Какие факторы делают сравнение zkSync и Arbitrum вопросом применения?

Поскольку Ethereum продолжает набирать обороты как ведущая блокчейн-платформа для децентрализованных приложений (DApps), потребность в масштабируемых решениях становится все более очевидной. Собственная сеть Ethereumстолкнулась с перегрузкой и высокими комиссиями за транзакции, что привело к появлению решений для масштабирования на уровне 2. Вопрос о сравнении zkSync и Arbitrum привлек значительное внимание как многообещающие варианты для решения проблем масштабируемости Ethereum.

Что такое решение второго уровня?

Решения второго уровня, также известные как решения для масштабирования второго уровня, представляют собой набор протоколов и технологий, разработанных для решения проблем масштабируемости блокчейн-сетей, в частности Ethereum и Bitcoin. Эти решения направлены на повышение пропускной способности транзакций, снижение комиссий и улучшение общего пользовательского опыта за счет обработки транзакций вне блокчейна, используя при этом безопасность и децентрализацию базового блокчейна первого уровня.

Решения второго уровня обрабатывают транзакции, исполняют смарт-tracи хранят данные вне основной цепочки. Перенося эти операции за пределы цепочки, решения второго уровня снижают нагрузку на основной блокчейн, обеспечивая более быстрые и экономичные транзакции.

Существуют различные решения второго уровня, включая роллапы, плазменные цепочки, каналы состояний и сайдчейны. Роллапы, такие как оптимистичные роллапы и роллапы с нулевым разглашением (ZK-роллапы), объединяют несколько транзакций в один пакет, а затем отправляют сводку этих транзакций в основную цепочку. Плазменные цепочки и каналы состояний предлагают аналогичную функциональность, предоставляя механизмы для обработки транзакций вне основной цепочки и периодического расчета в основной цепочке. С другой стороны, сайдчейны — этоdent блокчейны, которые работают параллельно с основной цепочкой, обрабатывая транзакции и периодически синхронизируясь с ней.

Разработка и внедрение решений второго уровня имеют решающее значение для блокчейн-сетей, чтобы удовлетворить растущий спрос на децентрализованные приложения (DApps), снизить перегрузку и обеспечить лучший пользовательский опыт. Эти решения открывают потенциал для более широкого внедрения технологии блокчейн, преодолевая ограничения масштабируемости и транзакционных издержек, связанные с цепочками первого уровня.

Понимание zkSync

zkSync — это масштабируемое решение второго уровня, построенное на блокчейне Ethereum , использующее алгоритмы агрегирования с нулевым разглашением для повышения эффективности и масштабируемости транзакций при сохранении высокого уровня безопасности.

По своей сути, zkSync объединяет несколько транзакций в одно доказательство, которое отправляется в основную сеть Ethereum для проверки. Этот процесс позволяет агрегировать множество транзакций, значительно снижая нагрузку на сеть Ethereum и повышая общую масштабируемость.

Вот упрощенное пошаговое описание работы zkSync:

Агрегация транзакций: Пользователи инициируют транзакции в сети второго уровня zkSync, подписывая их своими закрытыми ключами. Эти транзакции собираются и объединяются в пакеты.

Генерация доказательств с нулевым разглашением: zkSync использует доказательства с нулевым разглашением, криптографический метод, для генерации доказательств, подтверждающих корректность всей совокупности транзакций в пакете. Эти доказательства гарантируют правильность транзакций, не раскрывая при этом никакой конфиденциальной информации.

Проверка в Ethereum : Протокол отправляет сгенерированное доказательство с нулевым разглашением в Ethereum для проверки. Ethereum проверяют доказательство, обеспечивая корректность и целостность пакетных транзакций.

Подтверждение транзакции в Ethereum: После проверки доказательстваtracсоздается криптографическое подтверждение, известное как «смарт-контракт zk-rollup» Ethereum Это подтверждение представляет собой пакет транзакций и служит криптографической гарантией их действительности.

Безопасность и завершенность: Безопасность транзакций zkSync обеспечивается за счет использования базовой безопасности сети Ethereum смарт-контракта zk-rolluptracсоздания Ethereumсчитает транзакции завершенными и защищенными.

ZkSync 1.0 и ZkSync 2.0

Стоит отметить, что zkSync продолжает развиваться и выпускать обновления для расширения своих возможностей и поддержки широкого спектра децентрализованных приложений (dApps) и смарт-tracв сети второго уровня.

Первая версия, zkSync 1.0, была запущена в июне 2020 года и ориентирована на обеспечение быстрых и дешевых транзакций путем пакетной обработки и отправки подтверждений транзакций в Ethereum . Однако на тот момент она не поддерживала смарт-контрактыtracНесмотря на это ограничение, zkSync 1.0 получила значительное tracв объеме заблокированных средств (TVLпика

В октябре 2022 года была представлена ​​zkSync 2.0, также известная как zkSync Era, как обновление zkSync 1.0. Она принесла ряд улучшений, включая поддержку смарт-tracблагодаря совместимости с виртуальной машиной Ethereum (EVM) и возможность компиляции кода, написанного на таких языках, как Rust, Yul, Vyper и Solidity. Это обновление расширило возможности zkSync и сделало его более привлекательным для разработчиков.

