تکنولوژی ZK-Rollup چیست؟ معرفی برترین پروژه‌های ZK رول آپ

قابلیت پردازش هزاران تراکنش در ثانیه، کارمزد کم، حریم خصوصی بالا و پردازش تراکنش خارج از زنجیره از مزیت‌های اصلی راهکار‌‌های مبتنی ZK-Rollup است. به نظر می‌رسد که یکی از ترندهای امسال هم پروژه‌های لایه دوم است، به ویژه پروژه‌های زد کی رولاپ که برخی هنوز توکن نداده‌اند و بسیاری چشم‌انتظار ایردراپ آن‌ها هستند. در این مطلب از میهن بلاکچین می‌خواهیم بهترین پروژه‌های ZK-Rollup را معرفی کنیم. اما پیش از آن کمی درباره راهکار ZK-Rollup و نحوه کارکرد آن صحبت می‌کنیم. با ما همراه باشید.

راهکار ZK-Rollup چیست و چطور کار می‌کند؟

قبل از اینکه به‌صورت ویژه به مبحث زد کی رول‌آپ‌ها بپردازیم، اول ببینیم که خود رول‌آپ چیست و چطور کار می‌کند. رول‌آپ‌ها راهکارهای لایه دوم هستند که چندین تراکنش را به‌صورت یکجا تجمیع کرده و سپس آن را در لایه اصلی (بلاکچین زیرین) به صورت یک تراکنش واحد ثبت می‌کنند. اگر نمی‌دانید لایه دوم چیست و چطور کار می‌کند و انواع آن کدامند لطفا پیش از ادامه این لینک را مطالعه کنید.

رول‌آپ‌ها هزینه یک تراکنش را بین تعداد زیادی از کاربران تقسیم می‌کنند و به همین دلیل هم تراکنش روی این پروتکل‌ها ارزان‌تر است. فرآیند خارج از زنجیره تضمین می‌کند که فرآیند تسویه در Rollupها سریع‌تر باشد؛ بنابراین بار محاسباتی روی لایه پایه کاهش می یابد. در حال حاضر دو مدل اصلی برای رول‌آپ‌ها داریم؛ رول‌آپ‌های آپتیمیستیک (Optimistic Rollups) و رول‌آپ‌های بی‌نیاز به دانش (Zero Knowledge Rollups).

موضوع صحبت امروز ما رولاپ‌های بی‌نیاز به دانش یا رولاپ‌های با دانش صفر یا همان ZK-Rollupهای خودمان هستند. برای اینکه بفهمیم این رول‌آپ‌ها چطور کار می‌کنند، اول باید گریزی به مبحث اثبات با دانش صفر (Zero knowledge Proof) یا ZKP بزنیم.

اثبات با دانش صفر یا ZKP روشی برای صحت‌سنجی اعتبار یک مدرک است. در این روش شما بدون اینکه مستقیما پاسخ را افشا کنید، به طرف مقابل اطمینان می‌دهید که پاسخ را می‌دانید. یک روش ZKP باید سه شاخص زیر را پوشش دهد:

• دانش صفر (Zero-Knowledge)
• کامل بودن (Completeness)
• سلامتی (Soundness)

در zkp دو طرف داریم؛ اثبات‌کننده (Prover) و تاییدکننده (Verifier).

• اثبات‌کننده کسی است که پاسخ صحیح را دارد و می‌خواهد آن را اثبات کند.
• تاییدکننده کسی است که تایید می‌کند اثبات‌کننده پاسخ صحیح را دارد. 

بیایید از یک قیاس استفاده کنیم:

در یک مسئله ZKP یک قفل ترکیبی بسته وجود دارد، اثبات‌کننده می‌تواند با باز کردن قفل بدون فاش کردن رمز عبور، به تأییدکننده ثابت کند که رمز عبور درست را دارد. در این روش مطمئن هستیم که هیچ اطلاعاتی درباره رمز عبور، بین طرفین رد و بدل نمی‌شود. با این حال، ممکن است اثبات‌کننده رمز عبور را شانسی حدس زده باشد؛ بنابراین باید آن را چندین‌بار به تاییدکننده اثبات کند. این تکرار تضمین می‌کند که Prover عملا نمی‌تواند رمز عبور را از روی شانس حدس بزند و از این رو انتظارات دانش صفر را برآورده می‌کند.

به‌طور خلاصه و به زبان ساده فرآینده zkp متشکل است از اثبات کردن (Proving)، به چالش کشیدن (Challenging) و تکرار (Repeating).

