ZKP 

و انتظار می‌رود نقش بسیار برجسته‌تری در فضای بلاک چین ایفا کند. به این ترتیب، تلاش‌ها برای ترکیب فناوری ZKP و ماشین مجازی اتریوم تشدید شده است. 


# زی‌کی رول آپ (Zk-Rollups) چیست؟



ZK-Rollups یک تکنولوژی مقیاس‌پذیری است که در شبکه‌های بلاکچین مانند اتریوم استفاده می‌شود. این تکنولوژی به منظور افزایش ظرفیت و سرعت تراکنش‌ها و همچنین کاهش هزینه‌ها و زمان تأیید تراکنش‌ها در شبکه بلاکچین استفاده می‌شود.

مکانیزم ZK-Rollups بر اساس استفاده از اثبات صفر دانش (Zero-Knowledge Proofs) برای تأیید صحت تراکنش‌ها استوار است. در این روش، تراکنش‌ها به طور موقت در یک لایه فرعی اجرا می‌شوند که به عنوان "Rollup" شناخته می‌شود. سپس، صحت تراکنش‌ها و اعتبار آن‌ها در لایه Rollup با استفاده از اثبات صفر دانش تأیید می‌شود. نتیجه این تأیید به صورت خلاصه (از طریق یک یا چند تراکنش اصلی) در شبکه اصلی بلاکچین (مانند اتریوم) گزارش می‌شود. به این ترتیب، تأیید تراکنش‌ها به صورت گروهی و با استفاده از اثبات صفر دانش انجام می‌شود که باعث افزایش قابلیت مقیاس‌پذیری شبکه می‌شود.

از مزایای استفاده از ZK-Rollups می‌توان به افزایش تعداد تراکنش‌های قابل پردازش در یک بلاک، کاهش هزینه‌های تراکنش، کاهش زمان تأیید تراکنش‌ها و بهبود کارایی شبکه اشاره کرد. با استفاده از این تکنولوژی، شبکه‌های بلاکچین می‌توانند به طور قابل توجهی قابلیت مقیاس‌پذیری خود را افزایش دهند و به تعاملات بزرگ‌مقیاس مانند بازارها، بورس‌ها و برنامه‌های کاربردی دیگری که نیاز به پردازش تعداد زیادی تراکنش دارند، پاسخ دهند.


## EVM چیست؟



EVM مخفف Ethereum Virtual Machine است. EVM یک ماشین مجازی است که در شبکه اتریوم برای اجرای قراردادهای هوشمند و اجرای کدهای برنامه‌نویسی استفاده می‌شود. EVM برای اجرای عقد هوشمند و تراکنش‌ها در بلاکچین اتریوم بکار می‌رود.

EVM به عنوان یک ماشین مجازی عمومی طراحی شده است، به این معنی که برنامه‌های کد نوشته شده برای EVM روی هر نودی در شبکه اتریوم اجرا می‌شود. این باعث می‌شود تا تغییرات و تراکنش‌های انجام شده در شبکه به صورت یکسان برای همه نودها اعمال شود.

زبان برنامه‌نویسی Solidity، که به طور اختصاصی برای توسعه قراردادهای هوشمند در اتریوم ساخته شده است، با استفاده از EVM کامپایل و به زبان قابل فهم برای EVM تبدیل می‌شود. سپس کدهای تبدیل شده توسط EVM اجرا می‌شوند و تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند را به طور متمرکز و قابل تأیید در شبکه اتریوم اجرا می‌کنند.

با استفاده از EVM، توسعه دهندگان قادرند قراردادهای هوشمند پیچیده را بر اساس قوانین مشخصی که در کدهای برنامه‌نویسی تعریف شده‌اند، اجرا کنند. EVM قابلیت‌هایی مانند مدیریت حافظه، بررسی شرطی، پشته و اجرای دستورات مختلف را فراهم می‌کند تا قراردادهای هوشمند بتوانند به طور خودکار و قابل اعتماد بر روی شبکه اتریوم اجرا شوند.


