Angreb af zkEVM'erne! Crypto's 10x øjeblik – Cointelegraph Magazine

Crypto sygner i øjeblikket hen som internettet gjorde i 1996 med langsomme hastigheder og få praktiske brugssager, siger Steve Newcomb, Chief Product Officer for Matter Labs.

Men en stor stigning i båndbredde og sikkerhed kort efter gjorde, at internettet blev en afgørende del af hverdagen over hele kloden - og vi er lige på kanten af, at det sker for krypto i de næste par måneder.

"Ingen stolede på deres kreditkort på det, og alle troede, det var et modefænomen, og der var ikke nogen use cases for det," forklarer Newcomb. 

"Og så havde vi 10x øjeblikke i båndbredde, og så kom SSL, og HTPS, hvor du fik den lås - det var et 10x øjeblik i tillid. Pludselig i 2005 gik e-handel bare gennem taget."

Cryptos '10x'-øjeblik kunne endelig være her, med zkSyncs Ethereum Virtual Machine-kompatible mainnet, der lanceres den 28. oktober. EVM er i bund og grund operativsystemet til Ethereum og gør det muligt for det at fungere ved hjælp af nul viden-oprulninger betyder, at alt, der kører på Ethereum, problemfrit kan overføres til oplevelse et stort hop i fart og lavere omkostninger. 

De er ikke de eneste, der angriber problemet: Polygon lancerede sit testnet til sit eget zkEVM i denne uge, hvor Aave, Uniswap og Lens alle forpligtede sig til at implementere det. Scroll lancerede sit "Pre Alpha testnet" i juli mens StarkWares zk-løsning har pløjet igennem millioner af transaktioner om måneden

Ethereums medstifter Vitalik Buterin siger, at zk rollups betyder, at krypto endelig kan bruges til betalinger igen
Ethereum-medstifter Vitalik Buterin siger, at ZK-rollups betyder, at krypto endelig kan bruges til betalinger igen. (Andrew Fenton)

Disse løsninger er alle velfinansierede, hvor Scroll hæver $30 mio., Starkware hæver $150 mio. og Polygon hæver $450 mio. Newcomb antyder, at zkSyncs egen finansieringsrunde er i samme boldgade som Polygons, men den er endnu ikke officielt annonceret.  

StarkWare er langt foran flokken efter at have lanceret sin egen ZK rollup-løsning for ni måneder siden og den aktiverede rekursiv skalering i august. Men det tog også den risikable beslutning at bruge et brugerdefineret programmeringssprog kaldet Cairo for at skalere mere effektivt. Dette kunne se vedtagelse af de store protokoller bevæge sig til den mindste modstands vej på de EVM-kompatible løsninger.

Alle løsningerne arbejder også på rekursiv skalering og/eller 'Layer 3'-implementeringer, som vil se Ethereum-transaktioner potentielt blive tusindvis af gange hurtigere, fjerne behovet for interchain-broer og tillade krypto endelig at realisere sit sande potentiale.

Hvad er en nulvidensoprulning eller zk-oprulning?

ZK rollups er blandt de største buzzwords i blockchain i dag. Teknologien giver mulighed for, at tusindvis af transaktioner kan beregnes væk fra den smerteligt langsomme Ethereum blockchain, med et lille "gyldighedsbevis", der bekræfter, at alle transaktioner blev udført korrekt. Så du kan "rulle" 10,000 transaktioner op andre steder til en enkelt ETH-transaktion. Dette er en stor sag, fordi selv efter Merge Ethereum halter frem med 15 transaktioner i sekundet.

ZK rollups er blevet brugt til NFT'er og finansielle transaktioner i nogen tid nu på platforme som Loopring, dyDx og andre. Men som medstifter Vitalik Buterin påpegede under ETH Seoul i august: 

"Generelt tror jeg, vi har lært, at folk ikke bare vil have en skalerbar pengeting, de vil have en skalerbar EVM."

