Trong bài viết thứ 3 của mục Xây dựng trong Cẩm nang tiền điện tử CMC 2023, ConsenSys sẽ đưa ra phân tích về các roll-up Lớp 2, đặc biệt là các ZK-rolls-up và vị trí của không gian.
Tổng quan về Roll-up Lớp 2
Trong vài năm qua, các giải pháp rollup Lớp 2 (L2) đã đi đầu khi hoạt động trên mạng Ethereum tăng lên. Hoạt động và tương tác với token không thể thay thế (NFT) và Tài chính phi tập trung (DeFi) đã gây ra sự gia tăng đột biến trong hoạt động blockchain Lớp 1 (L1). Đổi lại, nhu cầu về không gian khối, được thể hiện bằng chi phí gas, đã tăng lên. Và thời gian hoàn tất giao dịch đã tăng lên do tải mạng tăng lên. Mặc dù Ethereum Merge thiết lập nền tảng cho việc tối ưu hóa phí gas trong tương lai; nhưng nó không trực tiếp làm giảm phí gas giao dịch.
Vào khoảng giữa mùa hè năm 2020 và nhu cầu cao nhất vào mùa hè năm 2021, phí gas ở Gwei trên mạng Ethereum đã tăng tới 1300%. Nhu cầu thực hiện các giao dịch nhanh chóng và giá cả phải chăng đã thúc đẩy việc tạo ra hai hình thức rollup chính: Optimistic và Không cần kiến thức (Zero-Knowledge (ZK)).
Rollup giúp loại bỏ các yêu cầu tính toán trên mạng Ethereum bằng cách di chuyển quá trình xử lý giao dịch ra khỏi chuỗi (off-chain), chuyển đổi chúng thành một phần dữ liệu duy nhất và sau đó gửi lại Ethereum dưới dạng một đợt để giảm chi phí và thời gian liên quan. Sự khác biệt lớn giữa hai loại này là các Optimistic roll-up sử dụng bằng chứng gian lận, còn ZK-rollup dựa vào bằng chứng không cần kiến thức để xác minh các thay đổi đối với chuỗi chính.
Join us in showcasing the cryptocurrency revolution, one newsletter at a time. Subscribe now to get daily news and market updates right to your inbox, along with our millions of other subscribers (that’s right, millions love us!) — what are you waiting for?
Optimistic và ZK-rollup: Bằng chứng gian lận (Fraud Proof) và Bằng chứng hợp lệ (Validity Proof)
Bằng chứng gian lận sẽ gói các giao dịch ngoài chuỗi (off-chain) và sau đó đăng lại chúng vào L1. Sau khi một gói đã được gửi trên L1, sẽ có một khoảng thời gian thử thách, trong khoảng thời gian đó, bất kỳ ai cũng có thể phản đối kết quả của rollup bằng cách tính toán bằng chứng gian lận. Tương tự như vậy, bằng chứng không cần kiến thức sẽ xử lý hàng loạt giao dịch ngoài chuỗi và gửi chúng dưới dạng một giao dịch duy nhất. Điểm khác biệt của chúng là thay vì giả định các giao dịch là chính xác ngay từ đầu, chúng sử dụng bằng chứng hợp lệ để chứng minh ngay lập tức liệu các giao dịch có hợp lệ hay không. Khi các giao dịch đã được xác nhận là hợp lệ, chúng sẽ được gửi tới L1. Đây là cách chúng lấy tên tương ứng của chúng - bằng chứng gian lận là nơi các giao dịch được kiểm tra hồi cứu để xem liệu có bất kỳ giao dịch gian lận nào không, trong khi bằng chứng hợp lệ được hoàn thành trước khi giao dịch được gửi tới L1.
Mặc dù có những dự án nổi bật cho cả hai, nhưng mỗi dự án đều có những lợi ích và hạn chế riêng. Optimistic roll-up có lợi thế là bằng chứng gian lận chỉ được yêu cầu khi có vấn đề xảy ra. Điều này có nghĩa là chúng yêu cầu ít tài nguyên tính toán hơn và có thể mở rộng quy mô tốt. Rắc rối nằm ở giai đoạn thử thách. Thời gian thử thách dài hơn làm tăng khả năng xác định bất kỳ giao dịch gian lận nào, tuy nhiên, điều đó cũng có nghĩa là người dùng phải đợi lâu hơn để rút tiền. Đối với các giải pháp optimistic rollup hàng đầu, chẳng hạn như Arbitrum và Optimism, thời gian chờ này có thể kéo dài tới một tuần. Ngoài ra, ZK-rollup có lợi thế là luôn phản ánh đúng trạng thái L2. Hạn chế của chúng là yêu cầu bằng chứng cho tất cả các chuyển đổi trạng thái, thay vì chỉ khi chúng được tranh luận, điều này hạn chế khả năng mở rộng. Điều này càng phức tạp hơn bởi tính chất phức tạp và giai đoạn đầu của công nghệ.
