راهکارهای مقیاس پذیری لایه دوم، یکی از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین مسائل در صنعت بلاکچین است و ما باید راه حل‌های قوی را قبل از آنکه چرخه صعودی بعدی کریپتو شروع شود ارائه دهیم. در اوایل سال ۲۰۲۲ مشکلات مقیاس پذیری زیادی در شبکه Ethereum وجود داشت و با هزاران تراکنش تعلیق مانده موجب نا امیدی و دلسردی زیادی کاربران حوزه‌های NFT و Defi شد. یکی از برترین راه حل‌های نوآورانه و پر تقاضا، رول آپ‌های دانش صفر است که برای پردازش داده‌ها از نوعی ماشین مجازی به نام zkEVM استفاده می‌کنند. اما بهترین پروژه های zk rollups کدامند؟
در ادامه این مقاله با بیتفا همراه باشید تا به معرفی برترین پروژه‌هایی که از این راهکار استفاده می‌کنند بپردازیم.
zkEVM چیست؟
zkEVM گونه‌ای از ماشین مجازی اتریوم (EVM) است که امکان ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند در محیطی سازگار با الگوریتم‌های دانش صفر را فراهم می‌کند. یک zkEVM امکان اجرای قراردادهای هوشمند را به گونه‌ای فراهم می‌کند که داده‌ها با محدودترین شرایط مورد استفاده قرار بگیرند، به این منظور که با بهره‌گیری از الگوریتم‌های دانش صفر تنها بخشی از داده‌های یک تراکنش را مورد استفاده قرار می‌دهند و نیازی به کل داده‌ها ندارند. این امکان، از طریق اثبات‌های دانش صفر به دست می آید که شواهد رمزنگاری هستند و به یک طرف اجازه می‌دهند تا بدون افشای هیچ گونه اطلاعات اضافی در مورد بیانیه، صحت یک گزاره را به طرف دیگر اثبات کنند.
انواع zkEVM ها
ماشین‌های مجازی دانش صفر یا zkEVMها انواع مختلفی دارند که تشخیص تمایز انواع آنها ضروری است. در حالی که هدف آنها تقریبا یکسان است و همه آنها به دنبال ایجاد بهترین zkEVM هستند؛ هرکدام از آنها در تلاشند تا از مسیر متفاوتی به این هدف دست یابند.
نوع ۱ (کاملاً اتریوم – متعادل): این zkEVM ها هیچ بخشی از سیستم اتریوم را تغییر نمی‌دهند و تلاش می‌کنند تا کاملاً متعادل باشند. به عنوان مثال برای این نوع، می‌توان به Taiko و PSE اشاره کرد.
نوع ۲ (کاملاً EVM – متعادل): این zkEVM ها دقیقاً شبیه اتریوم هستند اما از نظر روش‌هایی مانند ساختار داده (دیتا و اطلاعات) متفاوت هستند. به عنوان مثالی از این نوع، می‌توان به Scroll و Polygon Hermez اشاره کرد.
نوع ۳ (تقریبا متعادل EVM): این zkEVM ها تقریباً متعادل EVM هستند اما باید کمی فداکاری کنند و ویژگی‌هایی را که پیاده سازی آنها در یک سیستم zkEVM دشوار است را حذف کنند. تعداد بسیار کمی از پروژه‌ها می‌خواهند که به نوع ۳ تبدیل شوند و تا زمانی که به نوع ۲ منتقل شوند، باید به عنوان یک حالت انتقالی در نظر گرفته شوند.
نوع ۴ (متعادل زبان سطح بالا): این zkEVM ها در سطح زبان (Solidity، Vyper) سازگار هستند. آنها قراردادهای هوشمند نوشته شده به این زبان‌ها را دریافت می‌کنند و امکان تلفیق شدن به زبان دیگری را که برای ساختن سیستم zkEVM استفاده می‌شود، فراهم می‌کنند. در حال حاضر، zkSync یکی از این پیاده سازی‌های zkEVM است.
