Atak zkEVM! 10x moment Crypto – Cointelegraph Magazine

Crypto obecnie marnieje, podobnie jak internet w 1996 roku, z małymi prędkościami i kilkoma praktycznymi przypadkami użycia, mówi Steve Newcomb, dyrektor ds. Produktu w Matter Labs.

Ale znaczny wzrost przepustowości i bezpieczeństwa wkrótce po tym, jak Internet stał się kluczową częścią codziennego życia na całym świecie – i jesteśmy na szczycie, jak to się stanie w przypadku kryptowalut w ciągu najbliższych kilku miesięcy.

„Nikt nie ufał swojej karcie kredytowej i wszyscy uważali, że to moda i nie było żadnych przypadków jej użycia”, wyjaśnia Newcomb. 

„A potem mieliśmy 10-krotne chwile przepustowości, a potem przyszedł SSL i HTPS, w którym dostałeś tę blokadę – to był 10-krotny moment zaufania. Nagle w 2005 roku e-commerce właśnie przeszedł przez dach”.

Moment „10x” Crypto może wreszcie nadejść, a sieć główna kompatybilna z maszyną wirtualną zkSync zostanie uruchomiona 28 października. EVM jest zasadniczo systemem operacyjnym dla Ethereum i umożliwienie mu pracy przy zerowych pakietach wiedzy oznacza, że ​​wszystko, co działa na Ethereum, może bezproblemowo przenieść się do doświadczenia ogromny skok prędkości i niższe koszty. 

Nie są jedynymi, którzy atakują ten problem: Polygon uruchomił w tym tygodniu swoją sieć testową dla własnego zkEVM, a Aave, Uniswap i Lens zobowiązali się do wdrożenia na nim. W lipcu firma Scroll uruchomiła swój „Testnet Pre Alpha”, podczas gdy Rozwiązanie zk StarkWare przebija się przez miliony transakcji miesięcznie

Współzałożyciel Ethereum, Vitalik Buterin, mówi, że pakiety zk oznaczają, że krypto może być w końcu ponownie użyte do płatności
Współzałożyciel Ethereum, Vitalik Buterin, mówi, że pakiety zbiorcze ZK oznaczają, że krypto może wreszcie zostać ponownie wykorzystane do płatności. (Andrzej Fenton)

Wszystkie te rozwiązania są dobrze finansowane: Scroll zebrał 30 milionów dolarów, Starkware 150 milionów dolarów, a Polygon 450 milionów dolarów. Newcomb sugeruje, że własna runda finansowania zkSync jest na tym samym polu, co Polygon, ale nie została jeszcze oficjalnie ogłoszona.  

StarkWare znacznie wyprzedza grupę, wprowadzając własne rozwiązanie do rollupów ZK dziewięć miesięcy temu i w sierpniu włączono skalowanie rekurencyjne. Podjęła również ryzykowną decyzję o użyciu niestandardowego języka programowania o nazwie Cairo w celu bardziej wydajnego skalowania. Może to spowodować, że przyjęcie przez duże protokoły przejdzie na ścieżkę najmniejszego oporu wobec rozwiązań kompatybilnych z EVM.

Wszystkie rozwiązania pracują również nad skalowaniem rekurencyjnym i/lub implementacjami „warstwy 3”, dzięki którym transakcje Ethereum potencjalnie staną się tysiące razy szybsze, usuną potrzebę stosowania mostów międzyłańcuchowych i pozwolą krypto w końcu zrealizować swój prawdziwy potencjał.

Co to jest rollup z zerową wiedzą lub rollup zk?

Rollupy ZK są dziś jednym z największych modnych słów w blockchain. Technologia pozwala na obliczanie tysięcy transakcji z dala od boleśnie powolnego łańcucha bloków Ethereum, z małym „dowodem ważności” weryfikującym, że wszystkie transakcje zostały wykonane poprawnie. Możesz więc „złożyć” 10,000 XNUMX transakcji przeprowadzonych gdzie indziej w jedną transakcję ETH. To wielka sprawa, ponieważ nawet po tym, jak Merge Ethereum kuleje? przy 15 transakcjach na sekundę.

Rollupy ZK są od pewnego czasu wykorzystywane do transakcji NFT i transakcji finansowych na platformach takich jak Loopring, dyDx i innych. Ale jak zauważył współzałożyciel Vitalik Buterin podczas ETH Seul w sierpniu: 

„Ogólnie rzecz biorąc, myślę, że nauczyliśmy się, że ludzie nie chcą tylko skalowalnych pieniędzy, ale także skalowalnego EVM”.