## نحوه کار ZkEVM چیست؟


ZkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) یک توسعه‌یافته از EVM است که از تکنولوژی اثبات صفر دانش (Zero-Knowledge Proofs) برای افزایش حریم خصوصی و کاهش هزینه‌ها در اجرای قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم استفاده می‌کند. ZkEVM به منظور بهبود مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه اتریوم ایجاد شده است.

عملکرد ZkEVM به این صورت است که قبل از اجرای قراردادهای هوشمند در EVM، از اثبات صفر دانش برای تأیید صحت اجرای قرارداد استفاده می‌کند. با استفاده از این اثبات صفر دانش، ZkEVM قادر به تأیید صحت و قابلیت اجرای درست قرارداد بدون نیاز به نمایش دادن جزئیات داخلی آن است.

این روش امکان می‌دهد تا تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند در ZkEVM به صورت گروهی و در یک جریان کاری (batch) مورد اجرا قرار گیرند. سپس، اثبات صفر دانش برای صحت اجرای درست تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند در ZkEVM تولید می‌شود. این اثبات یک مجموعه اطلاعات کوچکتر است که به صورت خلاصه به شبکه اصلی ارسال می‌شود، به جای ارسال جزئیات کامل تراکنش‌ها و قراردادها.

با استفاده از ZkEVM، قابلیت مقیاس‌پذیری شبکه اتریوم بهبود می‌یابد زیرا تعداد تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمندی که می‌توان در یک دسته (batch) اجرا کرد، افزایش می‌یابد. همچنین، با استفاده از اثبات صفر دانش، حریم خصوصی بیشتری برای اطلاعات در شبکه فراهم می‌شود زیرا جزئیات دقیق تراکنش‌ها و قراردادها در اثبات ها نمایش داده نمی‌شوند.

استفاده از ZkEVM به عنوان یک توسعه‌یافته از EVM به توسعه دهندگان امکان می‌دهد تا بهره بیشتری از تکنولوژی اثبات صفر دانش برای حریم خصوصی و بهبود عملکرد قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم ببرند.



## EVM-compatible چه تفاوتی با EVM-equivalence دارد؟



EVM-compatible و EVM-equivalence دو مفهوم متفاوت در زمینه سازگاری و تطبیق با EVM (Ethereum Virtual Machine) هستند.

1. EVM-compatible (سازگار با EVM):
   وقتی یک بلاکچین یا یک پروتکل دیگر به عنوان سازگار با EVM توصیف می‌شود، به این معنی است که قادر است به صورت مستقیم قراردادهای هوشمند و کد‌های نوشته شده برای EVM را در خود اجرا کند. این به توسعه دهندگان امکان می‌دهد قراردادهای هوشمندی که برای اتریوم نوشته شده‌اند را بدون تغییرات اضافی در این بلاکچین یا پروتکل دیگر اجرا کنند. به عنوان مثال، بلاکچین‌هایی مانند Binance Smart Chain و Avalanche از سازگاری با EVM برخوردار هستند و قراردادهای هوشمند اتریوم در آنها قابل اجرا هستند.

1. EVM-equivalence (معادل با EVM):
   این مفهوم به معنای وجود یک بلاکچین یا یک پروتکل که به طور کامل با EVM معادل است، استفاده می‌شود. به این معنی که قراردادهای هوشمند و تراکنش‌هایی که در EVM اجرا می‌شوند، در این بلاکچین یا پروتکل با دقت و صحت کامل و با نتیجه یکسانی اجرا می‌شوند. این به توسعه دهندگان امکان می‌دهد قراردادهای هوشمند را بین این بلاکچین‌ها یا پروتکل‌ها انتقال داده و بدون هیچگونه تغییر در عملکرد آنها در بلاکچین یا پروتکل دیگر استفاده کنند. به عنوان مثال، Polygon (قبلاً به عنوان Matic شناخته می‌شد) یک بلاکچین معادل با EVM است که قراردادهای هوشمند اتریوم را با دقت کامل اجرا می‌کند و تراکنش‌هایی که در اتریوم انجام می‌شوند، در آن به یکسانی اجرا می‌شوند.

