رول آپ zkSync چیست؟

پروتکل zkSync با استفاده از تکنولوژی رول‌آپ zero-knowledge برای انجام تراکنش‌‌ های مقیاس ‌پذیر و کم‌ هزینه بر روی شبکه اتریوم مورد استفاده قرار می گیرد. در شبکه اتریوم عملیات اجماع،‌ دسترسی به داده‌ها و اجرا بر روی یک شبکه صورت می گیرد

و این وظایف بر عهده تمامی نودها می باشد، بنابراین شبکه‌ اتریوم را می توان به عنوان یک شبکه یکپارچه (monolithic) معرفی کرد. این شبکه برای افزایش میزان مقیاس‌ پذیری، به سمت ماژولار شدن حرکت می‌کند و بخشی از وظایف این شبکه بر عهده رول‌آپ‌ها قرار خواهد گرفت.

به این ترتیب تمرکز لایه یک بر روی اجماع خواهد بود و رول‌آپ‌ها نیز اجرا و فراهم کردن و ذخیره‌ سازی داده‌ها را بر عهده خواهند داشت. این پروتکل امنیت موجودی کاربران را از طریق فراهم آوردن گواه‌ های Zero-Knowledge و ذخیره آن بر روی لایه یک به همراه داده‌ های تراکنش‌ها، تامین می‌کند. به این ترتیب در صورتی که رمز ارزی توسط یک کاربر به این لایه منتقل شود، حتی بعد از گذشت یکسال نیز راهی برای باز گرداندن سرمایه کاربر به لایه یک وجود دارد، حتی اگر تمامی ولیدیتورهای این شبکه در طی این مدت از کار افتاده باشند. از زمان پیدایش بلاک چین‌ها، در شبکه‌‌های لایه یک و به خصوص اتریوم بحث مقیاس ‌پذیری مطرح بوده است. با رونق استفاده از فناوری بلاک چین و پس از این که برای اشغال فضای هر بلاک تقاضا نیز افزایش یافت، به طور فزاینده ای قیمت آن نیز افزایش پیدا کرده است. البته مشکلات دیگری در مسیر تبدیل شدن بلاک چین به سیستم پرداختی جهانی وجود دارد، برای مثال این فناوری در مقایسه با سیستم‌ های متمرکزی از جمله ویزا (Visa)، هنوز هم با نرخ پایین تراکنش بر حسب زمان و همچنین زمان بر بودن قطعی شدن بلوک ها روبروست. رول‌آپ‌ها از میان راهکارهای مقیاس ‌پذیری دارای جایگاه ویژه‌ای هستند. رول‌آپ‌ها به دو دسته Zero-Knowledge (بی‌نیاز از دانش) و optimistic (آپتیمیستیک) تقسیم می‌شوند. یکی از دو رول ‌آپ مهم مبتنی بر Zero-Knowledge، راهکار zkSync می باشد که با هدف افزایش مقیاس‌ پذیری کردن اتریوم فعال است. اتریوم دومین ارز دیجیتال بزرگ در دنیای مالی غیرمتمرکز است. این ارز دیجیتال در سال‌های اخیر رشدی تصاعدی را تجربه کرده که ناشی از به روزرسانی‌های مختلف و رشد پلتفرم‌های دیفای‌ و NFT ها بوده است. با این حال، پذیرش گسترده این شبکه منجر به فشار بیشتر بر روی زیرساخت‌های آن نیز شده است. همین سبب شکل‌گیری پروژه‌هایی مانند زی کی سینک (ZKsync) شده است

درواقع ازدحام شبکه، سرعت پایین و هزینه‌های بالای گس (GAS) بر دوش اتریوم سنگینی می‌کند. پروژه‌ها و پروتکل‌های مقیاس‌پذیری لایه 2 مانند زی کی سینک (zkSync) برای مقابله با این مشکلات و بهبود عملکرد لایه 1 (لایه پایه اتریوم) توسعه داده شده‌اند.