Jest to jeden z tego, co Newcomb nazywa „pięć magicznych elementów” dla rollupów ZK. Jego zdaniem, rozwiązanie rollup ZK powinno być uniwersalne, zgodne z EVM i wspierać język programowania Ethereum Solidity. Powinien również być open source, aby pasował do etosu założycielskiego krypto, i powinien mieć dystrybucję tokenów, która decentralizuje protokół, a nie koncentruje bogactwo wśród zespołu.

Dziwnym zbiegiem okoliczności zkSync osiągnął wszystkie pięć z tych narzuconych sobie metryk. (Newcomb twierdzi, że nie może szczegółowo opisać dystrybucji tokenów, ale mówi, że około 30% dla wtajemniczonych wydaje się być „konsensusem”).

Lista kontrolna jest czymś w rodzaju zawoalowanej krytyki konkurenta StarkWare, który ma dać 49.9% swojej podaży tokenów StarkNet inwestorom i głównym współtwórcom. To również nie jest open source, chociaż planuje przekazać kontrolę nad IP swojej społeczności. 

Współzałożyciel Eli Ben-Sasson wyjaśnia, że ​​jedynym sposobem na pełne wykorzystanie skalowania zapewnianego przez rollupy ZK jest użycie niestandardowego języka, takiego jak Cairo.

„Jestem przekonany, że ludzie zdadzą sobie sprawę po włączeniu dowodów, że celem nie jest symulacja EVM. Celem jest osiągnięcie skalowalności. Aby umieścić 10,000 100,000, XNUMX XNUMX, milion transakcji i umieścić ich dowód w jednym bloku Ethereum”, mówi.

„Chętnie założę się, że nie zobaczysz pełnej wersji ZK EVM, która może umieścić milion transakcji w jednym dowodzie na Ethereum. Tak, jak możemy to zrobić dzisiaj i robimy to od miesięcy i lat.”

Eli Ben-Sasson twierdzi, że jego rozwiązanie jest szybsze i lepsze niż niezgrabne EVM. (Andrzej Fenton)

Skalowanie a kompatybilność

StarkWare's Odin-Free wyjaśnił na Twitterze, że istnieją skomplikowane matematyczne powody stojące za potrzebą niestandardowego języka, ponieważ „systemy dowodowe, takie jak Stark, opierają się na wielomianach nad skończonymi polami, co daje znacznie bardziej efektywne równanie wielomianowe”. OK, uwierzmy mu na słowo.

Dla Ben-Sassona próbowanie zupy z EVM jest po prostu głupie:

„Jeśli chcesz rozwiązać problem transportu, możesz wziąć dużą ciężarówkę i umieścić ją w samolocie, a samolot ją dostarczy” – mówi.

„Są samoloty, w których można zmieścić ciężarówkę, ale jest to bardzo nieefektywny sposób robienia tego. O wiele lepszym sposobem jest po prostu zabranie rzeczy i umieszczenie ich bezpośrednio w samolocie”.

To powiedziawszy, ekosystem ma transpiler o nazwie Warp, który zamienia kod Solidity na kod Kairski i który został właśnie użyty do przeniesienia przez widełki Uniswap do StarkNet.

Tak więc zasadniczo w przypadku rollupów ZK można dokonać wyboru między całkowitą kompatybilnością z EVM a skalowaniem. Całkowita kompatybilność umożliwia DApps i protokoły bezproblemowe przenoszenie i wszystko działa dokładnie tak, jak w Ethereum dla programistów i użytkowników, ale pod względem skalowania szybsze jest oczywiście lepsze.

Newcomb przyznaje, że rozwiązanie StarkWare zapewni lepszą skalę, ale poświęcenie dostępności oznacza, że ​​jest bardziej odpowiednie dla aplikacji korporacyjnych na zamówienie niż bycie fundamentalną częścią Ethereum z powodu „tarcia adopcyjnego”.

„Nie są kompatybilne z EVM, więc bardzo trudno jest je przenieść. Widzieliśmy projekty, których realizacja trwa siedem miesięcy”.

Kompatybilny, ale mniej elegancki

Nie ma uzgodnionej definicji, ale „odpowiednik EVM” zwykle oznacza „dokładnie to samo, co EVM”, więc możesz po prostu wdrożyć istniejącą inteligentną umowę w rozwiązaniu bez żadnych zmian.

