Home » คริปโต »

อธิบายเกี่ยวกับ ZK-ROLLUPS และแบบจำลองการพิสูจน์ความถูกต้อง

เรียนรู้ว่า zk-rollups คืออะไร และโมเดลพิสูจน์ความถูกต้องช่วยให้ธุรกรรมบล็อคเชนมีความเร็วมากขึ้น ราคาถูกกว่า และปลอดภัยยิ่งขึ้นได้อย่างไร

Zero-knowledge Rollups (zk-rollups) เป็นโซลูชันการปรับขนาดเลเยอร์ 2 ประเภทหนึ่งที่ใช้ในเครือข่ายบล็อกเชน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Ethereum ซึ่งออกแบบมาเพื่อเพิ่มปริมาณธุรกรรมอย่างมีนัยสำคัญ พร้อมกับรักษาความปลอดภัยระดับสูง Zk-rollups ทำงานโดยการรวมหรือ "rollup" ธุรกรรมหลายร้อยหรือหลายพันรายการไว้ในบล็อกเชนเดียว และดำเนินการแบบ off-chain หลังจากเสร็จสิ้นธุรกรรมเหล่านี้นอกบล็อกเชนหลัก (หรือที่เรียกว่าเลเยอร์ 1) จะมีการส่งหลักฐานการเข้ารหัสแบบย่อเพียงฉบับเดียว ซึ่งเรียกว่า หลักฐานความถูกต้อง ลงบนเชน เพื่อตรวจสอบว่าธุรกรรมแบบแบตช์ทั้งหมดดำเนินการอย่างถูกต้อง

แนวคิดหลักของ zk-rollups คือการใช้ประโยชน์จากหลักฐานแบบ zero-knowledge (โดยเฉพาะ zk-SNARKs หรือ zk-STARKs) เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลธุรกรรมมีความถูกต้องและครบถ้วน โดยไม่เปิดเผยเนื้อหาทั้งหมดของแต่ละธุรกรรม วิธีนี้ช่วยให้ธุรกรรมได้รับการประมวลผลอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น พร้อมลดภาระในการคำนวณและจัดเก็บข้อมูลบนบล็อกเชนหลัก

zk-rollups มีลักษณะสำคัญหลายประการดังนี้:

  • ความพร้อมใช้งานของข้อมูล: โดยทั่วไปข้อมูลธุรกรรมจะถูกจัดเก็บไว้บนเครือข่าย เพื่อให้ผู้สังเกตการณ์สามารถสร้างสถานะใหม่ได้โดยใช้ตรรกะข้อมูลและการตรวจสอบความถูกต้อง
  • ความปลอดภัย: เนื่องจากหลักฐานการตรวจสอบความถูกต้องได้รับการยืนยันโดยบล็อกเชนเลเยอร์ 1 โมเดลความปลอดภัยจึงได้รับการสืบทอดมาจากเลเยอร์พื้นฐาน
  • ปริมาณงาน: ด้วยการส่งหลักฐานเพียงครั้งเดียวสำหรับหลายธุรกรรม zk-rollups จึงช่วยเพิ่มปริมาณงานได้อย่างมากเมื่อเทียบกับการดำเนินการในเลเยอร์ 1

โครงการต่างๆ เช่น zkSync, StarkNet และ Scroll เป็นตัวอย่างของนักพัฒนาที่นำโซลูชัน zk-rollup ไปใช้บน Ethereum แพลตฟอร์มเหล่านี้มีเป้าหมายเพื่อลดค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม ลดเวลาในการยืนยัน และช่วยให้บล็อกเชนปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขณะเดียวกันก็รักษาลักษณะการกระจายศูนย์และความน่าเชื่อถือของเทคโนโลยีพื้นฐานไว้

โดยพื้นฐานแล้ว zk-rollups คือนวัตกรรมที่พร้อมรับมือกับความท้าทายด้านความสามารถในการปรับขนาดและต้นทุนที่มีมายาวนานที่ Ethereum และบล็อกเชนอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันต้องเผชิญ การย้ายการประมวลผลแบบออฟไลน์และการพิสูจน์ความถูกต้องแบบออนเชน ช่วยผลักดันขีดจำกัดความสามารถของระบบแบบกระจายศูนย์ให้ก้าวข้ามขีดจำกัด

