ZK Rollups приходят на Bitcoin. Вот все, что вам нужно знать

ZK Rollups на Bitcoin. Все, что нужно знать.

Zero-knowledge (ZK) rollups are coming to Bitcoin. Recently, two different projects took turnkey steps into turning this development into a reality for the original cryptocurrency, an advancement that could help Bitcoin scale even more and also provide additional privacy assurances to users that decide to use it.

Chainway, на прошлой неделе объявили об открытом доступе к своему адаптеру доступности данных (DA), технологии, которая позволяет разработчикам использовать безопасность и окончательность Биткойна для разработки роллапов с помощью Sovereign Software Development Kit (SDK). Sovereign предоставляет пакетные услуги для разработчиков для создания различных видов роллапов, и запуск Chainway стремится сделать первый ZK роллап Биткойна.

Kasar Labs сотрудничали с Taproot Wizards, чтобы одновременно выпустить DA-адаптер для Биткойна. Адаптер позволяет разработчикам подключать стек Мадара к Биткойну для запуска роллапа на основе Starknet, используя язык программирования Cairo, созданный StarkWare.

Что такое ZK роллап?

Роллапы берут транзакции, которые не являются стандартными транзакциями Биткойна, например транзакции для какой-то боковой цепочки, объединяют их и публикуют в блоке базовой блокчейн-системы, например Биткойна. Это значительно снижает вычислительные затраты на проверку этих транзакций, при этом получая некоторую степень безопасности Layer-1 блокчейна. В этом смысле роллапы существуют на базе Биткойна. Затем пользователи запускают узел для этой боковой цепочки, который знает, как интерпретировать данные, размещенные в Биткойне, и создает баланс счета. Однако это означало бы, что каждому нужно запустить полный узел этого другого протокола, что не масштабируемо. И здесь вступает в игру ZK.

ZK роллапы используют доказательства нулевого разглашения, криптографическое доказательство, которое обеспечивает вычислительную целостность без компрометации конфиденциальности. Оно позволяет доказать с математической уверенностью проверяющему, что вычислительное утверждение правильно, не раскрывая подробностей о конкретных частях информации, используемых для вычисления этого доказательства. Это важно в контексте роллапов, потому что это позволяет любому наблюдателю проверять эти утверждения или транзакции, зная только конечное доказательство. Использование ZK-доказательств позволяет тем, кто использует роллапы, получать математически достоверное доказательство последнего состояния от Биткойна, сохраняя при этом полную конфиденциальность.

Преимущества ZK роллапов включают отсутствие необходимости в онлайне пользователей для получения платежей – нужно только получить данные о платеже в блокчейне, когда это возможно, отсутствие необходимости в управлении ликвидностью и независимость от низких комиссий на базовом уровне Биткойна. Кроме того, с помощью ZK роллапа разработчики могут добавлять любую нужную программную среду, например смарт-контракты с полным набором команд, поверх Биткойна.

Существуют два основных математических хода, используемых для ZK-доказательств: SNARKs и STARKs. Первые, краткие неинтерактивные аргументы знания, предшествуют последним и используются в криптовалютах, таких как Zcash, обеспечивая высокий уровень конфиденциальности для пользователей. Масштабируемые прозрачные аргументы знания были разработаны позже и стремились обеспечить лучшую безопасность и масштабируемость на основе требуемой конфиденциальности. Это происходит потому, что SNARKs полагаются на доверенную настройку для генерации доказательства, в то время как STARKs стремятся быть полностью доверительными – отсюда и название “прозрачный намек”. Наконец, если SNARKs уязвимы к квантовым вычислениям, то STARKs обеспечивают постквантовую безопасность.

Учитывая практически безупречную работоспособность Биткойна и его устойчивость к глубоким реорганизациям, он наилучшим образом подходит для использования в роллап-транзакциях, так как они полагаются на главную цепочку для доступа к важным данным, которые пользователи должны использовать. Главная цепочка также обеспечивает жизнеспособность и доступность роллапа.

Чтобы ZK роллапы могли быть правильно реализованы в Биткойне и позволить пользователям безопасно мостить свои BTC в роллап и обратно, на Биткойн должен быть проведен мягкий форк. Этот мягкий форк добавлял бы новый опкод в старейшую криптовалюту, что делает Биткойн внутренне осведомленным и способным проверять ZK-доказательства. Если это произойдет, то пользователи должны будут запускать только узлы Биткойна для возможности безопасной проверки доказательств, размещенных определенным роллапом, знать свои счета и балансы и иметь возможность выводить средства из роллапа.