Scroll jest powszechnie uważany za odpowiednik, ale nie ma jeszcze odpowiedniej sieci testowej i jest wiele miesięcy za innymi ze stosunkowo niewielkim budżetem. Rozwiązanie zkEVM firmy Polygon twierdzi, że jest równoważne (jednak jest to kwestionowane). ZkSync w międzyczasie będzie kompatybilny z EVM – co oznacza, że ​​jest prawie identyczny, ale kilka rzeczy może nie działać z powodu pewnych wyborów projektowych, aby rozwiązanie działało lepiej.

Steve Newcomb pasjonuje się tym, dlaczego wierzy, że zkSync ma wszystkie pięć składników wymaganych do sukcesu. (Zrzut ekranu z wywiadu)

Wielokąt uruchomił swój publiczny testnet zkEVM w poniedziałek, twierdząc, że „Polygon jest pierwszym projektem, który dostarcza w pełni funkcjonalną implementację open source zkEVM; przełomowy kamień milowy, nie tylko dla firmy Polygon, ale dla całej branży”. Polygon twierdzi, że sieć testowa „zawiera całkowicie otwarty program zk-Prover — pierwszy tego rodzaju, który zostanie opublikowany publicznie”.

Współzałożyciel Mihailo Bjelic powiedział magazynowi, że wczesne testy pokazują, że „zkEVM Polygon może obniżyć opłaty sieciowe Ethereum o około 90% i zwiększyć przepustowość sieci o kilka rzędów wielkości”.

Mówi, że otwarte pozyskiwanie technologii „dowodzi naszej zgodności z etosem branży i zwiększa bezpieczeństwo rozwiązania, ponieważ każdy może je przejrzeć i wskazać potencjalne błędy. Inaczej jest w przypadku StarkNet czy zkSync, które, przynajmniej na razie, trzymają krytyczne części swoich implementacji w zamkniętym kodzie źródłowym.”

Bit techniczny

Według Luozhu Zhanga z Scrolla istnieją trzy potencjalne typy zkEVM: poziom kodu bajtowego, poziom języka i poziom konsensusu. zkSync i StarkWare są na poziomie języka i wymagają kroku kompilatora lub transpilera, podczas gdy Scroll i Polygon są podejściami na poziomie kodu bajtowego. Czytelna dla człowieka forma kodu bajtowego nazywana jest opcode.

Bjelic mówi, że rozwiązanie Polygon jest zaprojektowane jako ekwiwalent EVM, podczas gdy:

„Projekty takie jak StarkNet i zkSync idą inną drogą — mają własne niestandardowe maszyny wirtualne, a następnie próbują transpilować Solidity, najpopularniejszy język zbudowany na bazie EVM, na języki, które te maszyny wirtualne mogą interpretować”, mówi.

„Z tym podejściem wiążą się dwa główne wyzwania: (i) trudno jest zbudować transpiler, który będzie obsługiwał 100% inteligentnych kontraktów Solidity i (ii) nawet jeśli masz transpiler, nadal nie możesz wykorzystać wszystkich programistów i użytkowników końcowych narzędzia takie jak Polygon zkEVM mogą.”

Newcomb twierdzi, że krążą złe informacje. „Nie transpilujemy, tylko kompilujemy” – mówi. I robi zdjęcie w firmie Polygon, mówiąc, że patrząc na Github projektu, nie opracowali jeszcze działającego narzędzia do ogólnego użytku zintegrowanego z działającym sekwencerem.  

„Jeśli tak jest, oznacza to, że mają do wykonania nieokreśloną ilość pracy. Ostatnie 10% dowolnego złożonego systemu jest zawsze najtrudniejsze. Wygląda to podobnie do miejsca, w którym byliśmy, a nawet w tyle, w którym byliśmy, gdy uruchomiliśmy testnet. A potem zajęło nam to dziewięć miesięcy.

Mihailo Bjelic z firmy Polygon twierdzi, że jego rozwiązanie jest w 100% odpowiednikiem EVM. (Świergot)

W większości kompatybilny

w międzyczasie zkSync jest kompatybilny ze wszystkimi z wyjątkiem trzech 141 Opcodes Ethereum — z których jeden jest przestarzały, inny jest przestarzały, a trzeci jest używany przez mniej niż 1/10 z 1% projektów według Newcomb.

„Więc co dostaliśmy za to, że nie byliśmy w pełni równoważni? Mamy dwie rzeczy, nasz koszt wydajności jest o wiele lepszy niż jakiekolwiek rozwiązanie oparte na równoważności. Jesteśmy o wiele szybsi, o wiele tańsi. A drugą rzeczą, którą otrzymaliśmy, jest to, że byliśmy w stanie umieścić kompilator LLVM w naszym łańcuchu, czego nie możesz zrobić, jeśli robisz równoważne. A to, co robi kompilator LLVM, to fakt, że już przyglądamy się warstwie trzeciej”.