Det er en af, hvad Newcomb kalder "fem magiske elementer" til ZK rollups. Efter hans mening bør en ZK-rollup-løsning være til generel formål, EVM-kompatibel og understøtte Ethereums programmeringssprog Solidity. Det bør også være open source for at passe med cryptos grundlæggende etos, og det bør have en token-distribution, der decentraliserer protokollen i stedet for at koncentrere rigdom blandt teamet.

Ved mærkelig tilfældighed har zkSync opnået alle fem af disse selvpålagte metrics. (Newcomb siger, at han ikke kan detaljere den nøjagtige token-fordeling, men siger, at omkring 30 % for insidere ser ud til at være "konsensus.")

Tjeklisten er noget af en tilsløret kritik af konkurrenten StarkWare, som er indstillet til at give 49.9% af sin StarkNet-tokenforsyning til investorer og kernebidragydere. Det er heller ikke open source, selvom det planlægger at give kontrol over IP'en til sit fællesskab. 

Medstifter Eli Ben-Sasson forklarer, at den eneste måde at drage fuld fordel af den skalering, som ZK-rollups giver, er at bruge et brugerdefineret sprog som Cairo.

"Jeg er meget sikker på, at folk vil indse, når de tænder for beviser, at målet ikke er at simulere EVM. Målet er at nå skalerbarhed. At sætte 10,000, 100,000, en million transaktioner og få deres bevis monteret inde i en enkelt blok af Ethereum,” siger han.

"Jeg er villig til at vædde på, at du ikke vil se en komplet ZK EVM, der kan placere en million transaktioner i et enkelt bevis på Ethereum. Som vi sagtens kan i dag og har gjort i måneder og år.”

Eli Ben-Sasson siger, at dens løsning er hurtigere og bedre end kludgy EVM'er. (Andrew Fenton)

Skalering kontra kompatibilitet

StarkWares Odin-Free forklarede på Twitter, at der er komplicerede matematiske årsager bag behovet for et brugerdefineret sprog, fordi "bevissystemer som Stark er baseret på polynomier over endelige felter, hvilket giver en meget mere effektiv polynomielligning." OK, lad os tage hans ord for det.

For Ben-Sasson er det bare dumt at prøve at suppe op til EVM:

"Hvis man ville løse transporten, kunne man tage en stor lastbil og sætte den ind i et fly og få flyet til at levere den," siger han.

"Der er fly, der kan passe en lastbil inde, men det er en meget ineffektiv måde at gøre det på. En langt bedre måde er bare at tage tingene og lægge dem direkte i flyet."

Når det er sagt, har økosystemet en transpiler kaldet Warp, der gør Solidity-kode til Cairo-kode, og som er netop blevet brugt til at porte over en gaffel af Uniswap til StarkNet.

Så i det væsentlige med ZK rollups er der et valg, der skal træffes mellem total kompatibilitet med EVM og skalering. Total kompatibilitet gør det muligt for DApps og protokoller at overføre problemfrit, og alt fungerer nøjagtigt som på Ethereum for udviklere og brugere, men i skaleringstermer er hurtigere naturligvis bedre.

Newcomb indrømmer, at StarkWares løsning vil producere skala bedre, men siger, at ofring af tilgængelighed betyder, at den er mere velegnet til skræddersyede virksomhedsapplikationer end at være en grundlæggende del af Ethereum på grund af "adoptionsfriktion."

"De er ikke EVM-kompatible, så det er virkelig svært at overføre til dem. Vi har set projekter, der tager syv måneder at sende til dem.”

Kompatibel, men mindre elegant

Der er ingen aftalt definition, men "EVM-ækvivalent" betyder normalt "præcis det samme som EVM", så du kan bare implementere den eksisterende smarte kontrakt på løsningen uden ændringer.