بنابراین، می‌توان گفت که EVM-compatible به معنای قابلیت اجرای قراردادهای هوشمند و کد‌های نوشته شده برای EVM در یک بلاکچین یا پروتکل دیگر است، در حالی که EVM-equivalence به معنای معادل بودن در عملکرد و اجرا با EVM است.



## انواع مختلف ZkEVM چیست؟



در حال حاضر، تنها نوع اصلی ZkEVM که توسط تیم Loopring توسعه داده شده است، با نام zkRollup است. اما ممکن است در آینده نوع‌های دیگری از ZkEVM توسعه یابند. در ادامه به توضیحاتی در مورد نوع اصلی ZkEVM یعنی zkRollup می‌پردازم:

zkRollup:
zkRollup یک نوع رولاپ (Rollup) است که از تکنولوژی ZkEVM برای اجرای قراردادهای هوشمند در شبکه اتریوم استفاده می‌کند. در رولاپ، تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند بصورت گروهی در یک لایه فرعی (لایه Rollup) اجرا می‌شوند و سپس خلاصه‌ای از این اجراها به لایه اصلی (لایه اصلی اتریوم) ارسال می‌شود. در صورت نیاز، اثباتی که نشان می‌دهد اجرای تراکنش‌ها و قراردادها در لایه فرعی به درستی انجام شده است، به لایه اصلی ارسال می‌شود. این اثبات صفر دانش است که جزئیات دقیق اجرای تراکنش‌ها و قراردادها را نشان نمی‌دهد، بلکه فقط اثبات می‌کند که اجرا به درستی و با صحت انجام شده است.

با استفاده از ZkEVM در zkRollup، حجم داده‌ها کاهش می‌یابد زیرا جزئیات دقیق اجرای تراکنش‌ها و قراردادها در اثبات ها نشان داده نمی‌شود، بلکه فقط خلاصه‌ای از اجرا ارسال می‌شود. این بهبود در مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه اتریوم منجر می‌شود.

لازم به ذکر است که همچنین توسعه‌دهندگان و پروژه‌های دیگر ممکن است نوع‌های مختلفی از ZkEVM را توسعه دهند و معرفی کنند، اما در زمان پاسخ‌دهی من، تنها zkRollup به عنوان نوع اصلی ZkEVM شناخته شده است.



large_ZKevm-اتریوم.jpg

medium_ZKevm-اتریوم.jpg

small_ZKevm-اتریوم.jpg

thumbnail_ZKevm-اتریوم.jpg

ZKevm-اتریوم.jpg

رول آپ (Rollup) یک راه‌حل برای افزایش مقیاس‌پذیری بلاک چین است که تعداد زیادی از تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی جمع‌آوری می‌کند و اطلاعات را در قالب یک تراکنش به شبکه اصلی برمیگرداند. این فرآیند باعث افزایش توان عملیاتی می‌شود و در عین حال هزینه اجرای ا

توسعه‌دهندگان اتریوم وقتی برای اولین بار این شبکه را در سال 2014 پیشنهاد دادند، فناوری ZKP را در نظر نگرفتند. با این حال، در سال‌های اخیر، ZKP مورد توجه قرار گرفته است 