LLVM pozwoliłoby na użycie kodu programisty Python, Rust lub C++ na swoim rozwiązaniu, które następnie skompiluje się, aby działać w ten sam sposób z Solidity. 

„To ogromna szansa na adopcję. Więc tam, gdzie ten projekt, który trwał siedem miesięcy tutaj, w Kairze, ten sam projekt ekosystemu przeniósł się do nas w siedem dni. To jest kompatybilność”.

Przyznaje, że przeniesienie zajęłoby tylko jeden dzień, gdyby zkSync miał całkowitą równoważność, ale przegapiłby LLVM i zwiększone skalowanie. Więc mówi, że warto to zrobić.

Warstwa 3 i skalowanie rekurencyjne

Najfajniejszą rzeczą w możliwości skompresowania dużej liczby transakcji w jeden dowód ważności jest to, że technologia pozwala skompresować wiele inne dowody w jeden dowód. 

Nazywa się to skalowaniem rekurencyjnym, a Declan Fox, menedżer produktu ds. rollupów w Consensys, uważa, że ​​jest tak potężny, że teoretycznie cały globalny system finansowy mógłby działać na Ethereum. „Posiadamy technologię pozwalającą na osiągnięcie takiej niezbędnej przepustowości”, mówi. „Dzięki rekurencyjnym rollupom i dowodom teoretycznie możemy nieskończenie skalować”.

Przeczytaj także: Ethereum pożera świat: — „Potrzebujesz tylko jednego internetu” 

StarkWare włączył skalowanie rekurencyjne w sierpniu i przetworzył ponad 30 milionów transakcji od czasu korzystania z tej technologii.

„Rekurencja już na tym wczesnym etapie zwiększyła liczbę transakcji w jednym dowodzie około 8-krotnie”, wyjaśnia Ben-Sasson. „Co więcej, okazuje się tak wydajny, że wkrótce po wejściu do produkcji następuje zmniejszenie o około 40% kosztów naszej własnej chmury na potrzeby generowania dowodów.

„Nie są to prognozy ani liczby, które mamy nadzieję zobaczyć, ale raczej liczby z tego, co jest obecnie w produkcji. I podkreślam: to dopiero początek, a zmiany, które wprowadzimy, spowodują, że te liczby będą coraz bardziej imponujące.

Ekosystem Starkware rośnie. (ZK Daily Twitter)

Firma Polygon zamierza wdrożyć swoje rozwiązanie Plonky2 według Bjelica. Jest to rozwiązanie typu open source zk-SNARK. „Ten rekurencyjny SNARK może być używany do weryfikacji rzędów wielkości transakcji szybciej niż istniejące alternatywy. Plonky2 jest również natywnie kompatybilny z Ethereum Virtual Machine, co pozwoliło firmie Polygon opracować zkEVM.”

A sieć testowa dla warstwy 3 zkSync zostanie wkrótce wydana, w czasie, aby skorzystać z aktualizacji Ethereum o nazwie Proto-Danksharding na początku przyszłego roku, zaprojektowanej specjalnie, aby zapewnić rolacjom przestrzeń na Ethereum do rozkwitu. Newcomb spodziewa się, że warstwa 3 będzie w produkcji w ciągu roku. Nazywają go Pathfinder, ekosystemem fraktalnych hiperłańcuchów.

„Prawdopodobnie moglibyśmy pracować godzinami, jeśli chodzi o inżynierię, ale funkcjonalnie im dalej w łańcuchu rekurencyjnym oddalasz się od Etherium, tym tańsze są koszty danych i jest to 10x, 10x, 10x, 10x, ponieważ rekursywnie kończysz z kosztami danych, i to jest unikalne dla zk.”

„Właśnie tam osiągamy 100,000 4000 TPS i milion TPS”, mówi. Visa pochłania około 65,000 TPS w normalny dzień, wzrastając do około XNUMX XNUMX TPS w godzinach szczytu, takich jak Chrismats.

„ZK to jedyny sposób na osiągnięcie 100,000 XNUMX TPS, dzięki czemu można dostać się do poziomów, na których coś takiego jak Visa zastępuje swój podstawowy protokół blockchainem. A kiedy to zrobisz, nadejdzie moment masowej adopcji”.

Innym zdumiewającym osiągnięciem według Newcomb jest to, że warstwa 3 może pozbyć się wymogu mostów międzyłańcuchowych, w którym tylko w tym roku miały miejsce wszystkie ponad 2 miliardy dolarów włamań.