องค์ประกอบพื้นฐานที่ช่วยให้ zk-rollups สามารถรักษาความปลอดภัยควบคู่ไปกับการขยายขนาดได้คือ แบบจำลองพิสูจน์ความถูกต้อง หลักฐานยืนยันความถูกต้องคือการแสดงรหัสลับที่กระชับ — สามารถตรวจสอบได้ทางคณิตศาสตร์ — ซึ่งพิสูจน์ว่าชุดธุรกรรมที่ดำเนินการนอกเครือข่ายเป็นไปตามกฎและตรรกะที่ถูกต้องโดยไม่เปิดเผยรายละเอียดภายในของธุรกรรมเหล่านั้น แบบจำลองนี้แตกต่างจากวิธีการ ป้องกันการฉ้อโกง แบบเก่าที่ใช้โดย Optimistic Rollups ซึ่งธุรกรรมนอกเครือข่ายจะถือว่าถูกต้อง เว้นแต่จะได้รับการพิสูจน์เป็นอย่างอื่น

ภายใต้แบบจำลองพิสูจน์ความถูกต้อง ชุด zk-rollup แต่ละชุดจะมีหลักฐานที่สร้างขึ้นโดยผู้พิสูจน์นอกเครือข่ายพิเศษ จากนั้นหลักฐานนี้จะได้รับการตรวจสอบโดยสัญญาอัจฉริยะของตัวตรวจสอบที่ติดตั้งบนบล็อกเชนเลเยอร์ 1 การตรวจสอบหลักฐานยืนยันความถูกต้องสำเร็จจะยืนยันว่าธุรกรรมทั้งหมดที่รวมอยู่ในนั้นดำเนินการอย่างถูกต้องตามกฎของโปรโตคอลบล็อกเชน จากนั้นรากสถานะใหม่ (แฮชการเข้ารหัสของสถานะบล็อกเชนที่อัปเดต) จึงจะได้รับการยอมรับเข้าสู่บล็อกเชน

การพิสูจน์แบบ Zero-Knowledge มีสองประเภทหลักที่ใช้ใน zk-rollups:

  • zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge): ใช้ในโปรเจกต์อย่าง zkSync ซึ่งให้เวลาการตรวจสอบที่รวดเร็วและขนาดการพิสูจน์ที่เล็ก แต่โดยทั่วไปต้องใช้ขั้นตอนการตั้งค่าที่เชื่อถือได้เพื่อเริ่มต้นพารามิเตอร์
  • zk-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge): ใช้ในแพลตฟอร์มอย่าง StarkNet ของ StarkWare ซึ่งมีความโปร่งใสและต้านทานควอนตัม ไม่จำเป็นต้องมีการตั้งค่าที่เชื่อถือได้ แต่สร้างการพิสูจน์ที่ใหญ่ขึ้น

ประโยชน์หลักของการใช้แบบจำลองการพิสูจน์ความถูกต้องใน zk-rollups ได้แก่:

  • ความสิ้นสุด: ธุรกรรมที่รวมอยู่ใน zk-rollup และธุรกรรมที่ได้รับการยืนยันบนเครือข่ายจะถือว่าเป็นธุรกรรมสุดท้ายเกือบจะในทันที ด้วยความแน่นอนของหลักฐานยืนยันความถูกต้อง
  • ความปลอดภัย: เนื่องจากเครือข่ายเลเยอร์ 1 ยอมรับเฉพาะการเปลี่ยนสถานะที่มาพร้อมกับหลักฐานยืนยันความถูกต้อง จึงช่วยลดความเสี่ยงจากการโจมตีได้อย่างมาก
  • ประสิทธิภาพ: การตรวจสอบหลักฐานแบบบีบอัดใช้ทรัพยากรน้อยกว่าการตรวจสอบธุรกรรมแต่ละรายการบนเครือข่ายแยกกัน

