14/10/2023 by Quang Huy
Rollup là giải pháp Layer 2 đang được cộng đồng quan tâm và đánh giá rất cao bởi những giá trị mà nó đang giải quyết cho Ethereum. Rollup có hai model chính là Optimistic và Zk Rollup. Trong bài viết này mình sẽ chia sẻ đến các bạn về công nghệ Zk Rollup, tại sao nó là giải pháp trong tương lai của Ethereum? nó thật sự cần thiết với Ether?
Zk Rollup là gì?
Zk Rollup là một giải pháp công nghệ quan trọng trong việc mở rộng khả năng hoạt động của mạng lưới Ethereum . Zk Rollup sử dụng công nghệ Zero Knowledge Proof (bằng chứng không dữ liệu), Zk Rollup cho phép tổng hợp nhiều giao dịch vào một khối Rollup, giúp giảm tải trên mạng lưới chính của Ethereum.
Đặc biệt, việc sử dụng bằng chứng Zero Knowledge giúp xác minh tính hợp lệ của các giao dịch mà không cần phải thực hiện lại chúng, làm giảm chi phí gas và thời gian xử lý. Các hợp đồng thông minh trên Ethereum có thể xác minh tính hợp lệ của các giao dịch bên ngoài mà không cần phải tiêu tốn thời gian và tài nguyên vào việc thực hiện lại giao dịch.
Zk Rollup mang lại lợi ích lớn cho cả người dùng và mạng lưới Ethereum bằng cách giảm phí giao dịch, tăng khả năng mở rộng, và cho phép rút tiền nhanh chóng.
Một số dự án nổi bật sử dụng công nghệ ZK-rollups hiện nay trên thị trường như StarkNet, dYdX, Immutable X, zkSync, Loopring…
Xem thêm:
– “Zk-Rollups là gì?” của Chainlink
-Layer2 Scroll Ra Mắt Mainnet Sử Dụng Công Nghệ Zk Rollup, Bước Đột Phá Trong Việc Nâng Cấp Ethereum
Cơ chế hoạt động của Zk Rollup
Cơ chế hoạt động của ZK Rollup bao gồm sắp xếp, thực thi, tổng hợp giao dịch cuối cùng là gửi các khối này về Ethereum .
Dưới đây là cách mà ZK Rollup hoạt động:
Người dùng gửi giao dịch: Người dùng gửi các lệnh giao dịch của họ, chẳng hạn như mua bán, vay, cho vay, long, short, cho các node trên Layer 2 (L2) để xử lý. Điều này làm giảm tải cho chuỗi chính Ethereum (Layer 1) và giảm chi phí gas.
Sắp xếp và thực thi giao dịch: Các node trên L2 sẽ tiếp nhận các giao dịch và sắp xếp chúng theo thứ tự thời gian hoặc ưu tiên. Sau đó, họ thực thi các giao dịch theo đúng yêu cầu.
Tổng hợp giao dịch thành batch: Các giao dịch sau khi đã được thực thi sẽ được tổng hợp lại thành một batch giao dịch trên L2. Điều này giúp tiết kiệm không gian lưu trữ và giảm độ phức tạp cho chuỗi chính.
Gửi batch lên mainnet (Ethereum): Batch giao dịch, thường gọi là “State Root,” được gửi trở lại chuỗi chính Ethereum (Layer 1). Việc này giúp bảo vệ trạng thái của tất cả giao dịch trên L2 và lưu trữ nó trên chuỗi chính.
Bằng chứng giao dịch (Validity Proof): Khi State Root được gửi về Layer 1, các Prover (người chứng minh) cần tạo ra các bằng chứng về tính hợp lệ của các giao dịch. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các loại bằng chứng như SNARK cho zkSync, STARK cho StarkNet hoặc PLONKY 2 cho Polygon.
Các Validity Proof giúp đảm bảo rằng mọi giao dịch trên L2 là hợp lệ và không bị thay đổi trước khi được ghi vào chuỗi chính. Điều này giúp đảm bảo tính an toàn và bảo mật của hệ thống ZK Rollup.
ZK Rollup sẽ giải quyết vấn đề gì trên Ethereum?
ZK Rollup, thông qua công nghệ Zero-Knowledge Proof (bằng chứng không dữ liệu), giải quyết một số vấn đề quan trọng trên mạng lưới Ethereum:
Nén dữ liệu giao dịch: ZK Rollup cho phép nén hàng trăm giao dịch thành một giao dịch duy nhất và gửi chúng lên chuỗi chính Ethereum. Điều này giúp giảm đáng kể phí giao dịch và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên mạng lưới.
ZK Proof: Công nghệ ZK Rollup sử dụng các bằng chứng không dữ liệu (ZK Proof) để chứng minh tính hợp lệ của các giao dịch và trạng thái trên mạng lưới Layer 2. Điều này giúp xác minh tính hợp lệ của giao dịch mà không cần thực hiện lại chúng trên chuỗi chính. Điều này rất quan trọng để giảm tải cho Ethereum.
Recursive Proofs: Một điểm mạnh của công nghệ ZK là khả năng sử dụng các ZK Proof để chứng minh các ZK Proof khác. Điều này giúp xác minh tính hợp lệ của nhiều giao dịch và trạng thái chỉ bằng một bằng chứng giao dịch duy nhất.
Ví dụ, nhiều State Root có thể được kết hợp với nhiều bằng chứng giao dịch để tạo ra một bằng chứng giao dịch duy nhất đại diện cho tất cả chúng. Điều này cải thiện khả năng mở rộng của Ethereum bằng công nghệ Zero-Knowledge.