В феврале 2023 года zkSync 2.0 был переименован в zkSync Era, что стало важной вехой в области zk-rollup. Он стал первой виртуальной машиной Ethereum с нулевым разглашением (zkEVM), запущенной в основной сети. Это событие позиционировало zkSync Era как многообещающую альтернативу другим решениям второго уровня, таким как Arbitrum и Optimism, которые в основном используют оптимистическую технологию ролл-апинга.

Эра zkSync официально открылась в основной сети 24 марта 2023 года, предоставив пользователям возможность воспользоваться ее преимуществами, включая улучшенную масштабируемость, более высокую скорость транзакций и более низкие комиссии за газ. Она представляет собой новую волну проектов, связанных с zkEVM, и знаменует начало потенциального сезона zk-роллапов.

Что касается технических усовершенствований, zkSync 2.0 стремится достичь пропускной способности более 100 000 транзакций в секунду (TPS) после того, как станет доступно сегментирование данных ETH2. Это улучшение масштабируемости стало возможным благодаря zkPorter, протоколу, который объединяет zk-rollups с сегментированием. Благодаря интеграции zkPorter, zkSync будет обрабатывать значительно больший объем транзакций, сохраняя при этом низкие комиссии за газ на блокчейне второго уровня.

Минусы

Внедрение zkSync может быть сложным и дорогостоящим процессом из-за его зависимости от ZKP. Интеграция zkSync в приложения может потребовать дополнительных ресурсов и экспертных знаний, что может стать проблемой для разработчиков.

Ещё один потенциальный недостаток связан с конфиденциальностью и доступностью данных. Хотя использование ZKP в zkSync обеспечиваетtronкриптографическую защиту, это может ограничить прозрачность и вызвать опасения по поводу доступности данных. Вам следует учитывать компромисс между конфиденциальностью и прозрачностью в зависимости от конкретных сценариев использования и требований.

Исследование Арбитрума

Arbitrum — это решение для масштабирования Ethereum второго уровня, работающее по принципу оптимистичного роллапинга. Оно призвано преодолеть ограничения масштабируемости сети Ethereum за счет выполнения транзакций вне блокчейна, используя при этом безопасность основной сети Ethereum . Вот краткий обзор принципа работы Arbitrum:

Агрегация транзакций: Arbitrum объединяет несколько транзакций в пакет, называемый роллапом. Эти транзакции происходят вне блокчейна, что снижает вычислительную нагрузку и перегрузку сети Ethereum .

Проверка транзакций: После объединения в роллап, валидаторы проверяют корректность транзакций и гарантируют, что они соответствуют правилам, defiпротоколом Ethereum . Этот процесс проверки имеет решающее значение для поддержания безопасности и целостности сети.

Отправка сводки: отправляется сводка или подтверждение сводки Ethereum . Сводка содержит сжатую информацию о транзакциях, что уменьшает объем данных и затраты на газ по сравнению с выполнением каждой транзакции в основной сети по отдельности.

Выполнение и завершение: Основная Ethereum проверяет предоставленную сводную информацию и выполняет необходимые вычисления для завершения транзакций. Этот процесс гарантирует запись результатов транзакций в Ethereum , обеспечивая гарантии безопасности.

Разрешение споров: В оптимистической модели роллапа предполагается, что большинство транзакций являются действительными. Однако пользователи могут оспаривать результаты в случае споров или потенциального мошенничества. Конфликты запускают процесс, в ходе которого необходимо представить доказательства, а Ethereum выступает в роли судьи для разрешения спора. Этот механизм добавляет уровень безопасности и обеспечивает корректное выполнение транзакций.

Минусы

Хотя Arbitrum использует несколько доказательств мошенничества для повышения безопасности, это может привести к несколько более медленному выполнению транзакций. Необходимость подтверждения мошенничества вводит дополнительные этапы проверки, что может увеличить время расчетов по транзакциям по сравнению с другими решениями.

По мере развития и совершенствования Arbitrum, обновления и улучшения в экосистеме Arbitrum могут устранить эти ограничения и повысить общую производительность платформы.

Сравнительный анализ

Сравнение производительности

zkSync и Arbitrum — два известных решения второго уровня для Ethereum , которые повышают масштабируемость сети и скорость транзакций, сохраняя при этом безопасность и децентрализацию. zkSync, решение с нулевым разглашением, может достигать скорости транзакций до 2000 транзакций в секунду (TPS) с низкими комиссиями за транзакцию. С другой стороны, Arbitrum, решение с оптимистичным разглашением, может похвастаться более высокой пропускной способностью транзакций, достигающей до 40 000 TPS, и обеспечивает практически мгновенную окончательную обработку. Эти решения обеспечивают значительное улучшение производительности транзакций по сравнению с основной сетью Ethereum .