پروتکل zkSync می‌تواند مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم را بدون به خطر انداختن امنیت آن افزایش دهد. در این مقاله فکت کوینز همه جنبه‌های zkSync را مورد بررسی قرار می‌دهیم. اما ابتدا، بیایید بیاموزیم که راه‌حل‌های مقیاس پذیری لایه ۲ در اتریوم به چه معنا هستند.

تیم سازنده زی کی سینک zkSync

تیم پشتیبانی zkSync که توسط Matter Labs ایجاد شده است، متعهد به حل مشکل اتریوم با استفاده از رول آپ است. این پروژه توجه زیادی را به بهبود تجربه کاربران و توسعه‌دهندگان اختصاص می‌دهد. همچنین با به کارگیری بهترین استراتژی‌ها به دنبال تبدیل شدن به پروژه‌ای جذاب در اتریوم برای کاربران و توسعه‌دهندگان است.

zkSync بر ارائه کاربردهایی واقعی به کاربران تمرکز دارد. تیم zkSync بر این باور است که توان عملیاتی تراکنش تنها به مقیاس‌پذیری مربوط نمی‌شود. بلکه به آمادگی کلی شبکه‌های بلاکچین برای سرویس دهی به کاربران متعدد مرتبط است.

گفتیم که zkSync یک پروتکل لایه 2 است که ساختار آن بر روی ZK Rollup شکل می‌گیرد. اما برای اطمینان از انتقال یکپارچه دارایی‌ها بین L1 و L2، به اثبات دانش صفر و در دسترس بودن داده‌های بلاکچینی اتکا دارد. برای درک کامل این موضوع ابتدا باید بدانید که رول آپ دقیقا چیست.

رول آپ‌های ZKsync رول آپ‌ها تراکنش‌ها را خارج از لایه 1 پردازش کرده و سپس داده‌ها را به لایه 1 ارسال می‌کنند، جایی که اعتبار سنجی تراکنش‌ها صورت می‌پذیرد. به طور معمول، رول آپ ها تجمیع هزینه‌های گس را کاهش داده و توان عملیاتی شبکه در پردازش تراکنش‌ها را افزایش می‌دهند.

با این حال، اتریوم برای تایید هر تراکنش مجموعه‌ای از قراردادهای هوشمند را در لایه 1 مستقر می‌کند. این قراردادها به پردازش واریزی‌ها و برداشت‌ها پرداخته و تراکنش را تایید می‌کنند. با این حال، در حال حاضر اتریوم از دو رول آپ مختلف یعنی رول آپ ZK و رول آپ Optimistic استفاده می‌کند.

زی کی سینک از رول آپ ZK استفاده می‌کند؛ یک راه‌حل مقیاس پذیری که نگهداری وجوه در آن بر روی زنجیره اصلی خواهد بود. اما پردازش و ذخیره‌سازی تراکنش‌ها خارج از زنجیره اصلی و بر روی لایه 2 انجام می‌شود. رول آپ ها گواهی اعتبار (validity proofs) را پیاده‌سازی می‌کنند، به صورت آنچین (On-chain) محاسبه می‌شوند و از تایید تراکنش‌های انجام‌شده در رول آپ اطمینان حاصل می‌کنند.

مقایسه زی کی سینک و رول آپ‌های آپتیمیستیک (Optimistic)

اشاره کردیم که دو نوع اصلی از رول آپ ها یعنی اپتیمیستیک (Optimistic) و دانش صفر (Zero knowledge) وجود دارد. بیایید این دو را مورد مقایسه و بررسی قرار دهیم.

1. امنیت رول آپ های ZK ویژگی‌های جالب زیادی دارند که کاربران را بیشتر از Optimistic به خود جذب می‌کند. مثلا رول آپ‌های دانش صفر دارای امنیت proactive cryptographic security هستند. یعنی می‌توانند وابستگی به کاربران را از طریق مدرک رمزنگاری شده خود (مدل‌های ریاضی) حذف کنند.