Der er bred enighed om, at Scroll er ækvivalent, men den er heller ikke på et ordentligt testnet endnu og er mange måneder efter de andre med et forholdsvis lille budget. Polygons zkEVM-løsning hævder at være ækvivalent (men dette bestrides.) zkSync vil i mellemtiden være EVM-kompatibel – hvilket betyder, at den er næsten identisk, men nogle få ting fungerer muligvis ikke på grund af nogle designvalg for at få løsningen til at fungere bedre.

Steve Newcomb brænder for, hvorfor han mener, at zkSync har alle fem ingredienser, der kræves for succes. (Interview screenshot)

Polygon lancerede sit zkEVM Public Testnet i mandags og hævdede "Polygon er det første projekt nogensinde til at levere en fuld-featured, open source implementering af zkEVM; en banebrydende milepæl, ikke kun for Polygon, men for hele branchen." Polygon siger, at testnettet "inkluderer en fuldstændig open-sourced zk-Prover - den første af sin slags, der blev frigivet offentligt."

Medstifter Mihailo Bjelic fortæller til Magazines tidlige tests viser, at "Polygons zkEVM kan reducere Ethereums netværksgebyrer med cirka 90% og øge netværkets gennemløb med flere størrelsesordener."

Han siger, at open source-teknologien "beviser vores overensstemmelse med industriens etos og øger sikkerheden for løsningen, da enhver kan gennemgå den og pege på potentielle fejl. Dette er ikke tilfældet med StarkNet eller zkSync, som holder kritiske dele af deres implementeringer lukket kilde, i det mindste indtil videre."

Teknisk bit

Ifølge Scrolls Luozhu Zhang er der tre potentielle typer zkEVM'er: bytekodeniveau, sprogniveau og konsensusniveau. zkSync og StarkWare er på sprogniveau og kræver et compiler- eller transpileringstrin, mens Scroll og Polygon er bytekode-niveautilgange. Den menneskelige læsbare form for bytekode kaldes en opcode.

Bjelic siger, at Polygons løsning er designet til at være EVM-ækvivalent, mens:

"Projekter som StarkNet og zkSync tager en anden vej - de har deres egne brugerdefinerede virtuelle maskiner, og så forsøger de at transpilere Solidity, det mest populære sprog bygget oven på EVM til de sprog, disse virtuelle maskiner kan fortolke," siger han.

"Der er to store udfordringer med denne tilgang: (i) det er svært at bygge en transpiler, der understøtter 100 % af Solidity smarte kontrakter, og (ii) selvom du har transpileren kan du stadig ikke udnytte alle udviklere og slutbrugere værktøjer som Polygon zkEVM kan."

Newcomb siger, at der cirkulerer dårlig information. "Vi transpilerer ikke, vi kompilerer," siger han. Og han tager et skud tilbage på Polygon og siger, at ud fra at se på projektets Github, så mangler de endnu at udvikle en fungerende test til generelle formål integreret med en fungerende sequencer.  

"Hvis det er tilfældet, betyder det, at de har en udefinerbar mængde arbejde, der skal udføres. De sidste 10 % af et komplekst system er altid de sværeste. Dette ligner, hvor vi var eller endda bagefter, hvor vi var, da vi lancerede testnet. Og så efter det tog det os ni måneder.”

Polygons Mihailo Bjelic siger, at dens løsning er 100 % EVM-ækvivalent. (Twitter)

For det meste kompatibel

zkSync er i mellemtiden kompatibel med alle på nær tre af Ethereums 141 Opcodes - hvoraf den ene er blevet forældet, en anden er ved at blive forældet, og den tredje bruges af mindre end 1/10 af 1% af projekterne ifølge Newcomb.

»Hvad fik vi så for ikke at være helt ligeværdige? Vi har to ting, vores omkostninger for ydeevne er langt bedre end nogen løsning, der går efter ækvivalens. Vi er meget hurtigere, meget billigere. Og den anden ting, vi fik, er, at vi var i stand til at sætte en LLVM-compiler ind i vores kæde, hvilket du ikke kan gøre, hvis du gør tilsvarende. Og hvad en LLVM-compiler gør, er, at vi allerede ser på lag tre."