در کنار دانش صفر، zkp باید ۲ شاخص دیگر را هم برآورده کند. اولین شاخص سلامتی است. اگر اظهارات یا بیانیه غلط باشد، اثبات‌کننده نمی‌تواند تاییدکننده را قانع کند که درست است. عدم تمرکز و قابلیت اعتماد مواردی هستند که این شاخص دنبال آن‌ها است. شاخص دوم کامل بودن است؛ اگر بیانیه درست باشد، تاییدکننده باید تایید کند که اثبات‌کننده حقیقت را می‌گوید. وقتی هر سه شاخص برآورده شوند، اساس یک ZKP ایجاد می‌شود. 

به‌طور کلی ۲ نوع ZKP داریم: ZKP تعاملی و ZKP غیر تعاملی. 

ZKP تعاملی: این نوع اثبات مستلزم ارتباط مستمر بین اثبات‌کننده و تاییدکننده است تا زمانی که Prover بتواند پاسخ های رضایت بخشی به چالش‌های ایجاد شده توسط تاییدکننده ارائه دهد.

ZKP غیر تعاملی: در مقابل، در NIZKP نیازی به تعامل بین Prover و Verifier نداریم. در عوض، Prover فقط یک پیام به Verifier ارسال می‌کند که برای تاییدکننده کافی است تا اعتبار عبارت را تعیین کند. از آنجایی که تنها یک پیام در اثبات‌های دانش صفر غیر تعاملی ارسال می‌شود، این روش در مقایسه با اثبات‌های دانش صفر تعاملی نیاز به توان محاسباتی بالاتری دارد. NIZKP به دلیل راحتی، بسیار محبوبیت پیدا کرده است و در سال های اخیر در ZK-SNARKها استفاده شده است.

سه نوع کاربرد عمده برای ZKP وجود دارد:

• مقیاس‌پذیری بلاکچین (مثل ZK-rollupها)
• اثبات با دانش صفر و هویت غیرمتمرکز 
• پروتکل‌های حریم خصوصی 

تفاوت رولاپ آپتیمیستیک و ZK چیست؟

هر دو مدل رول‌آپ رویکردهایی برای حل مشکل مقیاس‌پذیری بلاکچین هستند، اما مزایا و معایب خود را دارند. رولاپ‌های آپتیمیستیک راهکارهای لایه دومی هستند که خوشبینانه فرض می‌کنند تراکنش‌های موجود در هر رولاپ معتبر هستند و از این طریق توان عملیاتی را افزایش می‌دهند. اگرچه تراکنش‌ها در شبکه لایه دوم فورا پردازش می‌شوند، یک پنجره (معمولا ۷ روز) برای کاربران وجود دارد که می‌توانند تراکنش‌های تقلبی را به چالش بکشند. با این حال، لازم نیست این کاربران ۷ روز منتظر بمانند؛ زیرا پل‌هایی وجود دارد که نقدینگی را در زنجیره‌ها قرار می‌دهد و به افراد اجازه خروج می‌دهد. بدون هرگونه چالشی، شبکه به طور خودکار تراکنش‌های جمع‌آوری‌شده را در زنجیره مادر برای تسویه نهایی در انتهای پنجره اضافه می‌کند. این دوره انتظار، امنیت را تضمین می کند؛ زیرا لایه دوم می‌تواند تراکنش‌های جعلی را قبل از به‌روزرسانی وضعیت در شبکه مادر، معکوس کند. اما کاربران برای برداشت وجوه واریز شده از شبکه لایه ۲ باید مدت زیادی صبر کنند. علاوه بر این، این مدل سانسور را تقویت می‌کند. زیرا تیم یا اعتبارسنج‌ها به طور بالقوه می‌توانند تراکنش‌ها را معکوس کنند. شبکه‌های آربیتروم و آپتیمیزم محبوب‌ترین رولاپ‌های آپتیمیستیک برای اتریوم هستند. 

رولاپ‌های ZK نوع دیگری از راه‌حل‌های مقیاس‌‌پذیری لایه ۲ هستند که محاسبات را انجام می‌دهد و ده‌ها تراکنش را قبل از ارسال به زنجیره‌ اصلی، به صورت آفچین پردازش می‌کنند. تفاوت اصلی این دو رولاپ در این است که رولاپ‌های بدون نیاز به دانش، تسویه تقریبا آنی را روی هر دو لایه ارائه می‌کنند. اعتماد به اثبات از طریق دانش صفر حجم داده‌های تراکنش را کم می‌کند و حریم خصوصی این رولاپ‌ها را افزایش می‌دهد. همچنین در رولاپ‌های ZK نیازی نیست که کاربر چند روز برای برداشت دارایی از لایه دوم منتظر بماند.

