Бурхливий розвиток ZK Rollup у екосистемі Ethereum: посібник з Layer 2 проектів, обов’язковий до прочитання у 2025 році

Чому Ethereum потребує ZK Rollup?

Як найбільша у світі платформа для смарт-контрактів, Ethereum (Ethereum) стикається з ключовою проблемою: з розквітом екосистеми додатків мережа стає перевантаженою, що призводить до зростання комісій та зниження швидкості транзакцій. Хоча оновлення Ethereum 2.0 вже в процесі, рішення другого рівня (Layer 2) вважається найреалістичнішим шляхом розв’язання проблем масштабованості.

Серед багатьох технологій Layer 2, ZK Rollup виділяється своєю унікальною безпекою та ефективністю, поступово стаючи ключовим мостом між основною мережею Ethereum та високошвидкісними транзакціями.

Логіка роботи ZK Rollup

ZK Rollup по суті є технологією агрегації транзакцій поза ланцюгом. Уявіть, що потік автомобілів з переповненого міського шосе перенесено на ефективну швидкісну об’їзну дорогу — ZK Rollup реалізує цю концепцію у сфері блокчейну.

Конкретно, ZK Rollup працює наступним чином:

1. Транзакції виконуються поза ланцюгом — велика кількість транзакцій обробляється у незалежній віртуальній машині, що значно знижує навантаження на основний ланцюг
2. Генерація доказів нульової достовірності — за допомогою криптографічних інструментів створюється зашифрований доказ, що підтверджує легітимність цієї порції транзакцій без розкриття деталей
3. Пакетна перевірка та подання — доказ подається до основної мережі Ethereum, де валідатори підтверджують його дійсність

Засновані на доказах нульової достовірності (Zero-Knowledge Proofs, ZKPs) мають три основні характеристики: цілісність (доказ правдивості), цілісність (захист від підробки) та приватність (не розкривають інформацію). Це дозволяє ZK Rollup підвищувати ефективність транзакцій і водночас зберігати безпеку.

Переваги ZK Rollup порівняно з іншими рішеннями Layer 2

У порівнянні з Optimistic Rollups (оптимістичними агрегаторами) та іншими технологіями Layer 2, ZK Rollup має очевидні переваги:

Фінальна визначеність транзакцій — транзакції ZK Rollup підтверджуються одразу після верифікації, без очікування періоду оскаржень; тоді як Optimistic Rollups потребують кілька днів для обробки потенційних шахрайств.

Не потрібно довіряти посередникам — ZK Rollup базується на криптографії, а не на економічних стимулів, тому не потрібно припускати чесність валідаторів; Optimistic Rollups вимагають довіри до чесних валідаторів.

Покращена приватність — деталі транзакцій зашифровані у доказах, що забезпечує вищий рівень приватності порівняно з іншими рішеннями.

Сумісність та гнучкість — багато проектів ZK Rollup зберігають сумісність з віртуальною машиною Ethereum (EVM), що дозволяє розробникам легко переносити додатки без переписування коду.

Найактивніші проєкти ZK Rollup в екосистемі Ethereum

Manta Network (Manta Pacific)

Manta Network орієнтована на приватність, використовуючи zk-SNARKs для проведення DeFi-транзакцій у повністю приватному режимі. Її рішення Layer 2 — Manta Pacific — швидко зростає з моменту запуску і стала четвертим за величиною мережевим рішенням Layer 2 в Ethereum.

Поточні дані: ринкова капіталізація $33.86M | запуск: вересень 2023 року

Унікальність Manta полягає в тому, що приватність стає стандартною функцією DeFi, а не додатковою опцією, що є рідкістю серед конкурентів.

Linea

Linea — це рішення ZK Rollup другого рівня від ConsenSys, яке переносить транзакції поза ланцюг і підтверджує їх за допомогою zk-SNARKs. Платформа приділяє особливу увагу досвіду розробників і прагне спростити процес розгортання додатків.

Поточні дані: ринкова капіталізація $107.43M | запуск: серпень 2023 року

Ключова перевага Linea — її висока пропускна здатність і швидкість транзакцій, що забезпечує розробникам кращий досвід порівняно з традиційними рішеннями Layer 2.

Polygon zkEVM

Як важлива частина екосистеми Polygon, Polygon zkEVM пропонує повністю сумісне з Ethereum середовище ZK Rollup. Розробники можуть безпосередньо розгортати існуючі смарт-контракти Ethereum без переписування коду.

Рідний токен: MATIC

Головна перевага zkEVM — безшовна інтеграція та повний екосистемний ефект, що робить його ідеальним для міграції з традиційного Ethereum.

StarkNet

StarkNet використовує технологію STARKs (Scalable Transparent Arguments of Knowledge) — більш передову за zk-SNARKs. Важливо, що STARKs не потребують довірчої установки і мають стійкість до квантових атак.

Поточні дані: ринкова капіталізація $396.23M | запуск: лютий 2022 року

StarkNet підтримує універсальні обчислення, дозволяючи запускати будь-які складні смарт-контракти, що відкриває великі перспективи.

zkSync Era

zkSync Era розроблений Matter Labs і базується на пакетній обробці транзакцій поза ланцюгом з поданням їх до основної мережі Ethereum. Платформа робить акцент на зручності користувачів і прагне до найнижчих комісій і максимальної пропускної здатності.