رول آپ‌های دانش صفر Zk-rollup چیست؟
رول آپ‌های دانش صفر نوعی راه حل افزایش مقیاس پذیری برون زنجیره‌ای (لایه ۲) برای بلاکچین‌های لایه یک است. zk-rollup اجازه می دهد تا تراکنش‌ها خارج از زنجیره پردازش شوند و سپس به عنوان یک تراکنش واحد به شبکه اصلی انتقال پیدا کند. این فرایند باعث می‌شود بار کاری از بلاکچین لایه یک (والد) کاهش و توان عملیاتی افزایش یابد. در zk-rollup، تراکنش‌ها توسط مجموعه‌ای از اعتبارسنجی‌ها پردازش می‌شوند که مسئول اطمینان حاصل کردن از صحت تراکنش‌ها هستند. فرایند اجرایی اعتبارسنجی‌ها توسط الگوریتم‌های دانش صفر انجام می‌شود و امنیت شبکه در گرو بی نقص بودن این الگوریتم‌ها است.
شبکه لایه دو zkSync
شبکه لایه دو zkSync اولین پروژه معرفی شده در لیست بهترین پروژه های zk rollups است؛ این پروژه یک راه حل افزایش مقیاس پذیری به صورت لایه دوم برای اتریوم است که هدف آن افزایش مقیاس پذیری و سرعت بخشیدن به شبکه‌ی اتریوم است. زد کی سینک مبتنی بر شواهد دانش صفر است که اجازه می‌دهد تراکنش‌ها بدون نیاز به داده‌ها و اطلاعات اساسی تایید شوند. این به zkSync اجازه می‌دهد تا تراکنش‌های خارج از زنجیره‌ای را پردازش کند، به این معنی که آنها در خود بلاکچین اتریوم ثبت نمی‌شوند بلکه بر روی یک ساختار داده‌ای (اطلاعات) جدا و خارج از زنجیره به نام “درخت مرکل” ثبت می‌شوند.
یکی از ویژگی‌های کلیدی zkSync، استفاده از انتقال‌هایی است که به کاربران اجازه می‌دهد تا تراکنش‌ها را بدون منتظر ماندن برای تایید آنها در بلاکچین اتریوم ارسال و یا دریافت کنند. این امر به طور قابل توجهی زمان تراکنش را کاهش داده و امکان انجام و تکمیل تراکنش‌های بسیار بزرگ‌تر را فراهم می کند. زد کی سینک علاوه بر استفاده از اثبات‌های دانش صفر، از چندین فناوری و سیستم دیگر نیز برای افزایش مقیاس پذیری و امنیت استفاده می‌کند. اینها شامل تجمیع امضا هستند، به این معنا که اجازه تبدیل شدن فشردگی چندین امضا به یک امضای واحد و پشتیبانی از چند زنجیره که به zkSync کمک می‌کند تا با سایر بلاکچین‌ها تعامل داشته باشد را صادر می‌کنند.
به طور کلی، zkSync قصد دارد که یک پلتفرم مقیاس پذیر و امن را برای برنامه‌های غیر متمرکز (dApps) و سایر پروژه‌های مبتنی بر اتریوم ارائه دهد. هدف آن از اجازه دادن به تراکنش‌های سریع‌تر و کارآمدتر، آسان‌تر کردن ساخت و استقرار dApps برای توسعه دهندگان و تعامل کاربران با آنها است. یکی از چالش های اصلی zkSync الزام و نیاز آن به تعادل مقیاس پذیری و امنیت است، در حالی که استفاده از اثبات‌های دانش صفر و سایر فناوری‌ها امکان انجام تراکنش‌های سریع‌تر و کارآمدتر را فراهم می‌کند اما پیچیدگی و آسیب پذیری‌های بالقوه‌ی بیشتری را نیز معرفی می‌کند. به این ترتیب، zkSync به صورت مداوم در حال تلاش برای بهبود و اصلاح فناوری خود است تا اطمینان حاصل کند که تا حد امکان، ایمن و قوی است. علی‌رغم این چالش‌ها، zkSync از زمان راه‌اندازی خود در سال ۲۰۲۰ پیشرفت چشمگیری داشته است و در حال حاضر طرفداران زیادی در بین توسعه دهندگان و کاربران به دست آورده است. رویکرد منحصر به فرد آن برای مقیاس پذیری اتریوم، توجه و سرمایه گذاری قابل‌توجهی را به خود جلب کرده است و این پتانسیل را دارد که نقش مهمی در توسعه‌ی آیندهی اکوسیستم اتریوم ایفا کند.
