Các giải pháp mở động quy mô dành cho Ethereum là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong ngành công nghiệp blockchain, và những giải pháp như vậy chúng ta gọi chúng là Layer-2.
Chúng ta đã chứng kiến rất nhiều vấn đề với việc Ethereum bị tắc với hàng nghìn hàng nghìn giao dịch, gây ra rất nhiều thất vọng cho người mua NFT và người giao dịch Defi.
Một trong những giải pháp sáng tạo và được tìm kiếm nhiều nhất là khi công nghệ zkEVM của Polygon sắp được ra mắt.
Vậy cụ thể zKEVM là gì? Nó khác gì so với ZkRollup? Đâu là những dự án đang sử dụng zkEVM? Hãy cùng chúng mình đi tìm hiểu chi tiết về zKEVM ở nội dung bài viết dưới đây nhé.
Nội dung
ZkEVM là gì?
ZkEVM (Viết tắt của Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) là một biến thể của Ethereum Virtual Machine (EVM) cho phép tạo và thực thi các hợp đồng thông minh trong một môi trường không tiết lộ thông tin (Zero-Knowledge).
Để bạn hiểu rõ hơn ZkEVM là gì, mình sẽ tách biệt 2 khái niệm ZK (1) và EVM (2).
(1) ZK là viết tắt của Zero-Knowledge Proof (ZKP) – một công nghệ mật mã học, giúp một bên có thể chứng minh với bên khác (người xác minh) rằng họ biết một giá trị x, mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin nào ngoài thực tế là họ biết giá trị x..
Ví dụ đơn giản để giúp bạn có thể hình dung về cách Zero-Knowledge (ZKP) hoạt động:
- A vào cửa hàng bán rượu và mua rượu, người bán hàng đòi xem chứng CMND của A để xem cậu ấy có đủ tuổi để mua rượu không.
- A nói: “Tôi có thể chứng minh rằng tôi trên 18 tuổi, nhưng tôi sẽ không cho bạn xem CMND của tôi”.
Rồi bằng cách nào đó, A đã chứng minh được mình trên 18 tuổi mà không cần đưa CMND của mình cho người bán rượu.
Nhìn chung, ZKP cung cấp cả sự linh hoạt và sự lựa chọn cho người dùng muốn có quyền kiểm soát và tự do đối với thông tin của họ. Nếu chúng ta kết hợp cả công nghệ blockchain và ZKP, sẽ có nhiều trường hợp sử dụng được thảo luận.
(2) EVM (Ethereum Virtual Machine) – là máy ảo Ethereum. Có thể hiểu đơn giản là các EVM sẽ đóng vai trò trung gian trong việc thực thi các smart contract (hợp đồng thông minh) ở trên mạng lưới Ethereum. Mỗi một Ethereum node được trang bị một EVM riêng, điều này sẽ đảm bảo tính bảo mật và phi tập trung của mạng lưới.
=> Tóm lại, nhờ sự kết hợp của (1) và (2) đã tạo thành ZkEVM. ZkEVM cho phép thực thi các hợp đồng thông minh trong khi vẫn bảo vệ quyền riêng tư của các điều khoản hợp đồng và dữ liệu liên quan đến hợp đồng đó.
Điều này được đạt được thông qua các chứng minh không tiết lộ thông tin (zero-knowledge proofs), là các chứng minh mật mã cho phép một bên chứng minh cho bên khác rằng một tuyên bố là đúng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung về tuyên bố đó.
Có nhiều loại zkEVM và rất quan trọng để phân biệt chúng. Mỗi loại này đều cố gắng xây dựng zkEVM tốt nhất nhưng lại có cách tiếp cận khác nhau:
- Loại 1 (Tương đương hoàn toàn với Ethereum) – Những zkEVM này không thay đổi bất kỳ phần nào của hệ thống Ethereum và cố gắng đạt đến sự tương đương hoàn toàn. Ví dụ bao gồm Taiko và PSE.
