zkEVM là gì? Cải tiến có thể tăng tốc độ giao dịch Ethereum

06/01/2023
Chia sẻ
 

Giải pháp mở rộng quy mô này được thiết kế để di chuyển các giao dịch sang một lớp khác nhanh hơn, tăng cường lớp 1 của Ethereum mà không ảnh hưởng đến bảo mật.

Trong nhiều năm, nhiều người đã chỉ trích về sự chậm chạp của Ethereum. Giao thức cốt lõi chỉ có thể xử lý 10-15 giao dịch mỗi giây và phí thường trở nên không ổn định trong thời gian người dùng hoạt động nhiều. Các nhà phát triển đã thử một số giải pháp, trong số đó có sidechain, giúp chuyển các giao dịch sang lớp thứ hai nơi chúng được xử lý với tốc độ nhanh và sau đó được mang trở lại chuỗi chính.

Thông thường, các sidechain này gộp các giao dịch lại với nhau và đưa tất cả chúng trở lại giao thức cốt lõi cùng một lúc, “cuộn chúng lại” để xác thực. Trước đây, phương pháp này hiệu quả trên các ứng dụng riêng lẻ—nhưng có một vấn đề: nhiều chuỗi bên trong số này sử dụng “optimistic” rollups.

Các giao dịch này gộp lại với nhau và được trình bày với giao thức cốt lõi mà không có bất kỳ bằng chứng nào cho thấy các giao dịch đã được thực hiện chính xác và công bằng; ở lớp giao thức, có thể mất tới hai tuần để sàng lọc các giao dịch và xác minh chúng một cách thuyết phục (Đó là lý do tại sao họ được gọi là “optimistic”— là những người dùng lạc quan).

1. zkEVM là gì?

zkEVM (và một cải tiến đi kèm được biết đến với cái tên ZkSync) lần đầu tiên được thảo luận sôi nổi vào năm 2014 và công nghệ này cuối cùng cũng tiến gần đến khả năng sử dụng. Những dự án chính trong việc phát triển Ethereum, chẳng hạn như Polygon và Scroll, đang xây dựng các công nghệ này và những người khác đang cố gắng làm theo.

Trên thực tế, zkEVM là một cuộc đại tu cơ sở hạ tầng nền tảng điện toán Ethereum (đây là Máy ảo Ethereum hoặc EVM) giúp mạng tương thích với một loại tổng số hiệu quả hơn nhiều bằng cách sử dụng bằng chứng không kiến thức, một cơ chế mã hóa phức tạp có vai trò quan trọng để giải quyết các vấn đề nêu trên.

2. zkEVM hoạt động như thế nào?

Đầu tiên, bằng chứng không kiến thức - Zero-knowledge proof. Đây là một đổi mới mật mã tiêu chuẩn đã tồn tại từ những năm 1980. Mục đích của Zero-knowledge proof là truyền đạt kiến thức mà không tiết lộ chi tiết cụ thể hoặc nội dung của kiến thức đó— Zk-proof tiết lộ rằng một người biết chứ không phải những gì người ta biết; rằng một tuyên bố là đúng, không phải tại sao nó đúng.

Trong bối cảnh giao dịch tiền điện tử, Zero-knowledge proof cho phép các đối tác báo hiệu cho nhau rằng giao dịch của họ không gian lận mà không tiết lộ thêm bất kỳ chi tiết định danh nào. Các tham số cụ thể mà cả người gửi và người nhận đều phải biết—cả hai bên phải có khả năng hiểu các tín hiệu truyền thông tin rằng một giao dịch nhất định đã trải qua mà không cần biết gì về chính giao dịch đó.

Zero-knowledge proofs là một thành phần quan trọng trong nỗ lực làm cho rollups hiệu quả hơn: Không giống như “optimistic” rollups, Zk rollups có thể đưa ra bằng chứng về tính hợp lệ của mọi giao dịch trong một đợt; giao thức “cốt lõi” không phải làm gì cả. Chúng cũng chiếm ít dữ liệu hơn, nghĩa là một loạt các bằng chứng này có thể được xử lý rất nhanh.

3. Bạn có biết?

Trong nhiều năm, nhiều dự án không phải Ethereum đã cố gắng cải thiện khả năng tương thích với Zk-rollup ở lớp giao thức. Zcash, loại tiền điện tử tập trung vào quyền riêng tư, đã phấn đấu vì mục tiêu này trong nhiều năm và các nỗ lực khác bao gồm Aleo, được xây dựng bởi Howard Wu và Penumbra, một mạng  zero-knowledge layer 1 dành cho token và sàn giao dịch phi tập trung.

Tuy nhiên, zero-knowledge rollups rất khác biệt và khó lập trình; chúng có xu hướng ít được sử dụng và chỉ trên các ứng dụng chuyên dụng. Đây là lý do ZkEVM xuất hiện: Nó đặt chức năng Zk rollup vào môi trường lập trình chính của Ethereum: Máy ảo Ethereum.