Расходы на газ и экономия средств

Как zkSync, так и Arbitrum стремятся решить проблему высоких комиссий за газ в сети Ethereum и предложить пользователям экономически эффективные альтернативы. zkSync снижает комиссии за газ до 100 раз, а Arbitrum — в 10-50 раз. Такое существенное снижение комиссий за газ приводит к значительной экономии средств для пользователей, делая транзакции более доступными и выгодными. Оптимизируя транзакционные издержки, zkSync и Arbitrum способствуют повышению эффективности и экономичности работы пользователей.

Децентрализация

Децентрализация играет решающую роль как в zkSync, так и в Arbitrum для обеспечения целостности и безопасности сетей.

zkSync обеспечивает децентрализацию за счет случайного выбора валидаторов, которые коллективно подтверждают и объединяют транзакции. Такой подход предотвращает контроль сети со стороны какой-либо одной организации, снижая риск манипуляций или мошенничества. Распределяя процесс валидации между несколькими валидаторами, zkSync поддерживает децентрализованную архитектуру, которая способствует доверию и прозрачности.

Arbitrum использует аналогичный подход к децентрализации, но применяет более сложную систему. Сеть опирается на разнообразную группу валидаторов, которые участвуют в обработке и проверке транзакций. Каждый валидатор заинтересован в безопасности и успехе сети, что стимулирует его действовать честно и поддерживать децентрализацию системы. Эта модель с несколькими валидаторами гарантирует, что ни одна организация не сможет монополизировать процесс валидации, сохраняя децентрализованный характер сети.

Уровень безопасности

zkSync и Arbitrum используют различные механизмы безопасности для обеспечения целостности и безопасности транзакций. zkSync использует доказательства с нулевым разглашением (ZKP) для гарантии безопасности и конфиденциальности. С помощью ZKP zkSync обеспечивает конфиденциальность данных транзакций, сохраняя при этом их действительность. Arbitrum, с другой стороны, использует доказательства мошенничества для обеспечения безопасности. Хотя оба решения ставят безопасность на первое место, их конкретные гарантии безопасности и компромиссы различаются из-за уникальных подходов. Постоянные аудиты и оценки безопасности непрерывно повышают уровень безопасности как zkSync, так и Arbitrum.

Экосистема разработчиков и поддержка сообщества 

zkSync и Arbitrum способствовали развитию динамичных экосистем разработчиков и получили значительную поддержку сообщества. zkSync предоставляет удобную для разработчиков среду с комплектами разработки программного обеспечения (SDK), интерфейсами прикладного программирования (API) и исчерпывающей документацией. Эти ресурсы облегчают разработчикам создание и развертывание масштабируемых приложений в сети zkSync. Аналогичным образом, Arbitrumtracзначительный интерес разработчиков и предлагает совместимость с широко используемым языком программирования Solidity и другими языками, компилируемыми в байт-код виртуальной машины Ethereum (EVM). Наличие надежных инструментов для разработчиков, ресурсов и активной поддержки сообщества имеет решающее значение для роста и распространения как zkSync, так и Arbitrum.

Варианты использования

ZkSync отлично подходит для сценариев использования, предполагающих частые транзакции с низкими комиссиями. Он идеально подходит для таких приложений, как микроплатежи, денежные переводы и транзакции в децентрализованных финансах (DeFi). ZkSync предлагает низкие комиссии за газ и высокую пропускную способность транзакций, эффективно обрабатывая множество операций. Разработчики могут использовать его для создания децентрализованных бирж (DEX), работающих вне блокчейна для управления книгой ордеров и расчетов в блокчейне, улучшая торговый опыт за счет снижения комиссий и повышения скорости транзакций. 

С другой стороны, Arbitrum — подходящий выбор для широкого спектра задач, требующих функциональности смарт-trac. Он удобен для децентрализованных приложений, игр и протоколов DeFi . Arbitrum полностью совместим с виртуальной машиной Ethereum , что позволяет разработчикам развертывать существующие смарт-tracEthereum в Arbitrum с минимальными изменениями. Эта совместимость упрощает процесс миграции для разработчиков, которые хотят перевести свои проекты на второй уровень без существенных изменений кода.

Стоит отметить, что у ZkSync есть проект zkSync zkEVM, который объединяет доказательства с нулевым разглашением (zk) и виртуальную машину Ethereum . Этот проект позволяет создавать масштабируемые и обеспечивающие конфиденциальность смарт-tracв сети Ethereum . Пользователи могут воспользоваться преимуществами скорости и стоимости пакетной обработки данных вне блокчейна в zkSync, одновременно используя конфиденциальность и безопасность, обеспечиваемые доказательствами с нулевым разглашением в zkEVM. Эта интеграция расширяет возможности для создания децентрализованных приложений (dApps), требующих масштабируемости и конфиденциальности, что делает zkSync zkEVM захватывающей инновацией в блокчейн-пространстве.

Заключение

В конечном итоге, выбор между zkSync и Arbitrum зависит от понимания уникальных требований каждого конкретного случая и выбора решения, которое наилучшим образом соответствует целям проекта. Обе платформы способствуют развитию децентрализованных финансов и более широкому внедрению технологии блокчейн, открывая захватывающие возможности для будущего масштабируемых и эффективных децентрализованных приложений.