Hiện tại và tương lai của các giải pháp Rollups Layer 2 của ConsenSys

Tổng quan về rollups L2

Trong vài năm qua, các giải pháp rollups L2 đã có sự phát triển đáng chú ý khi hoạt động trên mạng Ethereum tăng lên. Hoạt động và tương tác với thị trường NFT và Tài chính phi tập trung (DeFi) đã gây ra sự gia tăng đột biến trong hoạt động chuỗi khối Layer 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 cũng được rút ngắn hơn. Trong khi sự kiện The Merge Ethereum đặt nền tảng cho việc tối ưu hóa phí gas trong tương lai thì nó không trực tiếp giảm phí gas giao dịch.

Trong khoảng thời gian giữa mùa hè năm 2020 và nhu cầu cao nhất vào mùa hè năm 2021, chi phí gas 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 rollups chính: Optimistic và Zero-Knowledge (ZK).

Rollups giúp loại bỏ các yêu cầu tính toán trên mạng Ethereum bằng cách di chuyển quá trình xử lý giao dịch ra khỏi chuỗi, 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 bản tổng hợp Optimistic sử dụng Fraud Proofs (bằng chứng gian lận), trong khi bản tổng hợp ZK dựa vào Zero-knowledge Proofs để xác minh các thay đổi đối với chuỗi chính.

Optimistic và ZK-rollups: Bằng chứng gian lận so với Bằng chứng hợp lệ

Bằng chứng gian lận gói các giao dịch ngoài chuỗi 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 tổng số bằng cách tính toán bằng chứng gian lận. Tương tự như vậy, Zero-knowledge Proofs sẽ xử lý hàng loạt giao dịch ngoài chuỗi và gửi chúng dưới dạng một giao dịch duy nhất. Trường hợp chúng khác nhau thay vì giả định các giao dịch ban đầu là chính xác, chúng sử dụng bằng chứng hợp lệ để ngay lập tức chứng minh 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 có lợi thế là bằng chứng gian lận chỉ được yêu cầu khi có vấn đề. 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 hàng đầu, chẳng hạn như Arbitrum và Optimism, thời gian chờ đợi này có thể kéo dài đến một tuần. Ngoài ra, ZK-rollups có lợi thế là luôn phản ánh đúng trạng thái L2. Hạn chế của chúng là bằng chứng được yêu cầu cho tất cả các chuyển đổi trạng thái, thay vì chỉ khi chúng được tranh luận, điều này hạn chế khả năng mở rộng.

Bất chấp những thách thức tương ứng của chúng, ZK-rollups đang được báo trước là tương lai cho rollups. 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-rollups tự hào về khả năng nén dữ liệu tốt hơn. Vì những lý do này, chúng ta sẽ tập trung vào tình trạng hiện tại của không gian ZK-rollups, những cải tiến mới nhất và những gì sắp tới trong tương lai.

Không gian ZK-Rollups

Như chúng ta đã thảo luận, ZK-rollups chủ yếu là tâm điểm với những dự án 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 USD) . Mỗi dự án trong số này có góc độ riêng, khác nhau chủ yếu ở chiến lược tính khả dụng của dữ liệu tổng số và thuật toán chứng minh của chúng. Chiến lược tính khả dụng của dữ liệu xác định nơi lưu trữ dữ liệu trạng thái của một lần cuộn lên, lưu trữ trên chuỗi 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 di chuyển tính toán và lưu trữ ngoài chuỗi, 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. 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 tương đối chỉ sử dụng 24% phí 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, bảo mật và 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-rollups. 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 tổng số của họ.

Những rào cản phải vượt qua

Như chúng ta đã thảo luận, ZK-rollups 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 tận hưởng toàn bộ lợi ích của công nghệ này. Khả năng tương thích ngôn ngữ là một trong những thách thức như vậy. 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, một trình biên dịch ngôn ngữ Solidity thành Cairo (ngôn ngữ của ZKP của StarkNet) có vẻ như tự động chuyển đổi Solidity thành 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.

Những thách thức khác cũng bao gồm tính chất bí mật của các dự án, trong đó nhiều dự án đi ngược lại đặc tính mã nguồn mở của tiền mã hoá do lo ngại về lợi thế của người đi đầu và nắm bắt cơ sở người dùng cố định. Hầu hết các bản tổng hợp ZK 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 bản tổng hợp (cả Optimistic và Zero-Knowledge) có lợi ích về tốc độ và chi phí được cải thiện, thì nó có phải đánh đổi bằng việc phi tập trung hóa. Điều này là do nhu cầu cố hữu đối với các trình sắp xếp thứ tự, các tác nhân thực hiện theo đợt các giao dịch và đưa ra bằng chứng cho L1. Tất cả các bản tổng hợp hiện cần một trình sắp xếp tập trung và sử dụng các hợp đồng thông minh có thể nâng cấp được quản lý bởi một thực thể duy nhất. Do 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 người giải trình tự. Nhiều dự án đã chỉ ra rằng họ có kế hoạch phi tập trung hóa các chức năng của trình sắp xếp thứ tự trong tương lai, nhưng điều này chắc chắn sẽ tốn thêm thời gian và nguồn lực.

Kế hoạch phi tập trung

Ra mắt mã thông báo và mã nguồn mở sẽ là bước tiếp theo cho nhiều dự án đang tìm kiếm sự phi tập trung hóa. Token hóa các dịch vụ này để tạo ra hoạt động và phân cấp sản phẩm 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 mã thông báo và Polygon có khả năng sử dụng MATIC để hỗ trợ sáng kiến ​​zkEVM của Polygon. Kỹ thuật mã thông báo trên ZK-rollups là một lĩnh vực thậm chí còn non trẻ hơn so với công nghệ Optimistic rollups 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 khả năng 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 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 dự án hiện tại trên thị trường zkEVM, các giải pháp tổng hợp 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 sẽ chuyển sang các bằng chứng xác thực 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 rollups (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 tin rằng người chiến thắng thực sự sẽ có thể tận dụng hiệu quả của ZK-rollups và kết hợp nó với trải nghiệm người dùng và nhà phát triển một cách mượt mà để vượt lên dẫn đầu.