LLVM'en ville lade en Python-, Rust- eller C++-udviklerkode på deres løsning, som derefter kompilerer for at fungere på samme måde med Solidity. 

"Det er enormt for adoption. Så hvor dette projekt, der tog syv måneder her i Kairo, blev sendt til os på syv dage, det samme økosystemprojekt. Det er kompatibilitet."

Han indrømmer, at det kun ville tage én dag at porte over, hvis zkSync havde total ækvivalens, men ville savne LLVM og den øgede skalering. Så han siger, at det er en byttehandel, der er værd at gøre.

Lag 3 og rekursiv skalering

Det fedeste ved at kunne komprimere et stort antal transaktioner til et enkelt gyldighedsbevis, er, at teknologien giver dig mulighed for at komprimere adskillige andre beviser også til et enkelt bevis. 

Det kaldes rekursiv skalering, og Declan Fox, produktchef for rollups hos Consensys, mener, at det er så kraftfuldt, at hele det globale finansielle system i teorien kunne køre på Ethereum. "Vi har teknologien til at opnå den form for gennemstrømning, der er nødvendig," siger han. "Med rekursive rollups og beviser kan vi teoretisk skalere uendeligt."

Læs også: Ethereum æder verden: — 'Du behøver kun et internet' 

StarkWare aktiverede rekursiv skalering tilbage i august og har behandlet mere end 30 millioner transaktioner siden brugen af ​​teknologien.

"Rekursion har allerede på dette tidlige stadium øget antallet af transaktioner i et enkelt prøveeksemplar med cirka 8x," forklarer Ben-Sasson. “Hvad mere er, har det vist sig så effektivt, at kort efter at det gik i produktion, er der en reduktion på omkring 40 % til vores egne skyomkostninger til bevisgenerering.

"Dette er ikke forudsigelser eller tal, vi håber at se, men snarere tal fra det, der er i produktion i dag. Og jeg understreger: dette er kun begyndelsen, og ændringer, vi vil foretage, vil betyde, at disse tal bliver mere og mere imponerende.

Starkware-økosystemet vokser. (ZK Daily Twitter)

Polygon er ved at implementere sin Plonky2-løsning ifølge Bjelic. Det er en open source zk-SNARK-løsning. "Denne rekursive SNARK kan bruges til at verificere transaktioner i størrelsesordener hurtigere end eksisterende alternativer. Plonky2 er også naturligt kompatibel med Ethereum Virtual Machine, som gjorde det muligt for Polygon at udvikle zkEVM.

Og testnettet for zkSync's Layer 3 vil snart blive frigivet, i tide til at drage fordel af en Ethereum-opgradering kaldet Proto-Danksharding i begyndelsen af ​​næste år designet specifikt til at give rollups plads på Ethereum til at blomstre. Newcomb forventer, at Layer 3 er i produktion inden for et år. De kalder det Pathfinder, et økosystem af 'fraktale hyperkæder'.

'Vi kunne nok blive ved i timevis ingeniørmæssigt, men funktionelt set, jo længere op i den rekursive kæde du kommer væk fra Etherium, jo ​​billigere bliver dataomkostningerne, og det er 10x, 10x, 10x, 10x, da du går igen med dataomkostninger, og det er unikt for zk.”

"Det er her, vi når 100,000 TPS og en million TPS," siger han. Visa tøffer med omkring 4000 TPS på en normal dag, og stiger op til omkring 65,000 TPS på spidsbelastningstider som Chrismats.

"ZK er den eneste måde at komme til at lide 100,000 TPS, så du kan komme til de niveauer, hvor noget som Visa erstatter sin underliggende protokol med en blockchain. Og når du gør det, er det dit masseadoptionsøjeblik."