Рідний токен: ZKS | Загальний об’єм заблокованих активів: $555 million

Сумісність з EVM дозволяє легко переносити існуючі додатки Ethereum, зменшуючи витрати на технічну міграцію.

Scroll

Scroll орієнтований на високий пропуск і низьку затримку для сценаріїв високошвидкісних транзакцій, використовуючи zk-SNARKs для компресії даних. Платформа підкреслює повну сумісність з EVM, що дозволяє безшовно переносити існуючі смарт-контракти.

Загальний об’єм заблокованих активів: $63.46 мільйонів | запуск: жовтень 2023 року

Scroll позиціонується як ефективна альтернатива для DeFi та високочастотних трейдингових додатків із низькими витратами.

Aztec Protocol

Aztec вперше запровадив гібридну модель ZK Rollup із відкритим і приватним режимами, що дозволяє одночасно виконувати приватні та публічні транзакції. Протокол розробив мову програмування Noir, що значно спрощує створення ZK-ланцюгів.

Запуск: 2017 рік (один із найстаріших ZK-проектів)

Мета Aztec — створити повністю децентралізований рівень приватності, що відповідає цінностям відкритості та опору цензурі Ethereum.

ZKFair

ZKFair — децентралізована біржа (DEX) на базі ZK Rollup, основна інновація якої — запобігання фронт-ранінгу (Front-Running). Платформа використовує доказ нульової достовірності для забезпечення чесної послідовності транзакцій.

Рідний токен: ZKF | Ринкова капіталізація: $163 million | запуск: грудень 2023 року

Проблема фронт-ранінгу, поширена у традиційних DEX, ефективно вирішена на ZKFair, що створює більш справедливі умови для торгівлі.

DeGate V1

DeGate V1 побудований на технології ZK Rollup і оптимізований для великих обсягів транзакцій. Використовуючи доказ нульової достовірності, платформа агрегірує транзакції у пакети, зменшуючи прослизання і комісії.

Рідний токен: DG | Ринкова капіталізація: $21.14M | запуск: вересень 2022 року

Особливість DeGate — низьке прослизання для професійних трейдерів і орієнтація на інституційний рівень DeFi.

ZetaChain

ZetaChain — унікальний проект, що запроваджує технологію «універсального міжланцюгового мосту» на базі ZK Rollup, яка використовує zk-SNARK для підтвердження міжланцюгових транзакцій без розкриття інформації, забезпечуючи безпечний перехід активів між різними блокчейнами.

Рідний токен: ZETA | Ринкова капіталізація: $80.77M | запуск: лютий 2021 року

Мета ZetaChain — стати центральним вузлом міжланцюгової екосистеми, підтримуючи безшовну роботу dApps у кількох блокчейнах.

Taiko

Taiko використовує інноваційний «Layer 1-базований механізм сортування», що руйнує традиційну модель централізованих сортувальників у Rollup. Платформа вже демонструє прогрес у тестовій мережі Alpha і залучила 37 мільйонів доларів інвестицій для розвитку.

Запуск: січень 2024 року (тестова мережа)

Перевага Taiko — її сортувальник працює на базі нижнього рівня Layer 1, а не централізованої сутності, що значно знижує ризики цензури та єдиного збою.

Виклики технології ZK Rollup

Хоча ZK Rollup має очевидні переваги, їй потрібно подолати кілька викликів:

Технічна складність — криптографічна реалізація вимагає високих зусиль і значних витрат на підтримку.

Обмеження застосувань — деякі типи транзакцій неефективні для ZK Rollup, що обмежує сфери застосування.

Управління даними — високі вимоги до доступності даних транзакцій у ланцюгу, що ставить додаткові задачі до архітектури системи.

Вартість доказів — генерація криптографічних доказів потребує обчислювальних ресурсів, що може створювати вузькі місця у продуктивності.

Вхідний бар’єр — широке впровадження вимагає більш дружніх інтерфейсів і розвиненої інфраструктури.

Управління та оновлення — рішення щодо змін протоколу мають балансувати між децентралізацією, безпекою та ефективністю.

Економічна доцільність — хоча мета — зниження транзакційних витрат, операційні витрати можуть залишатися викликом.

Майбутній план розвитку екосистеми ZK Rollup

Область ZK Rollup перебуває у швидкому стані інновацій, дослідницькі центри та розробники працюють над спрощенням технологій і поглибленням інтеграції з Ethereum. Постійно з’являються нові рішення, особливо у напрямках подолання фрагментації ліквідності та інших галузевих проблем.

Зі зростанням стабільної динаміки та поглибленням співпраці екосистеми, ZK Rollup має потенціал кардинально змінити підхід до масштабування Ethereum, відкриваючи еру швидких, дешевих і безпечних блокчейн-додатків, що сприятиме масовому впровадженню криптовалют.

Висновок

ZK Rollup — це важливий крок у розвитку технологій масштабування блокчейнів. Ефективно агрегуючи транзакції поза ланцюгом і забезпечуючи безпеку та цілісність даних, ZK Rollup обіцяє створити більш масштабовану, ефективну та стабільну Ethereum і широку блокчейн-екосистему.

Цей прорив відкриває шлях до масового впровадження блокчейнів, розкриваючи їхній повний потенціал, надаючи більше можливостей окремим користувачам і переосмислюючи спосіб взаємодії з цифровими активами.