„Jedną z innych rzeczy, które osiągnęliśmy już w warstwie 3, jest pozbycie się wszystkich mostów. A kiedy możesz mieć jednego testera wykonującego obwód dla wszystkich hiperłańcuchów w warstwie 3, każda komunikacja z jednego łańcucha bloków do drugiego jest teraz natywna. To kolejny powód, dla którego Vitalik powiedział, że to koniec gry, ponieważ nie ma już mostów.

„Jeśli sprawisz, że będzie to szybsze, tańsze o rzędy wielkości, jeśli uczynisz go łatwiejszym w użyciu i bardziej przyjaznym dla szerszego grona programistów dzięki większej liczbie dostępnych języków, a następnie sprawisz, że ludzie mu zaufają, ponieważ pozbędziesz się mostów. To jest to, co zawsze mówię, to gromada gwiazd z 10-krotnymi momentami w L3 i to jest miejsce, w którym odbędzie się gra”.

Jeszcze nie naprawiono 

Więc to jest to? Wraz z pojawieniem się rollupów ZK i rozwiązań skalujących kompatybilnych z EVM wszystko zostało rozwiązane?

Niestety nie. Rollupy ZK są obecnie bardzo dobre w pobieraniu obliczeń z Ethereum, ale nadal muszą zapisywać wystarczającą ilość danych z powrotem do głównego łańcucha, aby jeśli rollup przestał działać lub został przejęty przez złych, to jakiś inny sprzęt mógł wkroczyć do naruszenia i dowiedz się, kto komu jest winien.

Nazywa się to problemem dostępności danych, a znaczna część mapy drogowej Ethereum z proto dankshardingiem i pełnym dankshardingiem ma na celu rozwiązanie tego problemu i umożliwienie włączenia większej ilości danych. Obecnie istnieje kilka sposobów na obejście tego problemu, w tym przechowywanie danych w Validium, które są tańsze, ale mniej bezpieczne. 

„Więc opisujemy to tak, że jeśli masz kolekcję kart baseballowych, a wiele z tych kart nie kosztuje dużo i zapisałeś je w Validium, ale jeśli masz jedną rzadką kartę, która jest warta dużo pieniędzy, prawdopodobnie będziesz oszczędzaj na warstwie 1”, mówi Ben-Sasson.

Polygon pracuje nad wieloma rozwiązaniami tego samego problemu, w tym Avail „blockchain, w którym informacje są dostępne dla wszystkich w dowolnym momencie, został zaprojektowany specjalnie do tego celu” – mówi Bjelic. 

Pathfinder zkSync umożliwi programistom wybór jednej z trzech opcji dostępności danych, Validium, zkPorter (mieszanie w łańcuchu i poza łańcuchem) i ZKRollup (pełne bezpieczeństwo).

zkSync jest już w drodze. (Pexels)

Nie oczekuj wielkiego wybuchu od uruchomienia mainnetu zkSync 28 października. Na początku będzie to trochę rozczarowujące, z kilkoma miesiącami testów Matter Labs i oferowaniem użytkownikom nagród za próbę zhakowania lub wykorzystania go. Następnie DApps będzie mógł przenieść się i zacząć budować i testować zabezpieczenia.

„A potem, kiedy czujemy, że wszystko zostało zrobione, robimy coś, co nazywamy windą w bramie”, mówi Newcomb. „A potem wszyscy użytkownicy mogą jednocześnie wejść do systemu i nazywa się to programem sprawiedliwego wydania. Dlatego nie przedkładamy żadnego projektu nad inny.” Mówi, że w tym momencie zostanie uruchomionych 150 projektów i nie będzie już powodu, dla którego projekt miałby czekać na zakończenie rozwiązania Polygon.

„To tak, jakby jechali na tor wyścigowy i pojawiali się z podwoziem samochodu, który nie ma żadnych kół, kierownicy i absolutnie żadnego silnika”, mówi.

„I mamy gotowy cały produkt. Wiesz, że mamy Ferrari i jesteśmy gotowi do drogi.

Andrzeja Fentona

Andrew Fenton z siedzibą w Melbourne jest dziennikarzem i redaktorem zajmującym się kryptowalutami i blockchainem. Pracował jako krajowy pisarz rozrywkowy dla News Corp Australia, SA Weekend jako dziennikarz filmowy oraz w The Melbourne Weekly.

Źródło: https://cointelegraph.com/magazine/2022/10/12/attack-zkevms-cryptos-10x-moment