacific)

Manta Network ориентирована на защиту приватности, использует zk-SNARKs для проведения DeFi-транзакций с полной конфиденциальностью. Ее решение Layer 2 — Manta Pacific — быстро растет с момента запуска и стал четвертым по величине Layer 2 в Ethereum.

Текущие данные: рыночная капитализация $33.86M | дата запуска: сентябрь 2023 года

Уникальность Manta заключается в том, что приватность становится стандартной функцией DeFi, а не дополнительной опцией, что редкость среди конкурентов.

Linea

Linea — это Layer 2 на базе ZK Rollup, разработанный компанией ConsenSys, который переносит транзакции вне цепочки и использует zk-SNARKs для пакетной проверки. Платформа уделяет большое внимание опыту разработчиков и стремится упростить развертывание приложений.

Текущие данные: рыночная капитализация $107.43M | запуск: август 2023 года

Ключевое преимущество Linea — высокая пропускная способность и скорость транзакций, что обеспечивает разработчикам более высокую производительность по сравнению с традиционными Layer 2.

Polygon zkEVM

Как важная часть экосистемы Polygon, Polygon zkEVM предоставляет полностью совместимую с Ethereum среду ZK Rollup. Разработчики могут напрямую развертывать существующие смарт-контракты Ethereum без переписывания кода.

Родной токен: MATIC

Главное преимущество zkEVM — бесшовная интероперабельность и развитая экосистема, что делает его привлекательной платформой для миграции разработчиков Ethereum.

StarkNet

StarkNet использует технологию STARKs (Scalable Transparent Arguments of Knowledge) — более продвинутого решения по сравнению с zk-SNARKs. Важно, что STARKs не требуют доверенной настройки и обладают квантовой стойкостью.

Текущие данные: рыночная капитализация $396.23M | запуск: февраль 2022 года

StarkNet поддерживает универсальные вычисления, позволяя запускать любые сложные смарт-контракты, что открывает большие перспективы.

zkSync Era

zkSync Era разработана компанией Matter Labs и агрегирует транзакции вне цепочки, а затем отправляет их в основную сеть Ethereum. Платформа делает акцент на пользовательском опыте, стремясь обеспечить минимальные комиссии и максимальную пропускную способность.

Родной токен: ZKS | Общий заблокированный объем: $555 million

Совместимость с EVM позволяет существующим приложениям Ethereum легко мигрировать, снижая издержки на технологическую адаптацию.

Scroll

Scroll ориентирована на сценарии с высокой пропускной способностью и низкой задержкой, использует zk-SNARKs для сжатия данных транзакций. Платформа полностью совместима с EVM, что позволяет без проблем переносить существующие смарт-контракты.

Общий заблокированный объем: $63.46 миллиона | запуск: октябрь 2023 года

Цель Scroll — обеспечить дешевую и эффективную альтернативу для DeFi и высокочастотных торговых приложений.

Aztec Protocol

Aztec — это инновационная модель гибридных публичных и приватных ZK Rollup, которая поддерживает полностью приватные транзакции и публичное выполнение смарт-контрактов на одной платформе. Протокол разработал язык программирования Noir, значительно упрощающий создание ZK-цепей.

Дата запуска: 2017 год (один из самых старых ZK-проектов)

Миссия Aztec — создать полностью децентрализованный слой приватных приложений, полностью соответствующий ценностям открытости и сопротивления цензуре Ethereum.

ZKFair

ZKFair — децентрализованная биржа (DEX) на базе ZK Rollup, основная инновация которой — предотвращение фронт-раннинга (Front-Running). Платформа использует доказательства нулевого знания для обеспечения справедливого порядка транзакций.

Родной токен: ZKF | Рыночная капитализация: $163 million | дата запуска: декабрь 2023 года

Проблема фронт-раннинга, распространенная в традиционных DEX, решена в ZKFair, что обеспечивает более справедливую торговую среду.

DeGate V1

DeGate V1 построена на технологии ZK Rollup и оптимизирована для крупных сделок. Платформа использует доказательства нулевого знания для агрегирования транзакций, снижая проскальзывание и комиссии.

Родной токен: DG | Рыночная капитализация: $21.14 миллиона | запуск: сентябрь 2022 года

Особенность DeGate — предоставление профессиональным трейдерам среды с низким проскальзыванием, что делает ее привлекательной для институциональных DeFi-приложений.

ZetaChain

ZetaChain внедряет уникальную технологию «универсального межцепочного моста» на базе ZK Rollup, которая использует zk-SNARK для проверки межцепочных транзакций без раскрытия информации, обеспечивая безопасный перенос активов между разными блокчейнами.

Родной токен: ZETA | Рыночная капитализация: $80.77M | запуск: февраль 2021 года

Миссия ZetaChain — стать центральным узлом межцепочной экосистемы, поддерживая бесшовную работу dApps на множестве блокчейнов.

Taiko

Taiko использует инновационный «Layer 1 на основе сортировщика», который разрушает традиционную модель централизованных сортировщиков в Rollup. Платформа уже демонстрирует прогресс на альфа-тестовой сети и привлекла 37 миллионов долларов инвестиций для развития.

Дата запуска: январь 2024 года (тестовая сеть)

Главное достижение Taiko — сортировщик управляется базовым блокчейном Layer 1, а не централизованной организацией, что значительно снижает риски цензуры и единой точки отказа.

Технические вызовы ZK Rollup

Несмотря на очевидные преимущества, ZK Rollup сталкивается с рядом проблем:

Технологическая сложность — высокая сложность криптографической реализации и затраты на поддержку.

Ограничения приложений — некоторые типы транзакций сложно эффективно реализовать в ZK Rollup, что ограничивает сценарии использования.

Управление данными — высокая потребность в доступности данных транзакций в цепочке, что предъявляет требования к архитектуре системы.

Стоимость доказательств — создание криптографических доказательств требует значительных вычислительных ресурсов, что может стать узким местом.

Порог входа — широкое внедрение требует более дружелюбных интерфейсов и развитой инфраструктуры.

Управление и обновление — решения по изменению протокола должны обеспечивать баланс между децентрализацией, безопасностью и эффективностью.

Экономическая целесообразность — несмотря на цель снижения транзакционных издержек, операционные расходы могут оставаться значительными.

Будущее экосистемы ZK Rollup

Область ZK Rollup находится в стадии быстрого развития, исследовательские организации и разработчики работают над упрощением технологий и усилением интеграции с Ethereum. Постоянно появляются новые инновационные решения, особенно в направлении решения проблем фрагментации ликвидности и других отраслевых задач.

С учетом стабильного роста и расширения сотрудничества в экосистеме, ZK Rollup обладает потенциалом полностью изменить подход к масштабированию Ethereum, открывая новую эру высокоскоростных, недорогих и безопасных блокчейн-приложений, что способствует массовому принятию криптовалют.

Итог

ZK Rollup представляет собой важный прогресс в области масштабирования блокчейнов. Эффективно агрегируя транзакции вне цепочки и одновременно обеспечивая безопасность и целостность данных, ZK Rollup обещает создать более масштабируемую, высокоэффективную и надежную Ethereum и более широкую блокчейн-экосистему.

Эти прорывные технологии могут устранить барьеры для массового внедрения блокчейнов, раскрывая их полный потенциал, расширяя возможности пользователей и переопределяя взаимодействие с цифровыми активами.