Nhờ những tiến bộ này, ZK Rollup có khả năng giải quyết các vấn đề liên quan đến mở rộng và hiệu suất trên mạng lưới Ethereum, giúp giảm phí giao dịch và tăng khả năng sử dụng tài nguyên.
Những điểm nổi bật của Zk-Rollups
Bảo Vệ An Toàn Dữ Liệu: Zk-Rollups sử dụng công nghệ Zero-Knowledge Proof để bảo vệ tất cả các chuyển đổi trạng thái trong hệ thống. Điều này đảm bảo rằng không có giao dịch không hợp lệ hoặc hợp đồng độc hại nào có thể được thực hiện, vì mọi thứ phải được xác thực dựa trên hợp đồng thông minh trước khi được thực hiện.
Tốc Độ Xử Lý: Zk-Rollups nhanh hơn rất nhiều so với Optimistic Rollups, một giải pháp tương tự, vì quá trình xác thực xảy ra trên chuỗi chính (Layer 1) thay vì trên sidechain (Layer 2). Xác thực trên chuỗi chính gần như ngay lập tức, làm cho Zk-Rollups nhanh hơn và có khả năng mở rộng tốt hơn.
Tốc Độ Giao Dịch: Zk-Rollups có khả năng xử lý tới 2000 giao dịch mỗi giây, vượt xa nhiều giải pháp khác, nhờ việc toàn bộ quá trình xác thực diễn ra trên sidechain. Điều này làm cho Zk-Rollups trở thành một giải pháp hứa hẹn cho việc xử lý một lượng lớn giao dịch trên mạng lưới Ethereum.
Một số giải pháp bên cạnh Zk Rollup
Zk Rollup đã trở thành một trong những giải pháp mở rộng tiềm năng cho mạng lưới Ethereum, và nó có một số lợi ích so với các công nghệ khác như Plasma và Sidechain. Dưới đây là một bảng so sánh giữa Zk Rollup và các công nghệ khác:
| Công Nghệ | Thời Gian Rút Tiền | Khả Năng Mở Rộng | Tương Thích
EVM |
Độ Bảo Mật |
| Tổng hợp Zk | Gần như ngay lập tức | Cao | Chưa có | Cao |
| Tổng hợp lạc quan | Khoảng 7 ngày | Cao | Có | Cao |
| Huyết tương | Tức thời | Hạn chế | Không
|
Trung bình |
| Chuỗi bên | Tức thời | Hạn chế | Không
|
Trung bình |
Zk Rollup được đánh giá cao hơn so với Optimistic Rollup, đặc biệt là về thời gian xác minh tính hợp lệ của giao dịch. Tuy nhiên để phát triển Zk tốn kém hơn rất nhiều so với Optimistic.
Trong khi Optimistic Rollup yêu cầu khoảng 7 ngày để chứng minh tính hợp lệ nếu không có bằng chứng gian lận, Zk Rollup cho phép xác minh giao dịch gần như ngay lập tức thông qua việc sử dụng bằng chứng (Proof) mà không cần phải thực hiện lại giao dịch hoặc tăng phí gas.
Điều này giúp Zk Rollup trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các dự án và người dùng muốn trải nghiệm mạng lưới Ethereum hiệu quả hơn và với chi phí thấp hơn.
Hạn chế của ZK-Rollups :
Không có hỗ trợ EVM: ZK-Rollups không hỗ trợ môi trường thực thi hợp đồng thông minh EVM (Ethereum Virtual Machine), điều này có nghĩa là không thể chạy các ứng dụng dựa trên hợp đồng thông minh trực tiếp trên ZK-Rollups.
Các bằng chứng về tính hợp lệ phức tạp: Tính toán các bằng chứng về tính hợp lệ trong ZK-Rollups có thể phức tạp và đòi hỏi nhiều nguồn lực tính toán, điều này có thể không thích hợp cho các ứng dụng có ít hoạt động trên chuỗi.
Không hỗ trợ thực thi hợp đồng thông minh: ZK-Rollups không hỗ trợ thực thi hợp đồng thông minh, điều này đồng nghĩa với việc không thể chạy các ứng dụng có yêu cầu về hợp đồng thông minh trực tiếp trên nền tảng này.
Mở rộng quy mô Web3 bằng sức mạnh của Zk-Rollups
Với sự phát triển ngày càng mạnh của Web3 đã tạo ra rất nhiều tiềm năng nền kinh tế cho đời sống cũng như các tài sản kỹ thuật số. Tuy nhiên, để đảm bảo tính bảo mật, khả năng chống kiểm duyệt và mở rộng quy mô, công nghệ cần phải tiến xa hơn. Một trong những công nghệ hứa hẹn nhất và phù hợp nhất trong việc đáp ứng những thách thức này là Zk-Rollups.
Việc mở rộng quy mô và phát triển Web3 với việc sử dụng công nghệ Zk-Rollups sẽ thêm sự lựa chọn cũng như giải pháp cho vấn đề này, bởi đây là một dự án mang tính dài hơi, rất khó và cách mạng đối với internet của toàn cầu.
Tổng kết
Sắp tới các dự án đình đám về công nghệ và gọi vốn như StarkNet, zkSync ra mắt, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về công nghệ Zk-Rollups. Cộng đồng đang rất đón chờ sự ra mắt này để xem thành tích của các dự án đó ra sao? Có hỗ trợ tốt cho Ethereum hay không? nó có vượt trội hơn Optimisms và kì vọng của Vitalik Buterin’s về nó không?
Trên đây là những thông tin về công nghệ Zk-Rollups, hi vọng bài viết sẽ mang lại những thông tin hữu ích và kiến thức tới mọi người. Mọi đóng góp cũng như phản hồi xin bình luận phía dưới để mình hoàn thiện hơn nữa.
Chúc các bạn đầu tư thành công.