ยิ่งไปกว่านั้น ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบที่อาศัยแรงจูงใจทางเศรษฐกิจเพื่อตรวจจับการฉ้อโกง โมเดลที่พิสูจน์ความถูกต้องจะรับประกันว่าชุดข้อมูลที่ไม่ถูกต้องจะไม่สามารถดำเนินการได้ เนื่องจากไม่สามารถสร้างหลักฐานยืนยันความถูกต้องได้ สิ่งนี้ทำให้ zk-rollups มีความแข็งแกร่งและเหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการธุรกรรมที่รวดเร็ว ปลอดภัย และราคาไม่แพง เช่น การชำระเงินแบบไมโครเพย์เมนต์ โปรโตคอล DeFi และแพลตฟอร์มการซื้อขาย NFT

ท้ายที่สุดแล้ว หลักฐานยืนยันความถูกต้องคือสิ่งที่ทำให้ zk-rollups สามารถปรับขนาดบล็อกเชนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่กระทบต่อการกระจายอำนาจหรือความปลอดภัย ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาระบบกระจายอำนาจที่ปรับขนาดได้

คริปโทเคอร์เรนซีมอบผลตอบแทนสูงและมีอิสรภาพทางการเงินที่มากขึ้นผ่านการกระจายอำนาจในตลาดที่เปิดตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน อย่างไรก็ตาม คริปโทเคอร์เรนซีถือเป็นสินทรัพย์ที่มีความเสี่ยงสูงเนื่องจากความผันผวนอย่างรุนแรงและการขาดกฎระเบียบ ความเสี่ยงหลักๆ ได้แก่ การขาดทุนอย่างรวดเร็วและความล้มเหลวด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ กุญแจสู่ความสำเร็จคือการลงทุนด้วยกลยุทธ์ที่ชัดเจนและเงินทุนที่ไม่กระทบต่อความมั่นคงทางการเงินของคุณ

คริปโทเคอร์เรนซีมอบผลตอบแทนสูงและมีอิสรภาพทางการเงินที่มากขึ้นผ่านการกระจายอำนาจในตลาดที่เปิดตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน อย่างไรก็ตาม คริปโทเคอร์เรนซีถือเป็นสินทรัพย์ที่มีความเสี่ยงสูงเนื่องจากความผันผวนอย่างรุนแรงและการขาดกฎระเบียบ ความเสี่ยงหลักๆ ได้แก่ การขาดทุนอย่างรวดเร็วและความล้มเหลวด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ กุญแจสู่ความสำเร็จคือการลงทุนด้วยกลยุทธ์ที่ชัดเจนและเงินทุนที่ไม่กระทบต่อความมั่นคงทางการเงินของคุณ

zk-Rollups มอบข้อได้เปรียบมากมายสำหรับทั้งผู้ใช้และนักพัฒนาภายในระบบนิเวศบล็อกเชน ข้อได้เปรียบหลักๆ ได้แก่ การปรับปรุงประสิทธิภาพ ลดต้นทุน และการรับรองความปลอดภัยที่เข้มงวดยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับเทคโนโลยีใหม่ๆ zk-rollups ก็มาพร้อมกับความท้าทายหลายประการที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ

ข้อดีของ zk-rollups

  • ปริมาณงานสูง: ด้วยการรวมธุรกรรมหลายรายการไว้ในหลักฐานเดียว zk-rollups สามารถประมวลผลธุรกรรมได้หลายพันรายการต่อวินาที ซึ่งเหนือกว่าขีดจำกัดของบล็อกเชนชั้นพื้นฐานส่วนใหญ่
  • ค่าธรรมเนียมธุรกรรมต่ำ: ต้นทุนต่อธุรกรรมลดลงอย่างมาก เนื่องจากหลักฐานจะบีบอัดกิจกรรมนอกเครือข่ายทั้งหมดให้เหลือเพียงธุรกรรมบนเครือข่ายขนาดเล็ก
  • การสืบทอดความปลอดภัย: Zk-rollups ได้รับความปลอดภัยจากชั้นพื้นฐาน (เช่น Ethereum) ซึ่งหมายความว่า Zk-rollups ได้รับประโยชน์จากฉันทามติที่แข็งแกร่งและกระจายศูนย์ของเครือข่ายชั้นที่ 1
  • ความรวดเร็วในการประมวลผล: แตกต่างจาก rollups ที่มองโลกในแง่ดี ซึ่ง อาจมีช่วงเวลาโต้แย้งนานถึงหนึ่งสัปดาห์ zk-rollups เสนอระยะเวลาการชำระบัญชีที่แทบจะทันที เนื่องจากหลักฐานความถูกต้องเป็นตัวกำหนดความถูกต้องของธุรกรรมอย่างชัดเจน
  • ประสิทธิภาพของข้อมูล: เมื่อชุดข้อมูลขนาดเล็กถูกอัปโหลดไปยังบล็อกเชน จะช่วยลดความยุ่งยากและปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายทั้งหมด