پروژه Starkware StarkNet
پروژه Starkware توسط پروتکلی به نام StarkNet توسعه یافته است. استارک نت یک راه حل مقیاس بندی لایه ۲ است که هدف آن افزایش کارایی و مقیاس پذیری بلاکچین‌ها، به ویژه آنهایی که از قراردادهای هوشمند استفاده می‌کنند است. یکی از ویژگی‌های کلیدی StarkNet استفاده‌ی آن از STARK ها است که نوعی سیستم‌های اثبات دانش صفر هستند و به کاربران اجازه می‌دهند صحت محاسبات را بدون افشای داده‌های اساسی اثبات کنند. این امر امکان حفظ حریم خصوصی و امنیت بیشتر در شبکه و توانایی انجام محاسبات پیچیده، بدون نیاز به طرف ثالث را فراهم می‌کند. استارک نت همچنین از شاردینگ استفاده می‌کند، تکنیکی که به بلاکچین اجازه می‌دهد تا به چندین زنجیره‌ی کوچک‌تر یا “شارد” تقسیم شود و هر بخش بتوانند به صورت موازی پردازش شوند. این اجازه می‌دهد تا توان عملیاتی بیشتر شود و به پروسه تراکنش‌ها سرعت بخشیده شود، زیرا هر قطعه می‌تواند مستقل از بقیه‌ی قطعات پردازش شود. یکی از اهداف اصلی StarkNet قادر سازی امکان ایجاد برنامه‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi) در مقیاس انبوه است. برنامه‌های DeFi اغلب به قراردادهای هوشمند و سایر محاسبات پیچیده نیاز دارند که می‌تواند زنجیره بلاک زیرین را تحت فشار قرار دهد و مقیاس پذیری آن را محدود کند. با استفاده از StarkNet، توسعه دهندگان DeFi می‌توانند برنامه‌های کاربردی کارآمدتر و مقیاس پذیرتری ایجاد کنند که با استفاده از آن می‌توانند حجم بیشتری از تراکنش‌ها را اجرا کنند.
استارک نت قبلاً با چندین بلاکچین محبوب از جمله Ethereum، زنجیره هوشمند بایننس و Polkadot ادغام شده است. این موضوع به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد تا بدون نگرانی در مورد مسائل مقیاس پذیری، برنامه‌های DeFi را بر روی این پلتفرم‌ها با استفاده از StarkNet بسازند. علاوه بر تمرکز بر DeFi، استارک نت در برنامه‌های مختلف دیگر از جمله مدیریت زنجیره تامین، سیستم‌های رای گیری و حتی تحقیقات پزشکی نیز استفاده می‌شود. تطبیق پذیری و مقیاس پذیری پروتکل، آن را به انتخابی جذاب برای طیف وسیعی از موارد استفاده تبدیل می‌کند. به طور کلی، پروتکل Starkware یک پیشرفت قابل توجه در فناوری بلاکچین است. استفاده از استارک نت امکان کارایی بالاتر و افزایش مقیاس پذیری را فراهم می‌کند و آن را به یک راه حل ایده آل برای برنامه‌های مختلف، به ویژه برنامه‌های موجود در فضای DeFi تبدیل می‌کند.