Bất chấp những thách thức tương ứng của chúng, ZK-rollup đang được báo trước là tương lai cho roll-up. Điều này chủ yếu là do việc tạo tự động các bằng chứng hợp lệ làm tăng tính bảo mật của giao thức, thời gian rút tiền giảm đáng kể do không có thời gian thử thách và ZK-rollup tự hào về khả năng nén dữ liệu tốt hơn. Vì những lý do này, chúng tôi sẽ tập trung vào tình trạng hiện tại của không gian ZK-rollup, những cải tiến mới nhất và những gì sắp tới trong tương lai.
Nguồn: Galaxy Digital
Không gian ZK-Rollup
Như chúng ta đã thảo luận, ZK-rollup chủ yếu là tâm điểm với những người chơi như zkSync, Starknet, Polygon zkEVM và Scroll đều huy động số vốn lớn để phát triển giải pháp của họ mặc dù chỉ có StarkNet ra mắt trên mạng chính (tổng cộng 780 triệu đô la). Mỗi dự án trong số này đều có góc độ riêng, khác nhau chủ yếu ở chiến lược tính khả dụng của dữ liệu rollup và thuật toán chứng minh của chúng. Chiến lược tính khả dụng của dữ liệu sẽ xác định nơi lưu trữ dữ liệu trạng thái của một roll-up, lưu trữ trên chuỗi (on-chain) đã tăng cường bảo mật nhưng nó sử dụng hết dung lượng khối trên mạng Ethereum, điều này làm giảm thông lượng giao dịch.
Thuật toán chứng minh là phương tiện tạo ra bằng chứng hợp lệ, có thể là STARK hoặc SNARK. Cả hai thuật toán này đều giúp các nhà phát triển có thể di chuyển tính toán và lưu trữ ngoài chuỗi (off-chain), từ đó tăng khả năng mở rộng. Họ cũng có thể xác minh xem người dùng có đủ tiền và khóa riêng chính xác hay không mà không cần phải tự truy cập thông tin, do đó cải thiện tính bảo mật. Bạn có thể đọc thêm về sự khác biệt kỹ thuật tại đây. STARK có lợi thế là cung cấp khả năng mở rộng, bảo mật và minh bạch hơn so với SNARK. Nhưng nhược điểm của STARKS là kích thước bằng chứng lớn hơn, mất nhiều thời gian hơn để xác minh và SNARK chỉ sử dụng 24% khí gas. Ở đó, đối với cả SNARKS và STARKS, chúng ta có sự đánh đổi giữa tốc độ và chi phí so với khả năng mở rộng, tính bảo mật và tính minh bạch. Trong khi nhiều phương pháp khác nhau đang được khám phá, vẫn chưa có câu trả lời dứt khoát về cách tốt nhất để thiết lập ZK-rollup. Mỗi cấu hình mang lại những lợi ích tương ứng, và nhiều nhà phát triển vẫn đang khám phá sự lựa chọn hoặc kết hợp tối ưu cho các thiết kế rollup của họ.
Những rào cản phải vượt qua
Như chúng ta đã thảo luận, ZK-rollup vẫn đang trong quá trình phát triển và có nhiều thách thức khác nhau cần phải vượt qua trước khi người dùng blockchain có thể thu được toàn bộ lợi ích của họ. Khả năng tương thích ngôn ngữ là một trong những thách thức đó; việc dịch các ngôn ngữ lập trình thân thiện với EVM, chẳng hạn như Solidity, sang ngôn ngữ được xây dựng tùy chỉnh được tối ưu hóa riêng cho ZKP có thể giúp nâng cao hiệu quả của chúng, nhưng nó mang đến những thách thức khi áp dụng cho các nhà phát triển. Ví dụ: StarkNet đang tìm cách giải quyết vấn đề này với Warp, trình biên dịch ngôn ngữ Solidity sang Cairo (ngôn ngữ của ZKP của StarkNet) có vẻ như sẽ tự động chuyển đổi Solidity sang Cairo. Việc sử dụng Warp giúp các nhà phát triển không cần phải viết lại mã của họ ở Cairo, khiến quá trình này trở nên suôn sẻ hơn nhiều.
Các thách thức khác bao gồm tính chất bí mật của các dự án, trong đó nhiều dự án đi ngược lại các đặc tính mã nguồn mở của tiền điện tử do lo ngại về lợi thế của người đi trước và chiếm được cơ sở người dùng cố định. Hầu hết các ZK-rollup đã được ra mắt lần đầu tiên trong năm nay, làm nổi bật khối lượng công việc vẫn chưa được thực hiện trong không gian.
Cuối cùng, trong khi các rollup (cả optimistic và zero-knowledge) đều có lợi ích về việc cải thiện tốc độ và chi phí, thì nó có xu hướng phải trả giá bằng việc phi tập trung hóa. Điều này là do nhu cầu cố hữu đối với trình sắp xếp thứ tự, các tác nhân xử lý theo lô các giao dịch và đưa ra bằng chứng cho L1. Tất cả các rollup hiện đang cần một trình sắp xếp mang tính tập trung và sử dụng các hợp đồng thông minh mà có thể nâng cấp được quản lý bởi một thực thể duy nhất. Vì không gian vẫn còn quá sớm nên cần có một đầu mối trung tâm để sửa nhanh các lỗi trong mã. Thêm vào đó, các dự án không có nguồn mở, tạo ra một rào cản khác cho các thành viên cộng đồng đóng vai trò là trình sắp xếp. Nhiều dự án đã chỉ ra rằng họ có kế hoạch phi tập trung hóa các chức năng của trình sắp xếp trong tương lai, nhưng điều này chắc chắn sẽ tốn thêm thời gian và nguồn lực.