Два проекта, упомянутые в первом разделе, не предполагают изменение согласия Биткойна. Вместо этого они используют протокол Ordinals, чтобы обойти необходимость в новом опкоде. Более конкретно, они используют концепцию инкриптов, инновацию, предложенную Ordinals, которая позволяет разработчикам и пользователям инкапсулировать любой тип данных, используя определенный флаг и несколько операций. В случае инкриптов Ordinal этим флагом является “ord”.

Флаг в начале инкрипта вместе с опкодами выполняют две функции. Во-первых, они позволяют узлам Биткойна знать, что они могут пропустить этот конверт информации, так как он не является релевантным для сети Биткойна. Во-вторых, они делают обратное для пользователей и приложений, осведомленных об этом конверте, сообщая им, что там есть что-то интересующее их. В случае ZK роллапов пользователи могут сканировать блоки Биткойна для поиска таких конвертов, чтобы получить последнее состояние роллапа, проверяя его математически с помощью ZK-доказательства.

Теперь, когда мы освоились с доказательствами ZK, вернемся к двум проектам, упомянутым в предыдущем разделе, и исследуем уникальные аспекты их дизайна.

Sovereign

Сама SDK Sovereign имеет три основных цели. Во-первых, она стремится предоставить стандартный интерфейс для взаимодействия роллапов с DA-уровнями, что облегчает для роллапов развертывание на новых DA-уровнях и для новых цепей – поддержку существующих роллапов. Во-вторых, она интегрируется с криптографическими компиляторами, преобразуя бизнес-логику кода в криптографически проверяемую форму. Наконец, она предоставляет реализации по умолчанию для общих примитивов блокчейна, таких как токены, NFT и мосты.

Как уже упоминалось ранее, адаптер DA Chainway стремится облегчить подключение приложений, разработанных с использованием SDK Sovereign, к Биткоину. Другими словами, адаптер позволяет роллапам Sovereign использовать Биткоин в качестве их DA-уровня, что раньше было невозможно. Доступность данных является важным элементом для роллапов, поскольку она позволяет доверительную верификацию вычислений, происходящих за пределами основной цепи, и является требованием для возможности проверки или изменения балансов пользователей, а также вывода с роллапа.

Чтобы транзакции роллапов Sovereign были включены в блоки Биткоина, пользователи передают свои транзакции тому, что известно как секвенсор. Секвенсор, который в случае дизайна адаптера DA Chainway должен быть запущен самой фондацией, отвечает за установление связи между боковой цепью и Биткоином, убеждаясь в том, что все транзакции, переданные пользователями, публикуются на Биткоине с помощью доказательств ZK.

Звучит немного централизованно, и это так. Однако, благодаря присутствию технологии доказательств корректности – ZK-STARKs, у секвенсора практически нет возможности злоупотреблять своим положением. Это происходит потому, что доказательства конфиденциально подтверждают законность транзакций, и любой может их проверить. Секвенсор не может присвоить пользовательские средства, например, или выполнить несанкционированные транзакции. Однако теоретически он может цензурировать транзакции пользователей, не включая их в блок Биткоина и удерживая эти данные. В случае такой ситуации пользователь может самостоятельно разместить данные своей транзакции на Биткоине, внедрив эту информацию в Биткоин.

В будущем Chainway планирует включить возможность децентрализованного секвенирования через небольшую сеть секвенсоров, где участие будет основано на стейкинге и не будет требовать разрешения.

Starknet

Подобно Sovereign, Starknet также стремится позволить создание роллапов. Однако Starknet – это гораздо более определенная экосистема с четкими компонентами, которыми разработчики пользуются для создания своих проектов, включая Cairo, CairoVM и Madara.

Starknet – это ZK роллап, работающий поверх Ethereum, что означает, что роллап полагается на блокчейн, созданный Виталиком Бутериным, в качестве своего DA-уровня. Он использует STARK-доказательства для обеспечения конфиденциальности и безопасности пользователей, а также повышенной масштабируемости и снижения затрат на транзакции путем пакетирования транзакций перед публикацией доказательства и нового состояния на уровне Layer-1.

Cairo (CPU Algebraic Intermediate Representation) – это универсальный язык программирования для написания доказуемых программ, где одна сторона может доказать другой, что определенное вычисление было выполнено правильно, без необходимости повторного выполнения этой программы. Это первая платформа производственного уровня для создания STARK-доказательств для общих вычислений.

Виртуальная машина Cairo (VM) принимает байткод, созданный компилятором, и выполняет его на компьютере. Результатом этого выполнения является трассировка программы, которую затем можно отправить в STARK-доказательство, чтобы подтвердить правильность утверждения, выраженного в коде Cairo.

Madara – это секвенсор для стека Starknet, помогающий разработчикам сделать свои роллапы на базе Starknet.

