Повний порівняння zkEVM рішень: дослідження майбутнього масштабування Ethereum

Нульове знання Етер віртуальна машина (zkEVM) веде Етер до масштабного застосування. Серед численних варіантів, яке рішення є найкращим? У цій статті буде проведено порівняльний аналіз основних рішень zkEVM, таких як PolygonzkEVM (включаючи версію 2.0), zkSync Era, Linea, Scroll та Taiko, щоб надати вам всебічний посібник по zkEVM.

Огляд zkEVM

zkEVM є технологією другого рівня, яка здатна обробляти транзакції та надсилати докази назад на основну мережу Ethereum. Вони використовують нульові знання (ZK) та сумісність з EVM, щоб зменшити обчислювальне навантаження на Ethereum (L1), підвищити масштабованість, не жертвуючи при цьому безпекою та децентралізацією.

Проте, не всі zkEVM однакові. Їх можна розділити на різні типи, від еквіваленту Ethereum (тип 1) до сумісного з EVM (тип 4). Основна компроміс між сумісністю з EVM і продуктивністю.

Порівняння основних рішень zkEVM

Polygon 2.0(zkEVM Validium)

Polygon Labs у 2023 році запропонувала оновлення Polygon PoS до zkEVM validium. Polygon PoS має величезну екосистему, яка включає:

• Загальна заблокована вартість (TVL) понад 2 мільярди доларів
• Десятки тисяч децентралізованих додатків (dApp)
• близько 2,5 мільйонів транзакцій щодня

Перенос PoS на zkEVM validium зберігає його мережевий ефект та низькі витрати, не впливаючи на існуючі програми, користувачів та досвід розробників.

У порівнянні з Rollup, Validium має дві основні переваги:

1. Нижчі витрати, оскільки не витрачає дорогий газ Етер.
2. Вища масштабованість, не обмежена публікацією даних транзакцій Ethereum

Однак Validium потрібно забезпечити доступність даних транзакцій за межами Ethereum, що може бути складним завданням. Проте наявні понад 100 валідаторів Polygon PoS можуть служити надійною гарантією доступності даних.

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM є ZK-Rollup типу 3, призначений для еквівалентності з EVM. Він зберігає сумісність з EVM-кодами операцій, забезпечуючи більшу масштабованість у співпраці з існуючими інструментами та клієнтами Ethereum.

Polygon zkEVM запущено в основну мережу в березні 2023 року, наразі TVL в мережі становить приблизно 54 мільйони доларів. Це доповнює Polygon 2.0:

• Polygon zkEVM (Rollup): вартість дещо вища, пропускна здатність дещо нижча, але забезпечує найвищий рівень безпеки, підходить для обробки додатків з високою вартістю транзакцій (наприклад, DeFi)
• Polygon 2.0 (zkEVM validium): забезпечує найвищу масштабованість, підходить для додатків з великою кількістю транзакцій та низькими витратами (наприклад, Web3 ігри, соціальні мережі)

Ера zkSync

zkSync Era наразі є zkEVM типу 4, розробленим Matter Labs, і запущеним у березні 2023 року в основній мережі. Наразі TVL становить приблизно 450 мільйонів доларів, а обсяг торгів за останній місяць становить 27 мільйонів угод.

Мета zkSync Era не є EVM-еквівалентом, а полягає в підвищенні швидкості генерації доказів за допомогою користувацької віртуальної машини (VM). Він нативно підтримує криптографічні примітиви Ethereum, спрощує тестування плагінів Hardhat і покращує досвід користувачів через нативну абстракцію рахунків.

zkSync Era використовує компілятор LLVM для перетворення коду Solidity, Vyper і Yul у виконуваний код на zkSync VM, а також планує в майбутньому підтримувати Rust і C++. Він має потужну систему передачі повідомлень між контрактами L1-L2, яка допомагає розробникам передавати дані між контрактами на Ethereum і zkSync.

Незабаром інтеграція zkPorter надасть користувачам два варіанти:

1. Висока безпека zkRollup рахунків, в порівнянні з Ethereum, витрати знижені приблизно в 20 разів
2. zkPorter рахунки з стабільними комісіями за транзакції та різними моделями безпеки, що дозволяє гнучкий користувацький досвід

Як єдиний тип 4 zkEVM, кастомна віртуальна машина zkSync Era активувала певні спеціальні функції та вищу масштабованість. Наприклад, вона нативно підтримує абстракцію облікових записів, що покращує досвід розробників. Однак недолік типу 4 zkEVM полягає в низькій сумісності, що вимагає коригування процесу розробки для створення додатків на zkSync.

Лінія

Linea була створена компанією ConsenSys (творець MetaMask, Truffle та Infura) і наразі є zkEVM типу 3. Її Alpha основна мережа була запущена в липні 2023 року і вже накопичила 50 мільйонів доларів TVL. Унікальність Linea полягає в можливості виконувати незмінний рідний байт-код відповідно до специфікації віртуальної машини Ethereum.

Linea не використовує транслятори або спеціалізовані компілятори, а безпосередньо використовує байт-код, згенерований з Solidity, для створення ZK-доказів смарт-контрактів, що знижує ризик помилок і хакерських атак. Для користувачів це означає безпеку, подібну до Ethereum, але з набагато нижчими витратами на транзакції.

Прокрутка zkEVM

Scroll є zk-Rollup на Ethereum, наразі це zkEVM типу 3, планується перейти на тип 2. Його довгострокова мета - пріоритетність сумісності з EVM та децентралізації, а не швидке генерування ZKP, зрештою перейти на zkEVM типу 1.

Успішний тип 1 є остаточною формою EVM-сумісності, децентралізації та масштабованості, по суті, це копіювання Ethereum L1. Однак, як і сам Ethereum показує, досягнення цієї мети є надзвичайно складним.

Тайко

Taiko та Scroll схожі, це загальний zk-Rollup, який має на меті стати рідним zkEVM типу 1. Taiko обрав інший підхід, ніж Scroll, з самого початку віддаючи перевагу децентралізації, а не швидкості:

• Scroll поступово підвищує сумісність з EVM (починаючи з тестової мережі типу 3) і планує зробити своїх сортувальників і доказувачів більш децентралізованими на момент запуску основної мережі.
• Хоча швидкість генерації ZKP у Taiko повільніша, з самого початку вона прагнула до децентралізації цих компонентів і максимізації сумісності з EVM.

Підсумок

Згідно з класифікаційною схемою Віталіка, поточний стан різних zkEVM рішень є таким:

• Taiko：Тип 1 (випуск на тестовій мережі)
• Polygon zkEVM: тип 3 (випущено в основній мережі, планується міграція на тип 2)
• Linea: Тип 3 (запуск основної мережі, планується міграція на тип 2)
• Scroll: тип 3 (тестова мережа запущена, планується перехід на тип 1)
• zkSync Era: тип 4 (запуск основної мережі)

Розробка та впровадження другого рівня мережі є ключем до майбутнього розвитку Ethereum та вирішення проблеми масштабованості блокчейну. Кожне рішення zkEVM має свої унікальні переваги та виклики, але вони всі відіграють важливу роль у сприянні створенню більш доступної екосистеми Web3.