Полное руководство по zkEVM: всестороннее сравнение 6 решений zkEVM

Первоначальный автор: @ Thirdweb

Оригинальная подборка: @BitalkNews

zkEVM приносит Ethereum в массы. Но с таким количеством вариантов, какой из них лучше? Мы сравниваем PolygonzkEVM (+ 2.0), zkSync Era, Linea, Scroll и Taiko, ваш лучший путеводитель по zkEVM.

Краткий обзор:

zkEVM — это сеть уровня 2, которая обрабатывает транзакции и отправляет доказательства обратно в Ethereum. Они используют доказательства с нулевым разглашением (ZK) и совместимость с EVM, чтобы снизить вычислительную нагрузку и улучшить масштабируемость Ethereum (L1) без ущерба для безопасности или децентрализации.

Но не все zkEVM одинаковы, существуют разные типы zkEVM:

У Виталика есть отличная структура, показывающая плюсы и минусы каждого типа, от эквивалента Ethereum (тип 1) до совместимости с EVM (тип 4). Основным компромиссом является совместимость EVM и производительность:

Итак, какой zkEVM лучше? Мы сравнили самые популярные варианты:

→ Полигон zkEVM (+ 2.0)

→ Эра zkSync

→ Линия

→ Прокрутить

→ Тайко

Давайте сломаем их.

Полигон 2.0 (zkEVM Validium)

В июне 2023 года Polygon Labs предложила обновить Polygon PoS до валидации zkEVM.

Polygon PoS имеет сильную экосистему:

→ 2B+ TVL (активы в сети)

→ Десятки тысяч децентрализованных приложений

→ около 2,5 млн транзакций/день

Миграция PoS на валидацию zkEVM сохранит свои сетевые эффекты и низкие комиссии, не затрагивая существующие приложения, опыт пользователей и разработчиков. Но разве у Polygon уже нет zkEVM?

Polygon рассматривает версию 2.0 (предлагаемую им валидацию zkEVM) как более дешевую и высокопроизводительную версию своего накопительного пакета Polygon zkEVM.

Rollups использует Ethereum для публикации данных транзакций и проверки доказательств, наследуя его безопасность и децентрализацию. Но есть компромиссы:

Недостатком Rollup является то, что публикация данных транзакций в Ethereum стоит дорого и ограничивает пропускную способность. Validium предоставляет гарантии безопасности, аналогичные Rollup (доказательства ZK гарантируют действительность транзакции), но данные транзакции предоставляются вне сети.

Это дает Validiums два основных преимущества перед Rollup:

• Комиссии ниже, потому что они не потребляют дорогой Ethereum Gas (т.е. блочное пространство для хранения данных транзакций)
• Более высокая масштабируемость, поскольку пропускная способность Rollups ограничена объемом данных транзакций, которые могут быть опубликованы в Ethereum.

Компромисс для Validium заключается в том, что они должны обеспечивать доступность данных транзакций за пределами Ethereum, что может быть непросто. Но существующее более 100 валидаторов Polygon PoS могут служить очень безопасной и надежной гарантией доступности данных.

Так зачем использовать Polygon zkEVM?

Полигон zkEVM

Polygon zkEVM — это ZK-свертывание типа 3. Он стремится быть эквивалентным EVM, что означает большую масштабируемость (за счет сохранения совместимости кодов операций EVM) при работе с существующими инструментами и клиентами Ethereum.

В настоящее время Polygon PoS (2.0) и накопительный пакет Polygon zkEVM являются двумя общедоступными сетями экосистемы Polygon. Это все еще имеет место после обновления: один как Rollup, а другой как Validium.

Но почему бы просто не отказаться от Polygon zkEVM?

Polygon 2.0 и Polygon zkEVM дополняют друг друга: Polygon zkEVM (Rollup) имеет несколько более высокую комиссию и немного меньшую пропускную способность, но обеспечивает высочайший уровень безопасности. Это лучше всего подходит для приложений, которые обрабатывают транзакции с высокой стоимостью (например, DeFi).

С другой стороны, Polygon 2.0 (валидация zkEVM) обеспечит высочайшую масштабируемость. Это лучше всего подходит для приложений с большим объемом транзакций и низкой комиссией (например, игры Web3, социальные сети).

Запуск основной сети Polygon zkEVM состоится в марте 2023 года, а текущий TVL в сети составляет около 54 миллионов долларов. Построен на Polygon zkEVM:

Эра zkSync

Эра zkSync в настоящее время относится к типу 4 zkEVM, хотя со временем она может добавить совместимость байт-кода EVM. Era (ее основная сеть) была построена Matter Labs и будет запущена в марте 2023 года с текущим TVL около 450 миллионов долларов и объемом транзакций в 27 миллионов за последний месяц.