در حالی که رول آپ های اپتیمیستیک با تکیه بر کاربران به عنوان یک روت وضعیت (state root) جدید در زنجیره جانبی و بدون تایید قرارداد رول آپ عمل می‌کنند. بنابراین هیچ‌گونه اعتبارسنجی را انجام نمی‌دهند. با این حال، کاربران می‌توانند هر بیت از تراکنش‌ها را در لایه 1 تماشا کنند و با حذف وضعیت روت (State root) از هرگونه اقدام متقلبانه جلوگیری نمایند.

2. مقیاس‌پذیری رول آپ های Optimistic هنگام اعتبارسنجی تراکنش‌ها بسیار زمان‌بر هستند، زیرا به قراردادهای هوشمند در لایه 2 وابستگی دارند. بنابراین، مقیاس‌پذیری رول آپ‌های Optimistic نسبت به رول آپ های ZK کمتر خواهد بود.

بیشتر بخوانید : آپتیمیزم (Optimism) یا آپتیمیسم چیست؟ با این شبکه و توکن OP بیشتر آشنا شوید

3. هزینه‌های گس (Gas) مجموعه‌های ZK بسیار ارزان‌تر هستند و فرصت‌های بیشتری را برای کاربران فراهم می‌کند تا چندین مورد استفاده از رمزنگاری را بررسی کنند؛ زیرا ارسال آن به زنجیره بدون امضا ارزان است.

4. سرعت برداشت‌ها در رول آپ های Optimistic نسبت به رول آپ‌های ZK زمان بیشتری می‌برد. این امر در نتیجه برخی از تنظیماتی رخ می‌دهد که بدون کاهش شدید امنیت، قابل تغییر نیستند. با این حال، تامین کنندگان نقدینگی اغلب این مشکل را با نقدینگی قفل شده خود حل می‌کنند. سپس کارمزدی به عنوان پاداش به این تامین کنندگان نقدینگی داده می‌شود تا زمان انتظار و تاخیر در شبکه جبران گردد.

5. پلتفرم‌ها ZKsync و بزرگ‌ترین استیبل کوین دنیای ارزهای دیجیتال یعنی تتر برای رفع ازدحام در زنجیره اصلی از رول آپ های دانش صفر استفاده می‌کنند. اما شبکه‌های اپتیمیزم و آربیتروم برای دستیابی به یک سیستم مقیاس‌پذیری ارزان لایه ۲ در اتریوم از رول آپ های Optimistic بهره می‌برند.

به طور کلی، رول آپ های ZK از نظر نرخ تراکنش نیز کارآمدتر از رول آپ های Optimistic هستند. اگرچه گواهی دانش صفر منابع کامپیوتری بیشتری طلب می‌کند، اما می‌تواند تراکنش‌هایی به میزان ده برابر Optimistic را پردازش نماید.

امنیت راهکار zkSync

امنیت zkSync مبتنی بر فناوری zk-SNARK و به طور دقیق‌تر PLONK می باشد. طی تحقیقات زک ویلیامسون (Zach Williamson) و آریل گابیزون (Ariel Gabizon) تکنولوژی رمزنگاری PLONK ایجاد شده است. ساختار قابل اعتماد و امنیت ایجاد شده توسط پروتکل zkSync موارد زیر را به همراه دارد:

1- عدم نیاز به نظارت کاربران بر روی شبکه

2- نگهداری کلیدهای خصوصی به شکل سرد

3- عدم امکان تغییر حالت شبکه به شکل دل خواه اعتبارسنج‌ها

4- غیر ممکن بودن سرقت سرمایه کاربران توسط اعتبارسنج ها

5- کاربران قادر به بازگرداندن سرمایه خود به شبکه اصلی (بدون نیاز به همکاری اعتبارسنج‌ها) هستند.