En anden forbløffende udvikling ifølge Newcomb er, at Layer 3 kan slippe af med kravet om interchain-broer, hvor alle hacks på mere end 2 milliarder dollars er sket alene i år.

“En af de andre ting, som vi allerede har opnået i Layer 3, er at vi slipper for alle broer. Og når du kan få én tester til at lave kredsløbet for alle hyperkæderne oppe i L3, er enhver kommunikation fra en blockchain til en anden nu indfødt. Det er den anden grund til, at Vitalik sagde, at dette er slutspillet, fordi der ikke er flere broer."

'Hvis man gør det hurtigere, billigere i størrelsesordener, hvis man gør det nemmere at bruge og mere indbydende for et bredere publikum af udviklere ved at have flere sprog tilgængelige, og så får man folk til at stole på det, fordi man slipper for broer. Det er, hvad jeg altid siger, er en stjerneklynge på 10x øjeblikke oppe i L3, og det er der, spillet skal spilles."

Ikke rettet endnu 

Så det er det? Med ankomsten af ​​ZK rollups og EVM-kompatible skaleringsløsninger er alt løst?

Desværre ikke. ZK-oprulninger er i øjeblikket meget gode til at fjerne beregninger fra Ethereum, men de har stadig brug for at skrive nok data tilbage til hovedkæden, så hvis oprulningen holdt op med at fungere, eller den overtages af skurke, så kan et andet outfit træde ind i bruddet og finde ud af, hvem der skylder hvad til hvem.

Det kaldes datatilgængelighedsproblemet, og en betydelig del af Ethereums køreplan med proto danksharding og fuld danksharding har til formål at løse det og give mulighed for, at flere data kan inkluderes. Der er et par måder omkring dette på nuværende tidspunkt, herunder lagring af data på Validiums, som er billigere, men mindre sikre. 

"Så den måde, vi beskriver det på er, hvis du har en baseball-kortsamling, og mange af disse kort koster ikke meget, og du har gemt dem i Validium, men så vil du sandsynligvis et sjældent kort, der er mange penge værd. spar på Layer 1,” siger Ben-Sasson.

Polygon arbejder på en række løsninger på det samme problem, herunder Avail "en blockchain, hvor information er tilgængelig for alle til enhver tid, blev designet specifikt til dette formål," siger Bjelic. 

zkSyncs Pathfinder vil gøre det muligt for udviklere at vælge mellem tre muligheder for datatilgængelighed, en Validium, zkPorter (blanding på kæde og uden for kæde) og ZKRollup (fuld sikkerhed).

zkSync er allerede på vej. (Pexels)

Forvent ikke et stort brag fra zkSyncs mainnet-lancering den 28. oktober. Det vil være lidt undervældende i starten, med et par måneder med bare Matter Labs-testning og tilbud om gaver til brugere for at forsøge at hacke det eller udnytte det. Så får DApps lov til at porte over og begynde at bygge og teste sikkerhed.

"Og når vi så føler, at vi har fået alt gjort, laver vi det, der kaldes lift in the gate," siger Newcomb. ”Og så kan alle brugerne komme ind i systemet samtidigt, og det kaldes et fair release-program. Så vi foretrækker ikke noget projekt frem for et andet.” Han siger, at 150 projekter vil blive lanceret på det tidspunkt, og der vil ikke længere være nogen grund til, at et projekt vil vente på, at Polygons løsning er færdig.

"Det er som om, de skal til en racerbane, og de dukker op med chassiset af en bil, der ikke har nogen hjul, intet rat og absolut ingen motor," siger han.

"Og vi har hele produktet færdigt. Du ved, at vi har Ferrari, og vi er klar til at tage afsted."

Andrew Fenton

Baseret i Melbourne, Andrew Fenton er journalist og redaktør, der dækker kryptovaluta og blockchain. Han har arbejdet som national underholdningsskribent for News Corp Australia, på SA Weekend som filmjournalist og på The Melbourne Weekly.

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