پروژه Polygon hermez
پروژه بلاکچینی Polygon hermez را نیز باید در لیست بهترین پروژه های zk rollups قرار دهیم. این پروژه اخیراً فناوری جدیدی به نام Hermez zkEVM معرفی کرده است. این فناوری برای بهبود و توسعه‌ی مقیاس پذیری و حفظ حریم خصوصی بلاکچین اتریوم طراحی شده است. هرمز zkEVM قصد دارد به مشکل مقیاس پذیری بلاکچین اتریوم با استفاده از اثبات دانش صفر رسیدگی کند تا امکان تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر در شبکه‌ی اتریوم را فراهم کند. در هرمز zkEVM، از اثبات دانش صفر می‌توان برای تأیید صحت تراکنش‌ها بدون افشای جزئیات و اطلاعات خاص استفاده کرد. این امکان پردازش سریع‌تر تراکنش‌ها و کاهش هزینه‌ها را فراهم می‌کند، زیرا نیازی به اعتبارسنجی کل شبکه برای هر تراکنش نیست.
هرمز zkEVM علاوه بر بهبود مقیاس پذیری، حریم خصوصی شبکه‌ی اتریوم را نیز افزایش می‌دهد. هرمز zkEVM با استفاده از اثبات‌های دانش صفر امکان انجام تراکنش‌های محرمانه را می‌دهد که جزئیات خاص یک تراکنش را از همه‌ی طرف‌ها به جز فرستنده و گیرنده پنهان می‌کند. این امر می‌تواند برای برنامه‌های مختلف مفید باشد، مانند اجازه دادن به افراد برای انجام تراکنش‌های مالی بدون افشای هویت خود یا اجازه دادن به شرکت‌ها برای انجام تجارت بدون افشای اطلاعات مالی حساس و محرمانه. همانطور که قبلاً در انواع مختلف zkEVM ذکر شد، این پیاده سازی توسط به جای سطح زبان، در سطح «بایت کد» سازگار است. هرمز zkEVM یک توسعه‌ی امیدوار کننده برای شبکه‌ی اتریوم و جامعه‌ی بلاکچین گسترده‌تر است. با بهبود مقیاس پذیری و حریم خصوصی و امنیت، این پتانسیل را دارد که شبکه‌ی اتریوم را برای طیف گسترده‌ای از dApps و دیگر موارد استفاده، جذابتر کند. جالب است که این فناوری چگونه به کار گرفته می‌شود و چگونه می‌تواند بر توسعه‌ی آیندهی شبکه‌ی اتریوم و دیگر پلتفرم‌های بلاکچین تاثیر بگذارد.
شبکه لایه دو Scroll
اسکرول یک پروتکل غیرمتمرکز است که هدف آن افزایش مقیاس پذیری و افزایش امنیت بلاکچین اتریوم است. یکی از ویژگی های کلیدی Scroll، استفاده از zk-rollups است، نوعی راه حل مقیاس بندی لایه ۲ که امکان تراکنش‌های سریع تر و ارزان‌تر را فراهم کرده و در عین حال، امنیت بلاکچین را محفوظ نگه می‌دارد. در zk-rollup، تراکنش‌ها با هم ترکیب می‌شوند و توسط یک قرارداد در بلاکچین اصلی تایید می‌شوند. این امر امکان و توان انجام تراکنش بسیار بالاتر را فراهم می‌کند، زیرا بار تایید هر تراکنش فردی از زنجیره‌ی اصلی برداشته شده و بر روی قرارداد جمع آوری قرار می‌گیرد.