- Loại 2 (Tương đương hoàn toàn EVM) – Những zkEVM này trông giống như Ethereum nhưng khác nhau ở cấu trúc dữ liệu và cây trạng thái. Ví dụ bao gồm Scroll và Polygon Hermez.
- Loại 2.5 (Tương đương hoàn toàn EVM, ngoại trừ chi phí gas) – Những zkEVM này tăng đáng kể chi phí gas để đáp ứng các hoạt động cụ thể trong EVM mà rất khó để chứng minh bằng zk. Điều này có thể gây ra sự cố với các công cụ phát triển, vì vậy nhà phát triển cần phải chú ý khi triển khai dApp ở đây.
- Loại 3 (Tương đương một phần với EVM) – Những zkEVM này gần tương đương với EVM nhưng phải hy sinh một số tính năng và loại bỏ những tính năng khó thực hiện trong một hệ thống zkEVM. Rất ít dự án muốn làm loại 3 và nó nên được coi là một trạng thái chuyển tiếp cho đến khi họ chuyển sang loại 2.5 hoặc loại 2.
- Loại 4 (Chỉ tương đương ở các ngôn ngữ lập trình cao cấp) – Các zkEVM loại này tương thích với cấp độ ngôn ngữ (Solidity, Vyper). Chúng lấy các Hợp đồng Thông minh được viết bằng những ngôn ngữ này và cho phép biên dịch bằng một ngôn ngữ khác được sử dụng để xây dựng hệ thống zkEVM. Hiện nay, zkSync là một trong những thực hiện zkEVM như vậy.
Bạn có thể tìm thấy giải thích kỹ thuật chuyên sâu hơn cũng như ưu điểm và nhược điểm của từng loại zkEVM trong blog của Vitalik TẠI ĐÂY
Điểm khác nhau giữa ZkRollup và ZkEVM là gì?
Nhiều bạn khi tìm hiểu ZkEVM là gì, thường hay bị nhầm lẫn với ZkRollUp. Để giúp bạn phân biệt chúng, chúng mình sẽ nói qua về ZkRollUp:
zk-rollup là gì?
zk-rollup là một loại giải pháp tăng tốc Layer 2 cho các mạng blockchain. Nó cho phép các giao dịch được xử lý ngoài chuỗi và sau đó được “gộp lại (roll)” thành một giao dịch trên chuỗi, giảm tải trên blockchain chính và tăng khả năng xử lý giao dịch.
Trong một zk-rollup, các giao dịch được xử lý bởi một tập hợp các validator chịu trách nhiệm đảm bảo tính chính xác của các giao dịch. Những validator này tạo ra một bằng chứng không tiết lộ (Zero-Knowledge (ZKP). ZKP này sau đó được thêm vào giao dịch trên chuỗi, cho phép giao dịch được xác minh mà không cần phải xử lý từng giao dịch trên blockchain chính.
So sánh zkEVMs và zk-rollups
Một khác biệt quan trọng giữa zk-rollups và zkEVMs là zk-rollup tập trung vào khả năng mở rộng, trong khi zkEVM tập trung vào sự riêng tư.
-
zk-rollup cho phép xử lý một số lượng lớn các giao dịch ngoài chuỗi trong khi vẫn giữ an toàn và tính toàn vẹn của chuỗi chính Ethereum.
-
zkEVM cho phép thực thi hợp đồng thông minh theo cách bảo vệ sự riêng tư, cho phép tạo ra các giao dịch riêng tư, bí mật trên nền tảng Ethereum.
Cả zk-rollup và zkEVM đều là những đổi mới đáng kể có thể giúp cải thiện khả năng mở rộng và sự riêng tư của Ethereum. Chúng đều có tiềm năng cải thiện đáng kể khả năng của nền tảng Ethereum và làm cho nó hữu ích hơn cho một loạt các ứng dụng.