4. Hạn chế của virtual machine

Nói một cách đơn giản, EVM dịch đầu vào của con người ở cấp độ người dùng thành hành động ở cấp độ giao thức. Nó làm cho các giao dịch diễn ra suôn sẻ; nó giúp các hợp đồng thông minh hoạt động. Công việc này—việc dịch ngôn ngữ lập trình thành “bytecode” có thể đọc được trên máy tính—thường được đảm nhận bởi compiler, một thành phần bên trong CPU. Tuy nhiên, Ethereum được phân phối trên hàng triệu máy tính, vì vậy quá trình này diễn ra trong phần mềm được chia sẻ trên mạng—trong đám mây. Đây là lý do tại sao nó là một máy “ảo”.

Vấn đề là các EVM tiêu chuẩn chỉ có thể diễn giải rollups theo từng trường hợp cụ thể, nghĩa là không có ngôn ngữ lập trình thống nhất và ZK rollups phải được thiết kế riêng lẻ.

Vậy, zkEVM thì sao? Đó là một loại Máy ảo Ethereum mới có khả năng diễn giải một dạng zero-knowledge rollup được tiêu chuẩn hóa (nổi bật nhất là ZkSync từ Matter Labs). Một nhóm người dùng giao dịch; bản cập nhật kết hợp chúng lại với nhau và tạo bằng chứng thông qua cơ sở hạ tầng Máy ảo được nâng cấp, trình bày nó cho giao thức lõi; cuối cùng, giao thức cốt lõi có thể đánh giá các bằng chứng là chính xác mà không lãng phí thời gian và tiền bạc, sàng lọc dữ liệu vô tận.

Không giống như Optimism, không thể gửi các giao dịch không hợp lệ. Điều này được cho là cho phép tăng tốc độ theo cấp số nhân: ZK rollup có thể cung cấp tới 2.000 giao dịch mỗi giây; khi được tăng cường với các công nghệ khác như ZK Porter, chúng có thể lên tới 20.000.

Điều quan trọng là ZkEVM sử dụng cùng một ngôn ngữ mã hóa, Solidity, mà các nhà phát triển Ethereum đã quen thuộc. Điều đó làm cho nó tương thích ở một mức độ nhất định với cơ sở hạ tầng Ethereum hiện có: NFT, hợp đồng thông minh, dapps, DEX, v.v. Về lý thuyết, các bên liên quan sẽ chỉ phải tải phần mềm xuống các node của họ và kết quả sẽ là  giống Ethereum, nhưng với một tính năng được cải tiến cho phép các gói giao dịch giá rẻ, dễ kiểm chứng.

5. Những vấn đề mới nổi

Công nghệ ZkEVM chưa hoàn hảo. Howard Wu, cựu nhà nghiên cứu zCash và là nhà phát triển đằng sau Aleo, một giao thức blockchain ban đầu đưa khả năng tương thích ZK vào lớp giao thức, nói rằng ZkEVM thường có thể mất 12-24 giờ để tạo ra bằng chứng sau đó được truyền đến giao thức cốt lõi ( so với 10-15 giây của Ethereum).

Ông nói, một vấn đề khác là các ZkEVM đòi hỏi tính toán chuyên sâu và đặt  gánh nặng lên việc tạo zero-knowledge proof cho một loạt giao dịch trên một máy tính — điều này trở thành một điểm lỗi duy nhất dễ bị kiểm duyệt. Và như đã thấy với dự án bảo mật Tornado Cash, chính phủ Hoa Kỳ sẵn sàng gỡ bỏ các dự án tiền điện tử tập trung.

Hơn nữa, mặc dù ZkEVM mang lại nhiều lợi ích về khả năng tương thích, nhưng nó còn nhiều thiếu sót: Nhiều ứng dụng tài chính phi tập trung (DeFi), chẳng hạn như Curve, sử dụng các tính năng cơ sở mã được thiết kế để đạt hiệu quả mà không được bất kỳ dự án ZkEVM nào hỗ trợ. Wu cho biết việc sử dụng vô số rollup hoạt động ở các tốc độ khác nhau cũng sẽ “phân mảnh thanh khoản”. “Điều này sẽ phá vỡ các khoản vay nhanh và tăng chênh lệch giá, dẫn đến tăng rủi ro ổn định giá đối với nhiều giao thức DeFi.” Do đó, vẫn còn rất nhiều vấn đề cần giải quyết!

6. Ai đang xây dựng các bản ZkEVM rollups?

  • Polygon - một dự án dành riêng cho việc tài trợ và xây dựng cơ sở hạ tầng Ethereum.
  • Scroll - một dự án nghiên cứu zero-knowledge proofs.
  • Matter Labs - các nhà phát triển đằng sau zkSync rollup.

7. Tương lai của zkEVM

zkEVM vẫn là công nghệ thử nghiệm. Polygon testnet khả dụng vào quý 3 năm 2022; mainnet dự kiến vào năm 2023. Hãy cùng chờ đón công nghệ này ra mắt trong tương lai gần.

Thảo luận thêm tại:

Email: Bigcoinvietnam@gmail.com

Cộng đồng Facebook:  https://www.facebook.com/groups/2547437241936604

Telegram nhóm chat:  https://t.me/bigcoinvietnam

Telegram news:  https://t.me/Bigcoinnews

Twitter: https://twitter.com/BigcoinVietnam_ 

Kênh Youtube: https://youtube.com/@BigcoinVietnam 

Bạn muốn nghe chia sẻ về những kiến thức phân tích thị trường và bài học đầu tư?

Học tại đây

Đánh giá:

(5/5)