ความท้าทายและข้อจำกัด

  • ความซับซ้อนของ Prover: การสร้างหลักฐานความถูกต้องนั้นต้องใช้การประมวลผลจำนวนมาก อาจต้องใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะทาง ซึ่งอาจจำกัดการเข้าถึงสำหรับนักพัฒนาขนาดเล็ก
  • ความซับซ้อนในการพัฒนา: การเขียนแอปพลิเคชันที่เป็นมิตรกับ zk มักต้องการความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับวงจร zk และภาษาที่เกี่ยวข้อง เช่น Cairo (ใช้ใน StarkNet) หรือ Zinc (ใช้ใน zkSync)
  • ข้อจำกัดของ Smart Contract: สภาพแวดล้อม zk-rollup ในปัจจุบันอาจไม่รองรับ zk-rollup ได้อย่างเต็มรูปแบบ คุณสมบัติที่เข้ากันได้กับ EVM ซึ่งอาจจำกัดการใช้งานสำหรับแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์บางประเภท
  • ข้อกังวลเกี่ยวกับการตั้งค่าที่เชื่อถือได้: โซลูชันที่ใช้ zk-SNARK บางตัวจำเป็นต้องมีการตั้งค่าที่เชื่อถือได้ ซึ่งหากถูกบุกรุก อาจส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของระบบ zk-STARK ช่วยบรรเทาปัญหานี้ได้ แต่ต้องแลกมาด้วยขนาดหลักฐานที่ใหญ่ขึ้นและเวลาในการพิสูจน์ที่นานขึ้น
  • ประสบการณ์ผู้ใช้: แม้ว่าการเข้ารหัสลับแบ็กเอนด์จะราบรื่น แต่ความจำเป็นของตัวถ่ายทอดและกลไกการเชื่อมโยงอาจทำให้เกิดความซับซ้อนสำหรับผู้ใช้ปลายทางที่ไม่คุ้นเคยกับสภาพแวดล้อมทางเทคนิค

แม้จะมีอุปสรรคเหล่านี้ แต่พื้นที่ zk-rollup ก็กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว ความก้าวหน้าในด้านการเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์ การปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบหลักฐาน และเครื่องมือสำหรับนักพัฒนาที่ได้รับการปรับปรุง ทำให้ zk-rollup เข้าถึงได้ง่ายขึ้นและใช้งานได้จริงมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น แผนงานด้านความสามารถในการปรับขนาดของ Ethereum ยังรวมถึงการเพิ่มการสนับสนุนสำหรับ Rollups ผ่านโครงการต่างๆ เช่น การแบ่งส่วนข้อมูลของ Ethereum 2.0 ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและการใช้งานให้ดียิ่งขึ้น

ในขณะที่อุตสาหกรรมยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง คาดว่า zk-rollups จะทำหน้าที่เป็นรากฐานสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานบล็อกเชนที่ปรับขนาดได้ ปลอดภัย และต้นทุนต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านต่างๆ เช่น DeFi, เกม และระบบระบุตัวตน Web3 ความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและความปลอดภัยทำให้ zk-rollups เป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่มีแนวโน้มมากที่สุดในด้านความสามารถในการปรับขนาดของบล็อกเชน

ลงทุนตอนนี้ >>