Top 6 dự án zkEVM tốt nhất hiện tại
Sau khi đã hiểu cơ bản về zkEVMs và zk-rollups, hãy xem xét cận cảnh các dự án khác nhau thực hiện zkEVMs. Dưới đây là những dự án zkEVM được đánh giá cao nhất hiện tại.
zkSync
zkSync là một giải pháp tăng cường lớp 2 cho Ethereum, nhằm tăng tính khả dụng và tốc độ của mạng Ethereum. Nó dựa trên các chứng minh không cần tiết lộ dữ liệu nguồn, cho phép xác minh giao dịch mà không cần tiết lộ dữ liệu nguồn đằng sau.
Điều này cho phép zkSync xử lý giao dịch ở ngoài chuỗi, nghĩa là chúng không được ghi lại trên blockchain Ethereum. Thay vào đó, chúng được ghi lại trên một cấu trúc dữ liệu ngoài chuỗi gọi là “Merkle tree”.
Điểm mạnh:
- Một trong những tính năng chính của zkSync là sử dụng “chuyển tiền optimistic”, cho phép người dùng gửi và nhận giao dịch mà không cần chờ đợi xác nhận trên blockchain Ethereum. Điều này giảm đáng kể thời gian giao dịch và cho phép tăng khả năng xử lý giao dịch.
- Ngoài ra, zkSync còn sử dụng nhiều công nghệ khác để tăng tính khả dụng và an ninh. Các công nghệ này bao gồm tổng hợp chữ ký, cho phép nén nhiều chữ ký thành một chữ ký đơn và hỗ trợ nhiều chuỗi, giúp zkSync tương tác với các mạng blockchain khác.
- Nhìn chung, zkSync nhằm cung cấp một nền tảng có tính khả dụng và an ninh cho các ứng dụng phi tập trung (dApps) và các dự án khác dựa trên Ethereum. Bằng cách cho phép giao dịch nhanh hơn và hiệu quả hơn, nó nhằm giúp cho nhà phát triển dễ dàng xây dựng và triển khai các dApps và cho người dùng tương tác với chúng.
Thách thức:
- Một trong những thách thức chính mà zkSync phải đối mặt là nhu cầu cân bằng khả năng mở rộng với bảo mật. Mặc dù việc sử dụng bằng chứng không có kiến thức (ZKP) và các công nghệ khác cho phép giao dịch nhanh hơn và hiệu quả hơn, nhưng nó cũng dẫn đến sự phức tạp bổ sung và các lỗ hổng tiềm ẩn.
- Do đó, zkSync đang không ngừng nỗ lực cải tiến và tinh chỉnh công nghệ của mình để đảm bảo nó an toàn và mạnh mẽ nhất có thể.
Bất chấp những thách thức này, zkSync đã đạt được những tiến bộ đáng kể kể từ khi ra mắt vào năm 2020 và đã thu hút được sự ủng hộ mạnh mẽ của các nhà phát triển và người dùng. Cách tiếp cận độc đáo của nó để mở rộng quy mô Ethereum đã thu hút sự chú ý và đầu tư đáng kể, đồng thời nó có khả năng đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của hệ sinh thái Ethereum trong tương lai.
StarkNet
Starkware là công ty đã phát triển giao thức StarkNet. StarkNet là một giải pháp mở rộng quy mô lớp 2 nhằm tăng hiệu suất và khả năng mở rộng của chuỗi khối, đặc biệt là các chuỗi khối sử dụng hợp đồng thông minh.
Mục tiêu chính của StarkNet là cho phép tạo ra các ứng dụng tài chính phi tập trung (DeFi) trên quy mô lớn. Bằng cách sử dụng StarkNet, các nhà phát triển DeFi có thể tạo ra các ứng dụng hiệu quả hơn và có khả năng mở rộng để xử lý khối lượng giao dịch lớn hơn.
- Tính năng chính của StarkNet là sử dụng STARK, một hệ thống bằng chứng không có kiến thức cho phép người dùng chứng minh tính đúng đắn của phép tính mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản. Điều này tăng cường quyền riêng tư và bảo mật trên mạng cũng như khả năng thực hiện các tính toán phức tạp mà không cần bên thứ ba đáng tin cậy.