Целью zkSync является не эквивалентность EVM, а увеличение скорости генерации доказательств с помощью собственной виртуальной машины (ВМ). Он изначально поддерживает криптографические примитивы Ethereum, упрощает тестирование плагинов Hardhat и улучшает взаимодействие с пользователем за счет собственных абстракций учетных записей.

zkSync Era использует свой компилятор LLVM для преобразования кода Solidity, Vyper и Yul в исполняемый код на виртуальной машине zkSync, при этом совместимость с Rust и C++ запланирована на будущее. Он имеет мощную систему обмена сообщениями о контрактах L1-L2, которая помогает разработчикам передавать данные между контрактами на Ethereum и zkSync.

Предстоящая интеграция zkPorter в zkSync предоставит пользователям выбор:

• Аккаунт zkRollup с высоким уровнем безопасности, по сравнению с Ethereum комиссия снижена примерно в 20 раз

• Учетные записи zkPorter со стабильной комиссией за транзакции и различными моделями безопасности, обеспечивающими гибкий пользовательский интерфейс.

Для доступности данных zkSync Era публикует различия состояний вместо входных данных транзакций, обеспечивая сжатие данных и интеграцию с zkPorter.

Поскольку это единственный zkEVM типа 4 в этом списке, его настраиваемая виртуальная машина обеспечивает некоторые функции (и большую масштабируемость) в zkSync Era.

Например: zkSync Era расширяет возможности разработчиков, изначально поддерживая абстракцию учетных записей с помощью собственной виртуальной машины. Однако эквивалентные цепочки EVM не могут изначально поддерживать абстракцию учетной записи, они реализованы через Ethereum ERC-4337.

Недостатком zkEVM типа 4 является отсутствие совместимости — процесс разработки необходимо корректировать для сборки приложений поверх zkSync. Сборка на основе эпохи zkSync:

Линия

Linea, созданная ConsenSys (создатели MetaMask, Truffle и Infura), в настоящее время является zkEVM типа 3. Благодаря интеграции собственного кошелька MetaMask и комплекта разработчика Truffle его основная сеть Alpha запускается в июле 2023 года и накопила TVL в размере 50 миллионов долларов.

Linea уникальна своей способностью выполнять неизменный собственный байт-код в соответствии со спецификацией виртуальной машины Ethereum. Цель состоит в том, чтобы в будущем предоставить zkEVM типа 2, обеспечив почти полную совместимость с Ethereum при сохранении масштабируемости.

Linea не использует транспиляторы или специальные компиляторы. Он напрямую использует скомпилированный байт-код Solidity для создания доказательств ZK для смарт-контрактов, снижая риск ошибок и взломов. Для пользователей это означает безопасность, подобную Ethereum, с гораздо более низкими транзакционными издержками.

Сборка на Linea:

Прокрутить zkEVM

Scroll — это zk-Rollup на Ethereum, в настоящее время zkEVM типа 3, который планирует преобразовать в тип 2.

Его долгосрочная цель состоит в том, чтобы отдать приоритет совместимости и децентрализации EVM, а не быстрой генерации ZKP, таким образом, переходя на zkEVM типа 1.

Успешный Тип 1 — это высшая форма совместимости, децентрализации и масштабируемости EVM, по существу копирующая Ethereum L1. Но, как мы видели на примере самого Эфириума, добиться этого гораздо сложнее.

В настоящее время альфа-тестовая сеть Scroll представляет собой zkEVM типа 3, который открыт для публики. Построить на прокрутке:

Тайко

Подобно Scroll, Taiko представляет собой обобщенный zk-Rollup, который стремится стать родным zkEVM типа 1. Тайко использовал другой подход, чем Scroll, чтобы стать Типом 1, с самого начала отдавая предпочтение децентрализации, а не скорости:

Scroll постепенно улучшает совместимость EVM (начиная с тестовых сетей типа 3) и делает своих заказчиков и проверщиков более децентрализованными при запуске основной сети. Хотя генерация ZKP происходит медленнее, Taiko с самого начала децентрализует эти компоненты и максимизирует совместимость с EVM.

В настоящее время доступна тестовая сеть Taiko Type 1. Сборка на Тайко:

Используйте структуру Виталика: → Taiko: тип 1 (запуск тестовой сети) → Polygon zkEVM: тип 3 (запуск основной сети + план перехода на тип 2) → Linea: тип 3 (запуск основной сети + план перехода на тип 2) → Scroll : тип 3 (запуск в тестовой сети + план перехода на тип 1) → Эра zkSync: тип 4 (запуск в основной сети)

В целом, разработка и внедрение L2 — это ключ к будущему Ethereum + решение проблем масштабируемости блокчейна. Каждый zkEVM обладает уникальными преимуществами и сталкивается с уникальными проблемами, но все они играют ключевую роль в создании доступной экосистемы web3.