برای توضیح بیشتر مورد آخر می توان گفت، در صورتی که اعتبارسنج‌ها به تراکنش کاربری اعتنا نکنند (به هر دلیلی از جمله سانسور)، کاربر قادر به ثبت درخواست خود در شبکه اصلی به صورت مستقیم می باشد. درخواست این کاربر از طریق این سازوکار، وارد صف ویژه ‌ی Priority Queue ( صف اولویت) می‌شود. اعتبارسنج‌ها باید طی مدت زمان کوتاهی (حداکثر یک هفته) به این درخواست‌ ها رسیدگی کنند. در صورت امتناع آن‌ ها، به صورت کاملا خودکار، سیستم وارد فاز Exodus (خروج) می‌شود. در این حالت کاربران می ‌توانند سرمایه خود را به صورت آنی و از طریق ارسال درخواستی در شبکه اصلی، خارج نماید.

میزان تمرکز zkSync

zkSync را در طیف تمرکز می‌توان به عنوان یک راهکار غیر حضانتی همراه با اپراتورهای متمرکز که نیازی به اعتماد ندارند، معرفی کرد. اپراتورهای محاسباتی این راهکار، در حال حاضر تحت کنترل بنیاد غیر انتفاعی Stichting ZK Sync می باشند و نزدیک به نقطه سر به سر (مطابق ساختار در نظر گرفته شده) فعالیت می‌ کند. با اضافه شدن اعتبارسنج‌ های بیشتر، انتظار می ‌رود که در آینده، شبکه بیش از پیش غیر متمرکز شود.

پشتیبانی از توکن‌های NFT

zkSync از توکن های NFT پشتیبانی می ‌کند. در این راهکار امکان تجمیع چندین توکن NFT و منیت کردن آنها طی یک فراخوان وجود دارد. از جمله امکانات دیگر این راهکار می توان به معاوضه دو NFT با یکدیگر اشاره کرد.

پشتیبانی راهکار zkSync از قراردادهای هوشمند

zkSync قصد دارد برای قراردادهای هوشمند، فضایی امن، چند زبانه، بهینه و تورینگ کامل ایجاد کند. مدل قراردادهای هوشمند این راهکار مبتنی بر شبکه اتریوم می باشد، از این رو امکان استفاده از آرایه‌هایی با طول‌های مختلف، حلقه‌های نامحدود و بردارها وجود دارد. همچنین قراردادهای هوشمند قادر به فراخوانی یکدیگر می باشند. ماشین مجازی این شبکه، zkEVM نام دارد که وظیفه اجرای قراردادهای هوشمند را بر عهده دارد. پورت کردن برنامه‌ها با کامپایلری، رویکرد فعلی این پروتکل می باشد. بنابراین امکان پورت شدن برنامه‌هایی که قبلا با زبان Solidity نوشته شده‌ اند، به این اکوسیستم وجود دارد. همچنین آن‌ها اقدام به ایجاد زبانی تحت عنوان زینک (Zinc) کرده‌اند که دارای شباهت های زیادی با Rust می باشد.

نحوه کار لایه دوم zkSync

عملکرد zkSync که مبتنی بر تکنولوژی zero-knowledge و به طور دقیق‌تر نوع zk-SNARK آن می باشد، به ترتیب زیر است:

1- کاربران پس از امضای تراکنش‌ ها، آنها را برای اعتبارسنج‌ ها ارسال می کنند.

2- اعتبارسنج‌ ها اقدام به تجمیع هزاران تراکنش در یک بلوک می کنند و root hash این حالت جدید را به قرارداد هوشمندی بر روی شبکه اصلی و به همراه گواه رمزنگاری شده (از نوع SNARK) این تغییر، می‌فرستد.

3- دلتای تغییر حالت به همراه گواه zero-knowledge، بر روی شبکه اصلی ثبت می‌شود که آن را با متد calldata می‌توان به راحتی فرا خوانی کرد. در نتیجه هر کسی می تواند اقدام به بازسازی حالت در هر لحظه کند.