- StarkNet cũng sử dụng sharding, một kỹ thuật cho phép chia chuỗi khối thành nhiều chuỗi nhỏ hơn hoặc “phân đoạn” có thể được xử lý song song. Điều này cho phép thông lượng lớn hơn và thời gian giao dịch nhanh hơn, vì mỗi phân đoạn có thể được xử lý độc lập với các phân đoạn khác.
- StarkNet đã được tích hợp với nhiều chuỗi khối phổ biến, bao gồm Ethereum, Binance Smart Chain và Polkadot. Điều này cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng DeFi trên các nền tảng này bằng StarkNet mà không phải lo lắng về khả năng mở rộng.
- Ngoài DeFi, StarkNet cũng được sử dụng trong quản lý chuỗi cung ứng, hệ thống bỏ phiếu và nghiên cứu y tế. Tính linh hoạt và khả năng mở rộng của giao thức làm cho nó trở thành lựa chọn hấp dẫn cho nhiều trường hợp sử dụng.
Nhìn chung, giao thức StarkNet của Starkware đại diện cho một tiến bộ đáng kể trong công nghệ blockchain.
Việc sử dụng STARK và sharding của nó mang lại hiệu quả, quyền riêng tư và khả năng mở rộng cao hơn, khiến nó trở thành một giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng khác nhau, đặc biệt là những ứng dụng trong không gian DeFi.
zkEVM của Polygon
Dự án blockchain Polygon vừa giới thiệu một công nghệ mới gọi là Hermez zkEVM. Công nghệ này được thiết kế để cải thiện tính mở rộng và sự riêng tư của blockchain Ethereum.
Hermez zkEVM nhằm giải quyết vấn đề tính mở rộng của blockchain Ethereum bằng cách sử dụng chứng minh không cần biết để cho phép các giao dịch trên mạng Ethereum nhanh hơn và rẻ hơn.
Ngoài việc cải thiện tính mở rộng, Hermez zkEVM còn tăng cường tính riêng tư của mạng Ethereum. Bằng cách sử dụng ZKP, Hermez zkEVM cho phép các giao dịch bí mật giấu các chi tiết cụ thể của một giao dịch khỏi tất cả các bên ngoại trừ người gửi và người nhận.
Hermez zkEVM là một bước phát triển hứa hẹn đối với mạng Ethereum và cộng đồng blockchain rộng hơn. Bằng cách cải thiện tính mở rộng và tính riêng tư, nó có tiềm năng làm cho mạng Ethereum hấp dẫn hơn đối với một loạt các ứng dụng phi tập trung và các trường hợp sử dụng.
Sẽ thú vị để xem công nghệ này được áp dụng như thế nào và nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển trong tương lai của mạng Ethereum và các nền tảng blockchain khác.
Scroll
Scroll là một giao thức phi tập trung nhằm đem lại tính mở rộng và tăng cường bảo mật cho blockchain Ethereum. Một trong những tính năng quan trọng của Scroll là sử dụng zk-rollups, một loại giải pháp tăng cường tầng lớp 2 cho phép giao dịch nhanh hơn và giá rẻ hơn trong khi vẫn đảm bảo an ninh cho blockchain chính.
Trong zk-rollup, các giao dịch được đóng gói và xác minh bởi một hợp đồng thông minh trên blockchain chính. Điều này cho phép tốc độ xử lý giao dịch cao hơn nhiều, vì gánh nặng xác minh từng giao dịch riêng lẻ được loại bỏ khỏi chuỗi chính và đưa vào hợp đồng zk-rollup.
Scroll tập trung vào việc tạo ra một zk-rollup tương thích với EVM, có nghĩa là nó có thể hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình và hợp đồng thông minh tương tự như Ethereum.
Điều này quan trọng vì nó cho phép các nhà phát triển dễ dàng di chuyển ứng dụng hiện tại của họ sang mạng lưới Scroll mà không cần thay đổi bất kỳ mã lệnh nào.