معرفی برترین پروژه‌های ZK-Rollup

تعداد زیادی پروژه لایه دوم هستند که از رولاپ‌های بی‌نیاز به دانش استفاده می‌کنند. در ادامه برخی از معروف‌ترین و برترین پروژه‌های زد کی رولاپ را معرفی می‌کنیم.

استارک نت

استارک نت (StarkNet) یک شبکه لایه دو در بستر اتریوم است که از فناوری Validity-Rollup که با نام ZK-Rollup شناخته می‌شود، بهره می‌برد. این زنجیره لایه دو، برنامه‌های غیرمتمرکز را قادر می‌سازد تا در عین بهره‌گیری از امنیت و عدم تمرکز شبکه اتریوم به مقیاس‌پذیری که به‌واسطه سیستم اثبات رمزنگاری استارک (STARK) به‌‌‌وجود می‌آید، دست یابند. استارک‌ها (STARKs) یک سیستم اثبات هستند که قدرت محاسباتی مورد نیاز برای تایید تراکنش را به شدت کاهش می‌دهند. این پروژه هنوز توکن ندارد، اما احتمالا به‌زودی شاهد ایردراپ استارکنت باشیم.

• ارزش کل قفل شده: ۵۲۰ میلیون دلار

پالیگان zkEVM

پالیگان zkEVM ترکیبی از دو تکنولوژی قدرتمند اثبات بدون دانش و EVM قدرتمند است. zkEVM سرعت و امنیت را با رمزنگاری دانش صفر و توسعه نرم‌افزار ماشین مجازی اتریوم پیوند می‌دهد. تراکنش‌های انجام شده توسط قراردادهای هوشمند در L2 را می‌توان به طور قابل اعتماد در L1 بدون نیاز به اجرای مجدد عملیات توسط گره‌ها تایید کرد.

ارزش کل قفل شده: ۱۷.۶۷ میلیون دلار

ایمیوتیبل X

ایمیوتیبل ایکس یک راهکار لایه دوم برای شبکه اتریوم است که از رول‌آپ‌های دانش صفر برای دست‌یابی به توان عملیاتی بالا و کارمزد پایین‌تر استفاده می‌کند. ZK-rollupهای ایمیوتیبل، چندین تراکنش را با یکدیگر ترکیب می‌کنند و سپس یک اثبات رمزنگاری از تاییدیه آن‌ها ایجاد می‌کنند. این اثبات بعدا توسط ماینرها اعتبارسنجی و در شبکه اتریوم ثبت می‌شود. این فرآیند به Immutable X امکان‌ می‌دهد که چندین هزار تراکنش را در یک ثانیه پردازش کند. ایمیوتیبل اکس در حال حاضر میزبان بازی‌ها و مارکت‌پلیس‌های بسیاری همچون گادز آنچیند، گلید آو گاردینز و ایلوویوم است. همچنین با پروژه‌ای همچون دیسنترالند و سندباکس ادغام شده است. 

ارزش کل قفل شده: ۱۰۴ میلیون دلار

پروتکل مینا

پروتکل مینا (MINA Protocol) هم یک رولاپ دانش صفر برای شبکه لایه یک مینا است. پروتکل مینا پس از تجمیع تراکنش‌ها و اثبات اعتبار، آن‌ها را روی شبکه اصلی مینا ثبت می‌کند. در این مرحله تراکنش‌ها توسط اثبات‌کنندگان zk-SNARK اعتبارسنجی می‌شوند. رولاپ‌های پروتکل مینا هنوز تحت توسعه هستند و به بهره‌برداری نرسیده‌اند. 

لوپرینگ 

لوپرینگ را که با نام Loopring L2 نیز می‌شناسند، یک پروتکل لایه دوم برای ساخت صرافی‌های غیرمتمرکز است. افزایش سرعت و کاهش کارمزد تراکنش‌ها هم از هدف‌های این پروتکل است. لوپرینگ اپلیکیشنی است که روی اتریوم اجرا می‌شود و هدف آن تشویق یک شبکه جهانی از کاربران برای راه‌اندازی پلتفرمی است که امکان ایجاد انواع جدیدی از مبادلات دارایی‌های کریپتو را فراهم می‌کند. لوپرینگ ادعا می‌کند که با کمک رولاپ‌های zk، صرافی‌های در بستر آن می‌توانند تسویه حساب سریع‌تری را برای معامله‌گران ارائه دهند. این پروژه توکن خود یعنی LRC را عرضه کرده است.