Các kế hoạch phi tập trung
Ra mắt token và mã nguồn mở sẽ là bước tiếp theo cho nhiều dự án đang tìm kiếm sự phi tập trung hóa. Việc token hóa các dịch vụ này sẽ tạo ra hoạt động và phi tập trung hóa sản phẩm, và đây là một lĩnh vực khác mà chúng tôi mong đợi sẽ thấy vô số giải pháp khác nhau xuất hiện khi các dự án tìm cách tạo ra L2 có khả năng mở rộng, phi tập trung và tích cực nhất trên thị trường. StarkWare và zkSync đều đang có kế hoạch tung ra một token và Polygon có khả năng sẽ sử dụng MATIC để hỗ trợ sáng kiến zkEVM của Polygon. Kỹ thuật token trên ZK-rollup là một lĩnh vực thậm chí còn non trẻ hơn so với công nghệ optimistic rollup, và việc tìm kiếm một mô hình hiệu quả và bền vững có thể tạo sự khác biệt và thúc đẩy việc áp dụng.
Tương lai
zkEVM vẫn đang ở giai đoạn đầu và cuộc đua sắp bắt đầu trên mạng chính. StarkNet có lợi thế đi đầu nhưng vẫn có những thách thức liên quan đến việc hỗ trợ các tính năng của Solidity do sử dụng Cairo, tạo cơ hội cho các đối thủ cạnh tranh cải tiến. Các dự án có thể tích lũy cơ sở người dùng đáng kể sẽ thu hút các nhà phát triển dapp, từ đó mang lại nhiều dapp hơn cho nền tảng của họ và tăng bộ tính năng. zkEVM của ConsenSys hiện đang chuyển sang mạng thử nghiệm (testnet) và đang tập trung đặc biệt vào các nhà phát triển dapp vì lý do này, tận dụng các công cụ như MetaMask, Infura và Truffle để họ có thể triển khai và quản lý các ứng dụng như thể họ đang trực tiếp sử dụng Ethereum.
Và trong khi chúng ta đã thảo luận về những người chơi hiện tại trên thị trường zkEVM, các giải pháp rollup phổ biến khác như Polygon, Optimism và Arbitrum vẫn chiếm thị phần đáng kể. Khi các giải pháp zkEVM hoàn thiện, chúng ta có thể thấy các dự án này đang tìm cách chuyển đổi sang các bằng chứng hợp lệ hoặc giải pháp kết hợp, tận dụng cơ sở người dùng hiện tại của họ để thu hút sự phát triển dapp và duy trì sự thống trị thị trường của họ. Cuối cùng, nhiều giải pháp rollup (và sự cạnh tranh ngày càng tăng giữa chúng) sẽ tiếp tục cải thiện trải nghiệm người dùng web3 và giới thiệu các nền tảng dành cho ứng dụng để tích hợp thế hệ người dùng tiếp theo.
Trước những mối đe dọa này, chúng tôi không ngạc nhiên về tính bí mật của các dự án trong không gian, nhưng chúng tôi tin rằng người chiến thắng thực sự sẽ có thể tận dụng hiệu quả của ZK-rollup và kết hợp nó với trải nghiệm người dùng và nhà phát triển liền mạch để vượt lên dẫn đầu.
Bài viết này bao gồm đường link đến các trang web của bên thứ ba hoặc các nội dung khác chỉ dành cho mục đích cung cấp thông tin (“Trang web của bên thứ ba”). Trang web của bên thứ ba không thuộc quyền kiểm soát của CoinMarketCap và CoinMarketCap không chịu trách nhiệm về nội dung của bất kỳ Trang web của bên thứ ba nào, bao gồm nhưng không giới hạn bất kỳ đường link nào có trong Trang web của bên thứ ba, hoặc bất kỳ thay đổi hoặc cập nhật nào đối với Trang web của bên thứ ba. CoinMarketCap chỉ cung cấp các đường link này cho bạn nhằm mục đích thuận tiện, và việc đưa vào bất kỳ đường link nào không ngụ ý về sự xác nhận, chấp thuận hoặc đề xuất của CoinMarketCap đối với trang web hoặc bất kỳ sự liên kết nào với các nhà điều hành của họ. Bài viết này được sử dụng để và chỉ được sử dụng để cung cấp thông tin. Điều quan trọng là bạn phải tự nghiên cứu và phân tích trước khi đưa ra bất kỳ quyết định quan trọng nào liên quan đến bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ nào được mô tả trong bài viết. Bài viết này không nhằm mục đích và sẽ không được hiểu là lời khuyên tài chính. Các quan điểm và ý kiến được trình bày trong bài viết này là của [công ty] của tác giả và không nhất thiết phản ánh quan điểm của CoinMarketCap.