اسکرول یکی از شبکه های برتر zk rollups است و به طور خاص بر ایجاد یک ساختار رول آپ دانش صفر اما سازگار با EVM توجه دارد. به این معنی که می‌تواند از زبان‌های برنامه نویسی و قراردادهای هوشمند مشابه اتریوم پشتیبانی کند. این مسئله حائز اهمیت است زیرا به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد تا به راحتی برنامه‌های موجود خود را بدون ایجاد تغییر در کد خود به شبکه اسکرول منتقل کنند. به طور کلی، Scroll یک پروژه امیدوار کننده است که بر روی آوردن مزایای zk-rollups به اکوسیستم اتریوم کار می‌کند. با ایجاد یک راه حل سازگار با EVM، اسکرول می‌تواند راه ساده‌ای را برای توسعه دهندگان ارائه دهد تا برنامه‌های خود را مقیاس کنند و از امنیت و کارایی افزایش یافته‌ی zk-rollups استفاده کنند. با ادامه رشد شبکه اتریوم و افزایش تقاضا برای راه حل‌های مقیاس پذیر، پروژه‌هایی مانند اسکرول، نقش مهمی در تکامل صنعت بلاکچین ایفا خواهند کرد.
infura و Consensys
ConsenSys و Infura، دو نام برجسته در اکوسیستم اتریوم، در حال کار بر روی نسخه‌ی جدیدی از ماشین مجازی اتریوم (EVM) هستند که در واقع نوعی zkEVM اس؛. هدف این پروژه، بهبود مقیاس پذیری اتریوم است. Consensys و Infura در حال کار بر روی ادغام zkEVM در شبکه‌ی اصلی اتریوم هستند و به هر کسی در شبکه، اجازه استفاده از آن را می‌دهد. این کار، یک توسعه هیجان انگیز برای جامعه‌ی اتریوم است، زیرا این پتانسیل را دارد که برخی از چالش‌های مقیاس پذیری را که در گذشته پلتفرم را عقب نگه داشته، برطرف کند. در حالی که این شرکت جزئیات زیادی در مورد این پروژه، رویکرد اجرای آنها و موارد دیگر منتشر نکرده است، این پروژه یکی از هیجان انگیزترین پروژه‌ها برای توسعه دهندگان است. Consensys برخی از زیرساخت‌های اصلی را ایجاد کرده است که زیربنای اکوسیستم اتریوم را تشکیل می‌دهد و جای تعجبی نیز وجود ندارد که اجرای zkEVM به یکی از محبوب‌ترین‌ها تبدیل شود.
شبکه لایه دو تایکو Taiko
شبکه لایه دو یکی از شبکه های برتر رول آپ های دانش صفر است؛ Taiko در وب سایتش خود را به عنوان یک zkEVM نوع ۱ معرفی می‌کند. آنها ادعا می‌کنند که ZkEVM نوع ۱ یکی از تمایزهای اصلی در مقایسه با پروژه‌های دیگر در این لیست است. آنها تقریباً هیچ تغییری در معماری اتریوم ایجاد نمی‌کنند که شامل عملکرد هش، State trees یا هزینه‌های گاز می‌شود. با انجام این کار، آنها می‌توانند از پیاده سازی‌های کلاینت اجرا با کمترین تغییرات ممکن دوباره استفاده کنند. یکی از مزایای اصلی استفاده از zkEVM نوع ۱ مانند Taiko، سهولت مهاجرت از اتریوم به لایه دوم بدون ایجاد تغییرات بسیار در کد شما است. برای مثال، می‌توانید روی Ethereum مستقر شده و سپس به Taiko مهاجرت کنید. از طرفی دیگر، می‌توانید ابتدا روی Taiko مستقر شده و سپس به آسانی به هر زنجیره سازگار با EVM دیگری مهاجرت کنید.
دانیل وانگ بنیانگذار Taiko است که قبلاً بنیانگذار Loopring بود تا اینکه در سال ۲۰۲۱ از آن سمت کناره گیری کرد؛ این اتفاق درست قبل از قرارداد Loopring با Gamestop اتفاق افتاد. در حالی که گمانه زنی‌هایی در جامعه‌ی بلاکچین وجود داشت که چرا این اتفاق افتاده است، اما هیچگاه دشمنی و اختلاف بین این دو وجود نداشته است.