مفهوم ZKevm اتریوم چیست و چه تاثیری بر شبکه دارد؟

فناوری رول‌آپ‌های مبتنی بر اثبات دانش صفر (zero-knowledge rollups) یا به اختصار ZK-rollups است. رول‌آپ، یک راه‌حل لایه دوم است که داده‌های مربوط به دسته‌‌ای از تراکنش‌ها را قبل از اینکه به شبکه اصلی منتقل شوند، در یک زنجیره جانبی پردازش و ذخیره می‌کند. به این ترتیب، بدون به خطر انداختن غیرمتمرکز بودن یا امنیت شبکه، مقیاس‌پذیری آن افزایش می‌یابد. به دلیل مزایای بسیار خوب، رول‌آپ‌ها به گزینه‌‌ای محبوب برای پلتفرم‌ها و برنامه‌های مالی غیرمتمرکز (دیفای) تبدیل شده‌اند. ایده اساسی پشت رول‌آپ‌های اثبات دانش صفر این است که از الگوریتم اثبات دانش صفر برای دسته‌بندی چندین تراکنش در یک تراکنش واحد و بزرگ‌تر استفاده می‌‌کند. سپس این دسته از تراکنش‌ها در بلاکچین تأیید و پردازش می‌شوند و سپس، نتیجه تراکنش در دفترکل بلاکچین ثبت می‌گردد. این موضوع، ضمن کاهش تعداد تراکنش‌های پردازش‌شده در بلاکچین اصلی، به کاهش کارمزدهای شبکه نیز کمک می‌کند. 


# رول‌آپ‌های اثبات دانش صفر چگونه کار می‌کنند؟
رول‌آپ‌های اثبات دانش صفر با ایجاد مدرک و به صورت اثباتی کار می‌کنند که اعتبار همه تراکنش‌های داخل دسته را تأیید می‌کند. این اثبات خارج از زنجیره تولید می‌شود و هزینه‌های محاسباتی را در مقایسه با پردازش هر تراکنش به صورت جداگانه، کاهش می‌دهد. رول‌آپ‌های اثبات دانش صفر همه آدرس‌ها و موجودی‌های مربوطه را در درخت مرکل (Merkle tree) ذخیره می‌کنند. ریشه این درخت در یک قرارداد هوشمند درون زنجیره‌ای ذخیره می‌شود. سپس، نتیجه محاسباتِ خارج از زنجیره همراه با اثباتی که برای تأیید اعتبار کل دسته معاملاتی استفاده شده، برای اعتبارسنجی به بلاکچین ارسال می‌شود. سه وظیفه اصلی این رول‌آپ‌ها، شامل رسیدگی به سپرده‌ها، نقل و انتقالات و برداشت‌ها است.
	

استفاده از فناوری رول‌آپ‌های اثبات دانش صفر برای افزایش مقیاس‌پذیری، بسیار ایمن است؛ زیرا از الگوریتم اثبات دانش صفر استفاده می‌کند؛ به این معنی که برای اعتبارسنجی و تولید اثبات لازم، هیچ یک از داده‌های اساسی تراکنش افشا نمی‌شوند. این موضوع، ضمن محافظت از حریم خصوصی کاربران و تراکنش‌های آنها، یکپارچگی داده‌های تراکنش را نیز تضمین می‌کند.






## رول‌آپ اثبات دانش صفر سازگار با ماشین مجازی اتریوم (zkEVM) پالیگان




رول‌آپ اثبات دانش صفر (zk-rollup) یک تکنولوژی پیشرفته در بلاکچین است که امکان اجرای تراکنش‌های بلاکچین با سرعت بالا و کمترین هزینه را فراهم می‌کند. در حال حاضر، این تکنولوژی در بسیاری از بلاکچین‌های از جمله اتریوم، بیت‌کوین و زرک پرتوکل استفاده می‌شود.


این تکنولوژی به منظور افزایش سرعت اجرای تراکنش‌ها و کاهش هزینه‌های شبکه بلاکچین طراحی شده است. در رول‌آپ اثبات دانش صفر، اطلاعات تراکنش‌های بلاکچین در یک لایه فرعی ذخیره می‌شود که توسط چندین نود مجازی اجرا می‌شود. سپس اطلاعاتی که در این لایه فرعی ذخیره شده است، با استفاده از روش اثبات دانش صفر به اطلاعات اصلی بلاکچین ارسال می‌شود.


در کنار رول‌آپ اثبات دانش صفر، ماشین مجازی EVM (Ethereum Virtual Machine) نیز در اتریوم استفاده می‌شود که اجرای قراردادهای هوشمند را در بلاکچین اتریوم فراهم می‌کند. به منظور افزایش سرعت و کاهش هزینه‌های اجرای قراردادهای هوشمند در اتریوم، ترکیبی از این دو تکنولوژی با نام zkEVM (Zero-knowledge Proof Ethereum Virtual Machine) پالیگان طراحی شده است.


در zkEVM، اجرای قراردادهای هوشمند با استفاده از روش اثبات دانش صفر صورت می‌گیرد، که این اجرای قراردادهای هوشمند را با سرعت بالاتری و با کمترین هزینه ممکن انجام می‌دهد. به علاوه، با استفاده از پالیگان، اجرای قراردادهای هوشمند با استفاده از تکنولوژی ZKP، حریم شخصی بیشتری را برای کاربران اتریوم فراهم می‌کند. در نتیجه، zkEVM پالیگان می‌تواند به عنوان یک راه حل موثر برای افزایش سرعت اجرای تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند در بلاکچین اتریوم مورد استفاده قرار گیرد.




## بهترین پروژه های ZKP در سال ۲۰۲۳




- لوپرینگ (Loopring):لوپرینگ یک راه‌حل لایه دوم است که هدف آن، افزایش مقیاس‌پذیری، امنیت و کارایی در دنیای صرافی‌های غیرمتمرکز (DEX) ارزهای دیجیتال است. این پلتفرم روی بلاکچین اتریوم ساخته شده که در حال حاضر، یکی از پرکاربردترین پلتفرم‌های بلاکچینی در جهان محسوب می‌شود. این شبکه با استفاده از اثبات دانش صفر، هر کسی را قادر می‌سازد تا یک صرافی غیرمتمرکز و غیرحضانتی با توان عملیاتی بالا ایجاد کند. به همین دلیل، لوپرینگ پتانسیل تبدیل شدن به یک بازیگر اصلی در بازار صرافی‌های غیرمتمرکز را دارد. با افزایش تقاضا برای صرافی‌های غیرمتمرکز، لوپرینگ هم به دلیل تمرکز بر ایجاد یک تجربه کاربری بهتر، پروژه‌ای است که ارزش توجه کردن را دارد و می‌توان نام آن را به لیست بهترین پروژه های ZKP اضافه کرد.
- زی‌کی سینک (zkSync):یکی دیگر بهترین پروژه های ZKP زی‌کی سینک است؛ یک راه‌حل مقیاس‌پذیری لایه دوم که برای شبکه اتریوم طراحی شده است. این پروژه، امکان انجام حجم تراکنش‌های بسیار بالاتر و ارائه تراکنش‌های سریع‌تر، ارزان‌تر و ایمن‌تر را در شبکه اتریوم فراهم می‌کند. این شرکت توجه و حمایت قابل‌توجهی را از سوی سرمایه‌گذاران بزرگ جلب کرده و توانسته بیش از ۴۵۰ میلیون دلار از شرکت‌هایی مانند a16z، Dragonfly، Lightspeed و … جمع‌آوری کند. علی‌رغم اینکه شبکه اصلی زی‌کی سینک هنوز به طور کامل راه‌اندازی نشده، اما اکوسیستم آن به خوبی توسعه یافته است. این پلتفرم ویژگی‌های بهبودیافته‌ای را برای حفظ حریم خصوصی ارائه می‌کند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا اطلاعات حساس برنامه‌های خود را حفظ کنند و در عین حال، از امنیت و شفافیت ارائه‌شده توسط اتریوم بهره‌مند شوند.
- آزتک (Aztec):در میان بهترین پروژه های ZKP نام آزتک هم به چشم می‌خورد؛ پروتکلی که حریم خصوصی و امنیت را برای برنامه‌های غیرمتمرکز ساخته‌شده روی اتریوم فراهم می‌کند. در واقع، این پروژه توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا برنامه‌های مالی با ویژگی‌های حفظ حریم خصوصی و انجام تراکنش‌های محرمانه را در شبکه اتریوم ایجاد کنند. این هدف با استفاده از الگوریتم اثبات دانش صفر، که داده‌های تراکنش را رمزگذاری کرده و به صورت محرمانه نگه می‌دارد و در عین حال، شفافیت و امنیت بلاکچین اتریوم را حفظ می‌کند، محقق می‌شود. شبکه آزتک به گونه‌ای طراحی شده که مقیاس‌پذیری بالایی داشته باشد و امکان پردازش تعداد زیادی از تراکنش‌ها را به طور همزمان فراهم کند. این شرکت اخیراً ۱۰۰ میلیون دلار سرمایه جذب کرده که سرمایه‌گذار اصلی آن، شرکت a16z است. ممکن است در آینده امکان ایردراپ هم وجود داشته باشد.
- مینا پروتکل (MinaProtocol):یکی از بهترین پروژه های ZKP مینا پروتکل است؛ یک راه‌حل بلاکچینی که ادعا می‌کند سبک‌ترین راه‌حل در جهان است. این موفقیت به دلیل استفاده از الگوریتم zk-SNARK (اثبات دانش صفر اجمالی غیرتعاملی) و مکانیزم اجماع اثبات سهام به دست آمده است. استفاده از رول‌آپ‌های اثبات دانش صفر به نودها یا گره‌ها اجازه می‌دهد تا به جای کل زنجیره، اثبات‌های کوچک‌تری را ذخیره کنند. این موضوع باعث می‌شود که بلاکچین مینا پروتکل کوچک‌تر و کارآمدتر شود. به این ترتیب، داده‌های مورد نیاز برای دانلود هر کاربر نیز به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. هدف مینا پروتکل، ارائه یک پلتفرم مقیاس‌پذیر و ایمن برای برنامه‌های غیرمتمرکز است که به راحتی برای کاربران قابل دسترسی باشد، حتی در دستگاه‌های با منابع محدود.
- ایموتبل ایکس (Immutable X):ایموتبل ایکس یکی دیگر از بهترین پروژه های ZKP است که به عنوان یک راه‌حل مقیاس‌پذیری لایه دوم، به طور خاص برای تجارت و ضرب توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT)، ضمن حفظ امنیت و تغییرناپذیری شبکه اتریوم، طراحی شده است. این پروژه، وعده زمان تأیید سریع و حداقل هزینه تراکنش را می‌دهد. ایموتبل ایکس از فناوری رول‌آپ‌های اثبات دانش صفر توسعه‌یافته توسط شرکت استارک وِر (Starkware) برای دستیابی به مقیاس‌پذیری استفاده می‌کند. هدف این پلتفرم، پشتیبانی از چندین رول‌آپ اثبات دانش صفر لایه دوم و لایه سوم برای موارد استفاده مختلف است. ایموتبل ایکس که به دنبال تثبیت جایگاه خود به عنوان یک پلتفرم توسعه‌دهنده برای بازی‌های وب ۳ است، تاکنون توسط بازی‌های وب ۳ محبوبی مانند ایلوویوم (Illuvium)، گادز آنچیند (GodsUnchained) و … مورد استفاده قرار گرفته است.

















large_ZKP.jpg

medium_ZKP.jpg

small_ZKP.jpg

thumbnail_ZKP.jpg

ZKP.jpg

در zkEVM، اجرای قراردادهای هوشمند با استفاده از روش اثبات دانش صفر صورت می‌گیرد، که این اجرای قراردادهای هوشمند را با سرعت بالاتری و با کمترین هزینه ممکن انجام می‌دهد. 

مقیاس‌پذیری، یکی از مفاهیم مهمی است که توسعه‌دهندگان شبکه‌های بلاکچینی توجه بسیار ویژه‌ای به آن دارند و در صدد افزایش آن هستند. یکی از روش‌های افزایش مقیاس‌پذیری در بلاکچین‌ها، 

# ZKP