Порівняння рішень zkEVM: дослідження шляху розширення Ethereum

З розвитком технології блокчейн zkEVM стає важливим рішенням для популяризації Ethereum. У цій статті буде проведено всебічне порівняння кількох основних рішень zkEVM, включаючи Polygon zkEVM (та його версію 2.0), zkSync Era, Linea, Scroll і Taiko.

Вступ до zkEVM

zkEVM є рішенням другого рівня мережі, яке підвищує масштабованість, обробляючи транзакції та повертаючи докази на основну мережу Ethereum. Ці рішення використовують нульові знання (ZK) та сумісність EVM, зменшуючи обчислювальне навантаження на основну мережу Ethereum без жертвування безпекою та децентралізацією.

Варто зазначити, що zkEVM має різні типи, від еквівалента Ethereum (тип 1) до EVM-сумісного (тип 4). Основна торгівля між цими типами полягає в балансі між сумісністю з EVM та продуктивністю.

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

У червні 2023 року Polygon представив план оновлення Polygon PoS до zkEVM validium. Polygon PoS має потужну екосистему, яка включає понад 2B онлайнових активів, тисячі децентралізованих додатків та приблизно 2,5 мільйона транзакцій щодня.

Це оновлення спрямоване на збереження його мережевого ефекту та низьких витрат, при цьому не впливаючи на наявні програми, користувачів та досвід розробників. Polygon 2.0, як zkEVM validium, має нижчі витрати та вищу пропускну спроможність у порівнянні з Polygon zkEVM Rollup.

validium порівняно з rollup має основну перевагу в нижчих витратах і вищій масштабованості. Це пов'язано з тим, що validium не потребує зберігання даних про транзакції в основній мережі Ethereum, що дозволяє заощаджувати дорогі Gas витрати. Однак validium також стикається з викликом забезпечення доступності даних про транзакції поза ланцюгом.

Полігон zkEVM

Polygon zkEVM є рішенням ZK-Rollup типу 3, що має на меті досягнення еквівалентності з EVM. Він зберігає сумісність з командами EVM, що забезпечує велику масштабованість при співпраці з існуючими інструментами та клієнтами Ethereum.

Polygon zkEVM та Polygon 2.0 відіграють взаємодоповнюючі ролі в екосистемі Polygon. Polygon zkEVM, як rollup, забезпечує вищий рівень безпеки, підходить для додатків, що обробляють транзакції високої вартості. А Polygon 2.0, як validium, забезпечує максимальну масштабованість, підходить для сценаріїв з великою кількістю транзакцій та низькими витратами.

Головна мережа Polygon zkEVM була запущена в березні 2023 року, нині загальна заблокована вартість (TVL) в мережі становить близько 54 мільйонів доларів.

Ера zkSync

zkSync Era наразі є zkEVM рішенням типу 4, розробленим Matter Labs. Воно було запущено в основну мережу у березні 2023 року, наразі TVL становить приблизно 450 мільйонів доларів, а обсяг торгів за останній місяць досяг 27 мільйонів транзакцій.

Мета zkSync Era не полягає в досягненні EVM-еквівалентності, а в підвищенні швидкості генерації доказів за допомогою його власної віртуальної машини (VM). Він нативно підтримує криптографічні примітиви Ethereum, спрощує процес тестування та покращує досвід користувачів через нативну абстракцію рахунків.

Як єдиний у світі тип 4 zkEVM, кастомізована віртуальна машина zkSync Era дозволяє реалізувати певні унікальні функції та вищу масштабованість. Наприклад, вона здатна нативно підтримувати абстракцію рахунків, тоді як EVM-еквівалентні ланцюги повинні реалізувати цю функцію через Ethereum ERC-4337.

Однак недоліком zkEVM типу 4 є погана сумісність, розробникам, можливо, доведеться налаштувати свій процес розробки, щоб створити додатки на zkSync.

Лінея

Linea є рішенням типу 3 zkEVM, розробленим компанією ConsenSys. Його Alpha основна мережа була запущена в липні 2023 року та вже накопичила 50 мільйонів доларів TVL. Унікальність Linea полягає в тому, що вона може виконувати незмінний рідний байтовий код відповідно до специфікацій Ethereum Virtual Machine.

Мета Linea полягає в тому, щоб у майбутньому запропонувати тип 2 zkEVM, забезпечуючи майже повну сумісність з Ethereum, при цьому зберігаючи масштабованість. Вона не використовує транслятори або користувацькі компілятори, а безпосередньо використовує байт-код, скомпільований з Solidity, для генерації ZK-доказів смарт-контрактів, що знижує помилки та ризики безпеки.

Прокрутка zkEVM

Scroll є zkEVM типу 3, який наразі перебуває на стадії переходу до типу 2, а остаточною метою є стати типом 1. Scroll надає пріоритет сумісності з EVM та децентралізації, а не швидкому генеруванню ZKP.

Тип 1 zkEVM буде остаточною формою EVM-сумісності, децентралізації та масштабованості, по суті копіюючи функції Ethereum L1. Однак досягти цієї мети дуже складно, як ми бачили з історії розвитку самого Ethereum.

Тайко

Taiko, подібно до Scroll, є загальним zk-Rollup, що має на меті стати рідним zkEVM типу 1. Проте Taiko обрала інший підхід, ніж Scroll: з самого початку вона надавала пріоритет децентралізації, а не швидкості.

Метод Taiko полягає в тому, щоб з самого початку децентралізувати свої компоненти сортувальника та доказувача, максимізуючи сумісність з EVM, хоча це може призвести до повільнішого генерування ZKP. Натомість Scroll обирає почати з тестової мережі типу 3, поступово покращуючи сумісність з EVM і планує підвищити свій рівень децентралізації під час запуску основної мережі.

Підсумок

Кожен zkEVM рішень має свої унікальні переваги та виклики. Вони відіграють ключову роль у створенні доступної Web3 екосистеми. З розвитком та вдосконаленням цих рішень, ми можемо очікувати подальшого розширення та популяризації екосистеми Ethereum. Розвиток та впровадження другого рівня мережі буде ключовим у вирішенні проблеми масштабованості блокчейну та важливим напрямком майбутнього розвитку Ethereum.