Tổng thể, Scroll là một dự án hứa hẹn mang lại lợi ích của zk-rollups cho hệ sinh thái Ethereum. Bằng cách tạo ra một giải pháp tương thích với EVM, Scroll có thể cung cấp cho các nhà phát triển một cách đơn giản để mở rộng ứng dụng của họ và tận dụng tính hiệu quả và bảo mật tăng cường của zk-rollups.
Khi mạng Ethereum tiếp tục phát triển và nhu cầu về giải pháp mở rộng tăng lên, các dự án như Scroll sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự tiến hóa của ngành blockchain.
Consensys và Infura
ConsenSys và Infura, hai trong số những tên tuổi đáng chú ý nhất trong hệ sinh thái Ethereum, đang làm việc trên một phiên bản mới của Ethereum Virtual Machine (EVM) gọi là zkEVM.
Dự án này nhằm mục đích cải thiện tính khả dụng của Ethereum, đây là một thách thức lớn đối với nền tảng này.
ConsenSys và Infura đang làm việc để tích hợp zkEVM vào Ethereum mainnet, cho phép bất kỳ ai trên mạng lưới sử dụng nó. Đây là một bước phát triển thú vị cho cộng đồng Ethereum, vì nó có tiềm năng giải quyết một số thách thức về tính khả dụng mà đã khiến nền tảng này chậm lại trong quá khứ.
Mặc dù công ty chưa công bố nhiều chi tiết về dự án này, cách tiếp cận thực hiện và những điều khác, đây vẫn là một trong những dự án thú vị nhất để các nhà phát triển theo dõi.
ConsenSys đã xây dựng một số cơ sở hạ tầng cốt lõi cho hệ sinh thái Ethereum, và không có gì ngạc nhiên nếu việc triển khai zkEVM này trở thành một trong những cái tên phổ biến nhất trong lĩnh vực này.
Taiko
Taiko tự giới thiệu là “Type 1 zkEVM – Hoàn toàn phi tập trung, zk-rollup tương đương với Ethereum” trên trang web của mình. Họ cho rằng việc trở thành một Type 1 zkEVM là một trong những điểm khác biệt chính so với các dự án khác trong danh sách này.
Họ không thay đổi nhiều kiến trúc Ethereum, bao gồm hàm băm hoặc chi phí gas. Bằng cách làm như vậy, họ có thể tái sử dụng các thực hiện khách hàng với ít sửa đổi nhất có thể.
Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng Type 1 zkEVM như Taiko là sự dễ dàng khi di chuyển mà không cần nhiều thay đổi trong mã của bạn. Ví dụ, bạn có thể triển khai trên Ethereum L1 và sau đó di chuyển sang Taiko.
Trên một khía cạnh khác, bạn cũng có thể triển khai trên Taiko trước và sau đó di chuyển sang bất kỳ chuỗi nào tương thích với EVM.
Daniel Wang là người sáng lập Taiko, người trước đây là người sáng lập Loopring cho đến khi ông từ chức khỏi vị trí đó vào năm 2021. Điều này xảy ra ngay trước khi Loopring ký thỏa thuận với Gamestop.
Trong khi cộng đồng có một số suy đoán về lý do tại sao điều này xảy ra, nhưng không có bất kỳ bất đồng gì giữa hai bên.
Tổng kết
Ngoại trừ zkSync đang testnet, Polygon zkEVM ấn định ra mắt vào 27/3 tháng tới đây, thì hầu hết các dự án zkEVM còn lại vẫn đang trog quá trình hoàn thiện và chưa có thời gian ra mắt cụ thể.
Nhưng với những gì chúng đang làm và đang hướng đến, thì đây đều là những dự án rất đáng được mong chờ. Mong rằng qua bài viết này, bạn đã hiểu được zkEVM là gì, cũng như tìm được những cơ hội đầu tư với các dự án thuộc nhóm ZK nổi bật qua một số bài viết dưới đây: