Công nghệ zkEVM đang diễn ra như thế nào ở Polygon, Scroll và zkSync?

Bài viết dưới đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về sự cạnh tranh giữa 3 dự án này trong thế giới zkEVM (zero-knowledge Ethereum Virtual Machines).

Thiết lập các giai đoạn zkEVM

Dự định rằng mỗi zkEVM sẽ hoạt động như một Layer 2 (L2) rollup. L2 rollup sẽ phân lô các giao dịch của người dùng thành từng batch để có chi phí gas rẻ và xử lý cục bộ nhanh hơn mà vẫn đảm bảo an toàn cho L1. Hai loại rollup chính là Optimistic và Zero-knowledge (zk).

Nhìn chung, việc sử dụng zk-rollup để giao dịch thường rẻ và nhanh hơn. Giữa các zk-rollup, Loopring là rẻ nhất để gửi ETH, trong khi Polygon Hermez hao tốn gấp 10 lần. Theo Vitalik, mức phí này phải giảm xuống nhiều hơn.

Thời gian chạy EVM được thiết lập tốt, với các tính năng và công cụ mạnh mẽ cho nhà phát triển. Tuy nhiên, nó không được xây dựng để hỗ trợ các zero-knowledge proof (ZKP), đây là lỗ hổng mà các dự án zkEVM đang nỗ lực để thu hẹp. Các zk-rollup ngày nay chỉ có thể xử lý một số loại hợp đồng thông minh nhất định, khiến các trường hợp sử dụng tiềm năng bị hạn chế.

Loopring chỉ có thể chuyển token và thực hiện giao dịch trên DEX, trong khi StarkNet lại không tương thích với EVM code hiện tại. zkEVM sẽ hỗ trợ các tính năng của hợp đồng thông minh như Ethereum. Nhà phát triển có thể trực tiếp di chuyển bất kỳ hợp đồng nào từ Ethereum L1 sang zkEVM với sự thay đổi tối thiểu hoặc lý tưởng hơn là không bị thay đổi.

Giải pháp zkEVM tối ưu sẽ là một zkEVM tương thích với bytecode (được biên dịch từ Solidity code), giúp nhà phát triển chuyển đổi liền mạch. Một giải pháp kém lý tưởng hơn là EVM tương thích ở cấp độ ngôn ngữ, các giải pháp này chuyển đổi và biên dịch Solidity thành code mà máy ảo non-EVM có thể đọc được. Về cơ bản, chúng được nâng cấp lên từ các giải pháp bytecode, vì vậy có ít chức năng hơn.

Với khả năng tương thích EVM và hành trình đến với mainnet, ba công ty zkEVM lớn đã đưa ra một số quyết định khác nhau về cách xây dựng các rollup. Khác nhau như thế nào? Điều này có ý nghĩa gì đối với tương lai của EVM?

Nội dung chính của các thông báo zkEVM

Polygon zkEVM

Polygon đã công bố zkEVM tại EthCC vào ngày 19 tháng 7. Ngay sau đó họ đã open-source code của dự án. Có thể xem source code.

Trong buổi khai mạc, đội ngũ Polygon đã nhấn mạnh sự tương đương EVM (EVM equivalence) ở cấp độ bytecode sẽ cho phép các công cụ và hợp đồng thông minh được sao chép trực tiếp từ Ethereum.

Tất cả các EVM opcode sẽ tiếp tục được hỗ trợ. Công nghệ nền tảng tận dụng zk-STARK đệ quy (recursive) nhưng hứa hẹn rằng phí L1 sẽ bằng với zkSNARK. STARKS là một dạng mật mã mạnh mẽ nhưng đòi hỏi nhiều công suất tính toán hơn, Polygon cũng không bật mí về cách họ giải quyết vấn đề này.

zkSync

zkSync đã phát hành zkSync 2.0 trên mạng thử nghiệm công khai vào tháng Hai. Ngày 20 tháng 7, dự án đã công bố roadmap cho phiên bản zkEVM cuối cùng. Roadmap phác thảo kế hoạch 100 ngày trước khi dự án khởi chạy trên mạng chính. Đội ngũ đã hứa sẽ hoàn toàn minh bạch trong các phiên AMA đối với bất kỳ cập nhật hoặc thay đổi nào của roadmap.

Mainnet zkEVM 2.0 dự kiến ​​ra mắt vào Quý 4 năm 2022 và sẽ tuân theo quy trình “fair launch”. Không giống như việc phát hành theo giai đoạn của các dự án khác, fair launch sẽ cung cấp quyền tham gia vào hệ sinh thái cho tất cả mọi người cùng một lúc.

zkSync zkEVM sẽ open source giống như Polygon, nhưng thiết kế chỉ cung cấp khả năng tương thích EVM ở cấp độ ngôn ngữ. ZkEVM sẽ hỗ trợ các phiên bản Solidity và Vyper mới, đồng thời nâng cấp lên mô hình dynamic fee (phí động) cho nhà phát triển.

Scroll

Scroll đã công bố mạng thử nghiệm riêng tư giai đoạn pre-alpha cho giải pháp zkEVM vào ngày 19 tháng 7. Người dùng có thể đăng ký để kiểm tra mạng và một số chức năng khác như quy trình làm việc của Dapp và các ứng dụng thử nghiệm.

Scroll zkEVM đang được chạy trên bản fork của mạng Ethereum Proof-of-Authority (PoA). Trên cùng của chain là một mạng thử nghiệm L2 (fork của Geth) cho phép người dùng dùng thử các ứng dụng quen thuộc như Uniswap và các ví như Metamask. Những người khác có thể xem PoA chain thông qua testnet block explorer.

Bên trong Scroll zkEVM, đội ngũ đang xây dựng một mạng lưới prover phi tập trung. Các prover (còn được gọi là roller) sẽ giảm thời gian giải quyết trên mạng chính Ethereum bằng cách tạo bằng chứng cho các block L2. Roller hoạt động off-chain, tạo bằng chứng và gửi nó đến hợp đồng trên L1 để xác nhận.

Ngoài ra, có một cầu nối testnet cho phép di chuyển các tài sản từ testnet L1 đến L2 và ngược lại. Trong giai đoạn tiếp theo, nhà phát triển có thể triển khai trực tiếp các hợp đồng thông minh trên mạng thử nghiệm Ethereum PoA.

Không phải tất cả zkEVM đều được xây dựng giống nhau

Bối cảnh rollup đang nóng lên với các mô hình thời gian chạy mới, từ optimistic rollup, zk-rollup và hiện tại là zkEVM. Cả ba giải pháp công nghệ này gần đây đã công bố mạng thử nghiệm và các đợt ra mắt mainnet sẽ xuất hiện vào cuối năm nay.

Một zkEVM khác là StarkNet cũng đang hoạt động. Gần đây, StarkNet đã công bố kế hoạch cho token và sự phi tập trung. So với các giải pháp khác, StarkNet không tích cực cố gắng để tương thích EVM nhưng cung cấp khả năng tương thích ở cấp độ ngôn ngữ.

So sánh các zkEVM tiềm năng, chúng có một số khác biệt nhỏ nhưng quan trọng.

Cuộc tranh luận về zkEVM

Các thông báo gần đây đã thúc đẩy cuộc tranh luận về cấp độ tương thích EVM để tạo ra một rollup – hay một zkEVM đúng nghĩa.

• Khả năng tương thích ở cấp độ ngôn ngữ không cung cấp khả năng di chuyển cho các hợp đồng thông minh đến EVM, do đó tạo thêm một rào cản tham gia.
• Khả năng tương thích ở cấp độ Bytecode đồng nghĩa rằng giao thức đã tuân theo đúng Ethereum Yellow Paper, nhưng không phải tất cả các giải pháp hiện tại đều đạt được điều này.

Thậm chí vẫn có nhiều ý kiến trái chiều đối với các giao thức đã công bố khả năng bytecode. Phần thứ hai của cuộc tranh luận là liệu EVM  bytecode đang được thực thi trực tiếp hay được diễn dịch trước rồi mới thực thi. Nói cách khác, nếu một giải pháp không tuân theo các thông số kỹ thuật chính thức của EVM thì nó không được xem là một zkEVM thực sự. Trong khái niệm này, Scroll có thể được coi là “zkEVM đúng nghĩa” so với những dự án khác.

Polygon sử dụng một bộ mã lắp ráp mới để biểu diễn từng opcode (bản dịch bytecode mà con người có thể đọc được), cho phép các dạng code khác nhau trên EVM. Mặt tích cực của phương pháp là giúp cho zkEVM đơn giản và hiệu quả hơn.

Scroll cho phép tái sử dụng các máy khách thực thi EVM mà một số người tranh luận rằng đây là hỗ trợ công cụ tốt hơn. Chúng cũng giúp bảo vệ hệ thống khi nâng cấp lên EVM trong tương lai. Nhưng Polygon không áp dụng cách tiếp cận này.

Ý nghĩa của zkEVM và tiềm năng trong tương lai

Việc áp dụng sẽ cần nhiều thời gian. Tất cả các giải pháp được thảo luận vẫn đang trong giai đoạn testnet. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, sẽ bắt đầu có nhiều hợp đồng thông minh trên L1 được chuyển trực tiếp sang L2. Rào cản tiếp theo sẽ là việc di chuyển người dùng đến L2 để tận dụng các phiên bản ứng dụng mới, rẻ và nhanh hơn.

Một số sàn giao dịch/ứng dụng sẽ cho phép tích hợp với zkSync (ví dụ như Moonpay, Ramp Network, Crypto.com…). Một khi trải nghiệm đến L2 của người dùng được liền mạch thì phần lớn các lập luận như “Ethereum quá đắt” hoặc “Ethereum quá chậm” sẽ không còn nữa.

Mục tiêu cuối cùng của zkEVM là chuyển từ L2 sang L1. Khi một zkEVM L1 được triển khai toàn diện, zkSNARKS/STARKS có thể được sử dụng để chứng minh việc thực thi các Ethereum block. Nghĩa là thay vì tất cả các node cần xử lý mỗi block thì một node có thể tạo bằng chứng và tất cả các node khác chỉ cần xác minh. Việc chạy node sẽ rẻ hơn và giới hạn phí gas có thể tăng.

Kết luận

Mục tiêu của zkEVM là giúp người dùng dễ dàng sử dụng và nhà phát triển dễ dàng xây dựng trong khi vẫn đảm bảo mức phí thấp. Mặc dù không có phiên bản hỗ trợ ZKP trực tiếp cho các hợp đồng thông minh hiện tại, nhưng mỗi giải pháp được công bố đều thể hiện sự tiến bộ đáng kể trong hành trình hướng tới một zkEVM hoàn chỉnh.

Đây là một kỳ tích ấn tượng đối với công nghệ zk bởi vì nhiều người nghĩ rằng những giải pháp này sẽ không tồn tại cho đến vài năm nữa. Khi mỗi giải pháp được phát triển theo roadmap, chúng ta sẽ hiểu sâu hơn về việc sử dụng các giải pháp zkEVM và cách chúng xếp chồng lên nhau như thế nào.