Полное сравнение zkEVM-решений: исследование будущего масштабирования Ethereum

Нулевое знание Ethereum виртуальная машина (zkEVM) ведет Ethereum к широкомасштабным приложениям. Перед лицом множества выборов, какое решение является наилучшим? Эта статья проведет сравнительный анализ основных решений zkEVM, таких как PolygonzkEVM (включая версию 2.0), zkSync Era, Linea, Scroll и Taiko, чтобы предоставить вам полное руководство по zkEVM.

Обзор zkEVM

zkEVM — это технология второго уровня, которая может обрабатывать транзакции и отправлять доказательства обратно на сеть Ethereum. Она использует нулевое знание (ZK) и совместимость с EVM для снижения вычислительной нагрузки на Ethereum (L1), улучшения масштабируемости при этом не жертвуя безопасностью и децентрализованностью.

Однако не все zkEVM одинаковы. Их можно разделить на разные типы, от эквивалента Эфира (тип 1) до совместимых с EVM (тип 4). Основной компромисс заключается в балансе между совместимостью с EVM и производительностью.

Сравнение основных решений zkEVM

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

Polygon Labs предложила обновить Polygon PoS до zkEVM validium в июне 2023 года. Polygon PoS имеет обширную экосистему, включая:

• Общая заблокированная стоимость (TVL) более 2 миллиардов долларов
• Десятки тысяч децентрализованных приложений (dApp)
• Около 2,5 миллиона транзакций в день

Миграция PoS на zkEVM validium сохранит его сетевой эффект и низкие расходы, не влияя при этом на существующие приложения, пользователей и опыт разработчиков.

В сравнении с Rollup, Validium предоставляет два основных преимущества:

1. Более низкие сборы, так как не расходуется дорогой Эфир Gas
2. Более высокая масштабируемость, не подверженная ограничению публикации данных транзакций Эфира

Однако Validium необходимо обеспечить доступность данных о транзакциях вне Ethereum, что может быть сложной задачей. Тем не менее, существующие более чем 100 валидаторов Polygon PoS могут служить надежной гарантией доступности данных.

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM — это ZK-Rollup типа 3, предназначенный для совместимости с EVM. Он сохраняет совместимость с кодами операций EVM, обеспечивая большую масштабируемость при работе с существующими инструментами и клиентами Ethereum.

Polygon zkEVM был запущен в марте 2023 года, в настоящее время TVL в сети составляет около 54 миллионов долларов. Он дополняет Polygon 2.0:

• Polygon zkEVM (Rollup): немного более высокая стоимость, немного более низкая пропускная способность, но обеспечивает высший уровень безопасности, подходит для приложений, обрабатывающих высокоценные транзакции (таких как DeFi)
• Polygon 2.0 (zkEVM validium): обеспечивает наивысшую масштабируемость, подходит для приложений с высоким объемом транзакций и низкими затратами (например, Web3 игры, социальные сети)

zkSync Эра

zkSync Era в настоящее время является zkEVM типа 4, разработанным Matter Labs, и был запущен в основной сети в марте 2023 года. В настоящее время TVL составляет около 450 миллионов долларов, а объем торгов за последний месяц составил 27 миллионов сделок.

Цель zkSync Era не в том, чтобы быть эквивалентным EVM, а в том, чтобы повысить скорость генерации доказательств с помощью настраиваемой виртуальной машины (VM). Он изначально поддерживает криптографические примитивы Эфира, упрощает тестирование плагинов Hardhat и улучшает пользовательский опыт за счет нативной абстракции учетной записи.

zkSync Era использует компилятор LLVM для преобразования кода Solidity, Vyper и Yul в исполняемый код на zkSync VM и планирует в будущем поддерживать Rust и C++. Он обладает мощной системой передачи сообщений между L1 и L2 контрактами, что помогает разработчикам передавать данные между контрактами на Ethereum и zkSync.

Скоро запускаемая интеграция zkPorter предоставит пользователям два варианта:

1. Высокая безопасность аккаунтов zkRollup, по сравнению с Эфиром, расходы снижаются примерно в 20 раз
2. Учетная запись zkPorter с стабильными торговыми сборами и различными моделями безопасности, позволяющая гибкий пользовательский опыт

Как единственный zkEVM типа 4, настраиваемая виртуальная машина zkSync Era включает в себя некоторые специальные функции и более высокую масштабируемость. Например, она нативно поддерживает абстракцию аккаунтов, что улучшает опыт разработчиков. Однако недостатком zkEVM типа 4 является низкая совместимость, что требует корректировки процесса разработки для создания приложений на zkSync.

Линея

Linea построена компанией ConsenSys (создателем MetaMask, Truffle и Infura) и в настоящее время является zkEVM типа 3. Ее Alpha основная сеть была запущена в июле 2023 года и накопила 50 миллионов долларов TVL. Уникальность Linea заключается в способности выполнять неизмененный нативный байт-код в соответствии со стандартами Ethereum Virtual Machine.

Linea не использует трансляторы или пользовательские компиляторы, а напрямую использует байт-код, скомпилированный из Solidity, для генерации ZK-доказательств смарт-контрактов, что снижает риск ошибок и атак хакеров. Для пользователей это означает безопасность, аналогичную Эфиру, но с гораздо более низкими затратами на транзакции.

Прокрутка zkEVM

Scroll является zk-Rollup на Эфире, в настоящее время это zkEVM типа 3, с планами перейти на тип 2. Его долгосрочная цель - отдать приоритет совместимости с EVM и децентрализованности, а не быстрой генерации ZKP, в конечном итоге перейдя на zkEVM типа 1.

Успешный тип 1 — это конечная форма совместимости EVM, децентрализации и масштабируемости, по сути, это копирование Ethereum L1. Однако, как показывает сам Ethereum, достижение этой цели крайне сложно.

Тайко

Taiko, подобно Scroll, является обширным zk-Rollup, который стремится стать нативным zkEVM типа 1. Taiko использует другой подход по сравнению со Scroll, с самого начала придавая приоритет децентрализации, а не скорости:

• Scroll постепенно усиливает совместимость с EVM (начиная с тестовой сети типа 3) и планирует сделать свои сортировщики и доказатели более децентрализованными к моменту запуска основной сети.
• Хотя скорость генерации ZKP у Taiko относительно медленная, с самого начала она нацелена на децентрализацию этих компонентов и максимизацию совместимости с EVM.

Итоги

Согласно классификационной рамке Виталик, текущее состояние различных zkEVM решений выглядит следующим образом:

• Taiko: тип 1 (запуск в тестовой сети)
• Polygon zkEVM: тип 3 (запуск основной сети, планируется миграция на тип 2)
• Linea: тип 3 (запуск основной сети, планируется миграция на тип 2)
• Scroll: тип 3 (запуск в тестовой сети, планируется переход на тип 1)
• zkSync Era: тип 4 (запуск основной сети)

Разработка и внедрение второго уровня сети являются ключом к будущему развития Ethereum и решению проблемы масштабируемости блокчейна. Каждое решение zkEVM имеет свои уникальные преимущества и вызовы, но все они играют важную роль в создании более доступной экосистемы Web3.