До недавнего времени все эти компоненты могли использоваться только поверх Ethereum. Теперь Kasar Labs и Taproot Wizards запустили адаптер DA для Bitcoin, который позволяет разработчикам привязывать роллапы, созданные с использованием открытой версии Starknet, к оригинальной и наиболее безопасной сети криптовалют.

Нужны ли ZK роллапы для Биткоина?

По своей сути, Биткоину не требуется многое. Можно сказать, что он работает очень хорошо в своей текущей форме, и мало аргументов в пользу того, чтобы Биткоину необходимо было радикально измениться для продолжения решения проблемы двойной траты в качестве электронной наличной системы. С другой стороны, масштабирование – это реальная потребность, и такие вещи, как молниеносная сеть, доказали свою полезность, позволяя большему числу пользователей, которые в противном случае не могли бы участвовать в экономических транзакциях с биткоином, принять участие.

ZK роллапы предоставляют альтернативный взгляд на Биткоин. Два вышеупомянутых проекта не требуют никаких фактических изменений в самом Биткоине для работы, но если все возможности этой технологии будут реализованы, потребуется изменение консенсуса для введения новой опкоды. Пока кажется, что эти исследования в области роллапов на основе нулевого знания стремятся расширить границы того, что можно сделать с биткоином – это хорошо, если целью является увеличение возможного пула пользователей Биткоина, аналогично Молниеносной сети.

Очевидны параллели с Lightning, поскольку rollups также функционируют путем пакетирования нескольких транзакций вместе перед публикацией единого источника информации в Bitcoin. Конечно, ZK rollups используют совершенно иной подход, и это правильно. Эта технология не стремится конкурировать с проверенным временем и недорогим платежным Layer-2, который полюбился пользователям Bitcoin. Вместо этого rollups рассматривают другие проблемы и пытаются найти другие решения.

Еще одна технология масштабирования для Bitcoin, позволяющая в конечном итоге выполнять приватные сложные вычисления, основанные на математических доказательствах, звучит привлекательно для тех, кто хочет использовать свои биткоины для более сложных операций. Опять же, возможность моста между BTC и rollup полностью безопасным способом зависела бы от этого опкода. Но идея все равно есть.

Неясно, наберут ли ZK rollups популярность в Bitcoin. У Bitcoin уже есть сайдчейн. Liquid активно используется в Bitcoin уже несколько лет, но его транзакционный объем все еще незначителен. Можно сказать, что федеративная модель в случае Liquid является недостатком, и ZK rollups имеют преимущество в этом случае. Возможно, rollup столкнется с такой же участью, что и Liquid – низкий объем транзакций и малый интерес, поскольку пользователи Bitcoin продолжают просто “накапливать сатоши и держать”. Или же он может открыть новую грань развития и использования Bitcoin.

Тем не менее, исследование этих разработок с применением высококачественного научного подхода является естественным и необходимым начинанием, независимо от того, будет ли результат успешным или нет. Из любого исхода можно извлечь уроки. В любом случае, одно можно сказать с уверенностью – Bitcoin будет продолжать хеширование и генерацию блоков, обеспечивая всем своим пользователям монетарную надежность жесткой валюты и не обращая внимание на все эти вещи. Какое прекрасное явление.

We will continue to update BiLee; if you have any questions or suggestions, please contact us!

Share:

Was this article helpful?

93 out of 132 found this helpful

Discover more

биткоин

Топ-аналитик говорит, что Биткоин наслаждается растущими благоприятными условиями

Аналитик биткоина и страстный сторонник BTC, Уилл Клементе, недавно пролил свет на убедительный макроэкономический ла...

биткоин

Глава Coinbase говорит, что SEC приказала ему снять с листинга все, кроме Биткоина сообщает Report.

Перед тем, как SEC подало иск против Coinbase, они потребовали, чтобы биржа исключила из списка все криптовалюты, кро...

рынок

Цена биткоина падает до двухмесячного минимума — Воспользовались ли этим профессиональные трейдеры?

Огромное количество трейдеров были ликвидированы, когда цена BTC упала до $25,300, но в основном ли это были розничны...

биткоин

Цена биткоина взлетает выше $28,000, вот почему

Траектория цены биткоина снова резко повернула вверх, преодолевая отметку в 28 000 долларов.

рынок

Цена BTC снижается на 4%, так как анализ Биткоина показывает низкую ликвидность выше $33K.

Биткоин сталкивается с перспективой дальнейших потерь, в то время как анализ утверждает, что рынок не должен недооцен...

биткоин

Криптовалютная платежная компания Alchemy Pay добавляет SEPA-депозиты в Европе

Платформа для криптовалютных платежей Alchemy Pay расширяет свои варианты оплаты путем интеграции новых входных ворот...