4- قرارداد هوشمند اقدام به صحت‌ سنجی و تایید دلتای تغییر حالت و گواه ارائه شده، می کند. به این ترتیب می‌توان به اطمینان کاملی نسبت به درستی و صحت همه تراکنش‌ های موجود در بلاک و data availability (موجود بودن اطلاعات مربوط به آن‌ها)، دست پیدا کرد.

اعتبارسنجی مجموعه‌ ای از تراکنش‌ها، از اعتبارسنجی هر تراکنش به صورت مجزا، بسیار ارزان ‌تر خواهد بود. همچنین زمانی که بخشی از اطلاعات به شکل خارج از زنجیره نگهداری شوند، کاهش هزینه ها را نیز به دنبال خواهد داشت. بنابراین در لایه یک، احتمال کاهش هزینه تراکنش‌ ها وجود دارد. علاوه بر این، امکان افزایش نرخ تراکنش ها به بیش از ۲۰۰۰ تراکنش در ثانیه (یعنی ۲۰۰ برابر بیشتر تعداد آنها) وجود خواهد داشت.

برخی از ویژگی‌های این راهکار عبارتند از:

• اعتبارسنج‌ ها قادر به تغییر حالت سیستم و یا سرقت سرمایه کاربران نمی باشند. (برخلاف راهکار سایدچین)

• برخلاف راهکار پلاسما، کاربران قادر به انتقال سرمایه خود به لایه یک هستند، حتی اگر اعتبارسنج‌ها از دسترس خارج شده باشند زیرا در این راهکار همه داده‌ها به شکل خارج از زنجیره نگهداری نمی‌شوند.

• برخلاف راهکارهای آپتیمیستیک، نیازی نیست که شخص ثالث قابل اعتماد و یا کاربران برای جلوگیری از تقلب و اطمینان از صحت انجام عملیات، دائما آنلاین باشند.

در راهکار zkSync، قطعیت کامل تراکنش‌ ها منوط به این است که تراکنش‌ ها در لایه یک ثبت شوند که این امر حدود 10 دقیقه طول می کشد. در حالی که در برخی از راهکارهای ضد تقلب آپتیمیستیک، دو هفته‌ طول می کشد.

نحوه استفاده از زی کی سینک

در ابتدا باید کیف پول خود را به کیف پول zkSync وصل کنید. می‌توانید zkSync را به کیف پول MetaMask خود متصل کنید. سپس برای اتصال به شبکه اصلی zkSync باید روی علامت اتریوم در پایین سمت راست ضربه بزنید و بر روی Mainnet کلیک کنید.

در مرحله بعد باید کیف پول خود را شارژ کنید. شما می‌توانید وجوه را از طریق پول فیات، صرافی‌ها یا پل‌ها (Bridges) به کیف پول خود منتقل نمایید.

اگر یک حساب zkSync دارید، می‌توانید وجوه zkSync را به همان آدرس موجود در اتریوم منتقل کنید. این پلتفرم به کاربران اجازه می‌دهد تا کارمزد تراکنش‌ها را با شناخته‌شده‌ترین ارزهای دیجیتال بپردازند، زیرا از «متا تراکنش‌های بدون گس» پشتیبانی می‌کند.

زی کی سینک از آدرس‌های اتریوم پشتیبانی می‌کند و انتقال بی‌وقفه وجوه به این آدرس‌ها و همچنین مبادلات و قراردادهای هوشمند را ممکن می‌سازد. کاربران می‌توانند به فهرست کیف پول‌های سازگار با اتریوم دسترسی داشته باشند و آن‌ها را از کیف پول وب zkSync مدیریت کنند. برای مدیریت آدرس‌ها باید از امضای بومی اتریوم یا EIP-1271 برای قراردادهای هوشمند استفاده کنید.

zkSync همچنین امکان تراکنش آسان توکن‌های اتریوم و ERC-20 را فراهم می‌کند. بنابراین کاربران می‌توانند کوین‌های جدید را در صورت داشتن الزامات لازم خریداری کنند.