ارزش کل قفل شده: ۱۰۸ میلیون دلار

آزتک

آزتک (Aztec) اولین شبکه ZK-Rollup متمرکز بر حریم خصوصی در شبکه اتریوم است. این پروتکل بلاکچینی هم به کاربران و هم به برنامه‌های غیرمتمرکز اجازه می‌دهد که با استفاده از رولاپ‌هایی که پلانک (PLONK) نامیده می‌شوند، به حریم خصوصی در ارسال تراکنش دست یابند. پروتکل آزتک هنوز توکن ندارد.

ارزش کل قفل‌ شده: ۲.۷۸ میلیون دلار

Zksync

زد کی سینک هم یک راهکار لایه دوم برای شبکه اتریوم است که به منظور افزایش امنیت و کاهش کارمزد طراحی شده است. برخلاف بسیاری از پروژه‌های لایه ۲، ZKSync امکان برداشت تقریبا آنی وجوه به شبکه اصلی اتریوم را می‌دهد. این رول‌آپ مبتنی از تکنولوژی اثبات بدون دانش و به طور دقیق‌تر نوع zk-SNARK استفاده می‌کند. ایردراپ zkSync یکی از رویدادهایی است که کاربران بی‌صبرانه منتظر آن هستند.

پروژه‌هایی که در بستر zkSync ساخته شده‌اند:

• گیت کوین
• تالی
• یرن فایننس
• وان اینچ نتورک
• اسنپ شات
• آرجنت

ارزش کل قفل شده: ۳۸۳ میلیون دلار

اپلیکیشن‌های مبتنی بر ZK-rollup

مواردی که بالاتر معرفی کردیم، بلاکچین‌های لایه دوم هستند. در حال حاضر تعدادی اپلیکیشن هم در بستر این بلاکچین‌ها ساخته شده است:

dYdX

صرافی غیرمتمرکز dydx را خیلی از شما می‌شناسید؛ پلتفرمی برای معاملات دائمی با کارمزد پایین، نقدینگی بالا و لوریج ۲۰ برابر است. این پلتفرم از استارک اکس برای افزایش مقیاس‌پذیری معاملات خود استفاده می‌کند.

Sorare

سوریر یک بازی فوتبال فانتزی در بستر بلاکچین است. این بازی که نوعی بازی کارتی است از رولاپ‌های استارک ویر برای مقیاس‌پذیری استفاده می‌کند. این بازی پس از پیاده‌سازی این راه حل، قادر به پردازش بیش از ۳۰۰۰ تراکنش NFT در هر ثانیه است.

zkLend

zkLend یک پروتکل بازارساز لایه دوم است که در بستر بلاکچین استارکنت ساخته شده است. zkLend سرعت و هزینه پایین تر ZK-rollup را با امنیت اتریوم ترکیب می‌کند.

ZigZag

ZigZag یک صرافی غیرمتمرکز در بستر zkSync است. تیم ZigZag از ZK-rollups استفاده می‌کند تا به کاربران امکان داد و ستد یکپارچه و ایمن با کارمزدهای نزدیک به صفر را بدهد.

سوالات متداول (FAQ)

• راهکار ZK Rollup چیست؟
  زد کی رولاپ‌ها (ZK-Rollups) نوعی راهکارهای لایه دوم هستند که چندین تراکنش را به صورت یکجا پردازش کرده و سپس به صورت یک تراکنش واحد در لایه اول ثبت می‌کنند.

• بهترین پروژه‌های ZK Rollup کدامند؟
  از برترین پروژه‌های مبتنی بر ZK-Rollup باید بهZKsync، آزتک، لوپرینگ، پروتکل مینا و استارکنت اشاره کرد.

جمع‌بندی

بلاکچین‌های مبتنی بر رولاپ‌های دانش صفر (ZK-Rollups) مانند استارکنت، ZKsync و پالیگان زیرساخت لازم برای توسعه محصولات ارزان و سریع را فراهم می‌کنند. این راهکارهای لایه ۲ تراکنش‌ها را به صورت خارج از زنجیره نهایی می‌کنند و سپس آن را در زنجیره اصلی اتریوم ثبت می‌کنند. در این مطلب به معرفی پروژه‌های بلاکچینی مبتنی بر ZK-EVM پرداختیم. نظر شما درباره این پروژه‌ها چیست؟ چه پروژه دیگری را می‌شناسید که از رولاپ‌های بی‌نیاز به دانش استفاده کند؟