Geçerlilik Rollupları: Ethereum'un ölçeklenme yeni eğilimlerini ortaya çıkarmak

Geçerlilik Rollupları: Ethereum'un ölçeklenmesi için en iyi seçenek

Validity Rollups (aynı zamanda zk-rollups olarak da bilinir) şu anda Ethereum'un verimliliğini güvenli ve merkeziyetsiz bir şekilde artırmak için en umut verici çözüm olarak kabul edilmektedir. Bu ölçeklenebilirlik çözümünün temeli, doğrulanabilir hesaplama için geçerlilik kanıtlarının kullanılmasına dayanır. Çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:

Operatör, işlemleri zincir dışı ortamda (yani 2. katmanda) işlemek üzere devreder. Büyük bir işlem hacmi işlendikten sonra, 2. katman operatörü sonuçları Ethereum ana ağına geri gönderir ve zincir dışı yürütme bütünlüğünün geçerlilik kanıtını ekler. Bu kanıt, partideki tüm işlemlerin geçerli olduğunu ve zincir üzerindeki doğrulayıcı sözleşmesi tarafından otomatik olarak doğrulandığını garanti eder. Bu, Ethereum'un sonuçları durumuna uygulamasını sağlar.

Dikkate değer olan, Validity Rollups'un genellikle sıfır bilgi toplama olarak yanlış adlandırılmasıdır, ancak bu doğru değildir. Çoğu Validity Rollup aslında sıfır bilgi kanıtı kullanmaz ve gizlilik koruma amacıyla kullanılmaz. Bu nedenle, "Validity Rollup" teriminin kullanılması daha uygundur.

Neden Validity Rollups'ın Ethereum'un en umut verici ölçeklenme yöntemi olduğunu söylüyoruz?

Off-Chain Sanal Makine

Tartışmaya başlamadan önce, sanal makine (VM)'yi anlamamız gerekiyor. Kısacası, VM, programları çalıştırabilen bir ortamdır, tıpkı Mac üzerinde Windows işletim sistemini çalıştırmak gibi. Belirli girdilerin hesaplamalarını gerçekleştirdikten sonra farklı durumlar arasında geçiş yapar. Ethereum sanal makinesi (EVM), Ethereum akıllı sözleşmelerini çalıştırmak için kullanılan VM'dir.

Sıfır Bilgi Sanal Makinesi ( zkVM ), yalnızca programları çalıştırmakla kalmayıp, programın doğru bir şekilde çalıştırıldığını kanıtlamak için kolayca doğrulanabilir geçerlilik kanıtları üretebilen özel bir program yürütme ortamıdır. "zkEVM" terimi genellikle Ethereum Sanal Makinesi ( EVM ) kullanabilen ve EVM yürütmesini kanıtlayabilen rollup sistemlerini ifade eder. Bu terim yanıltıcı olabilir, çünkü EVM kendisi bu kanıtları üretmez; aksine, kanıtlar EVM yürütmesinin sonuçlarına dayanan bağımsız bir kanıt mekanizması tarafından üretilir. Ayrıca, bu kanıtlar esasen geçerliliğe odaklanır ve gizlilik değil, bu nedenle tamamen sıfır bilgi kanıtı değildir. Yine de, tutarlılığı sağlamak için bu makalede geleneksel "zkEVM" terimini kullanmaya devam edeceğiz.

Tüm Validite Rollup'larının, Ethereum'u ölçeklendirmek için geçerlilik kanıtlarından yararlanmayı amaçladığı doğru olsa da, işlem zincirinin altındaki işlemleri yürütmek için VM seçimi konusunda farklılıklar göstermektedirler. Birçok Validite Rollup'ı, Ethereum'un işlevselliğini L2 rollup'ında kopyalamaya çalışarak EVM tasarımını kopyalamayı seçmektedir (bu nedenle "zkEVM rollup'ları" olarak adlandırılmaktadır). Starknet ise, geçerlilik kanıtlarının verimliliğini optimize etmek için özel olarak tasarlanmış yeni bir VM olan Cairo VM(CVM) kullanmaktadır.

Bu iki yöntemin de avantajları ve dezavantajları vardır. zkEVM, Ethereum uyumluluğu uğruna performanstan feragat ederken, Cairo VM performansı uyumluluğun önüne koyarak ölçeklenebilirliği önceliklendirir.

zkEVM Yöntemi

zkEVM, tam bir Ethereum deneyimini Layer-2 blok zincirine getirmeyi hedefleyen bir Validity Rollup'tır. Rollup'ın Ethereum'un geliştirici ortamını kopyalaması için tasarlanmıştır. zkEVM ile geliştiriciler, akıllı sözleşme yazarken veya akıllı sözleşmeleri daha ölçeklenebilir çözümlere taşırken kodlarını değiştirmek zorunda kalmadan veya EVM araçlarından (ve akıllı sözleşmelerden) vazgeçmeden çalışabilirler.

Bu yöntemin başlıca dezavantajı, etkinlik kanıtının ölçeklenebilirlik potansiyelini azaltmasıdır. zkEVM, Ethereum ile uyumlu olmaya çalıştığı için daha yavaş ve daha fazla kaynak tüketmektedir. CVM'nin aksine, EVM tasarlanırken kanıt verimliliği dikkate alınmamıştır. Bu, verimliliği ve ölçeklenebilirliği artırabilecek optimizasyonların kullanımını kısıtlar ve nihayetinde sistemin genel performansını etkiler.

EVM'nin Kanıtlanabilirliği

zkEVM yönteminin temel zorlukları, EVM'nin orijinal tasarımından kaynaklanmaktadır - bu, geçerlilik kanıtı ortamında çalışmak için tasarlanmamıştır. Bu nedenle, işlevini yansıtan çabalar, geçerlilik kanıtının potansiyelini tam olarak ortaya koyamaz ve bu da yeterince ideal olmayan bir verimlilikle sonuçlanır. Bu düşük verimlilik, nihayetinde sistemin genel performansını olumsuz etkiler. EVM ile geçerlilik kanıtı arasındaki uyumluluk aşağıdaki faktörler tarafından engellenmektedir:

  1. EVM, yığın tabanlı bir model kullanırken, geçerlilik kanıtı daha çok kayıt tabanlı bir modele uygundur. EVM'nin yığın tabanlı özellikleri, yürütmesinin doğruluğunu kanıtlamayı ve yerel araç zincirine doğrudan destek sağlamayı daha zor hale getirir.

  2. Ethereum depolama düzeni, Keccak ve büyük Merkle Patricia Ağacı'na ciddi şekilde bağımlıdır; bu ikisi de etkinlik kanıtı için uygun olmayıp, büyük miktarda kanıt yükü ekler. Örneğin, Keccak x86 mimarisinde hızlı çalışırken, kanıtlamak için 90k adım gerektirir. Buna karşılık, zk dostu Pedersen hash fonksiyonu yalnızca 32 adım gerektirir. Rekürsif sıkıştırma kullanılsa bile, zkEVM'de Keccak kullanmak, kullanıcıların büyük miktarda kanıtlayıcı kaynak maliyetini üstlenmesi anlamına gelir.

Bu nedenle, çeşitli zkEVM uygulamaları Ethereum araçlarına farklı derecelerde destek sağlamaktadır - zkEVM'nin Ethereum ile uyumluluğu ne kadar yüksekse, performansı o kadar düşüktür.

Cairo-VM Yöntemi

zkEVM çözümlerinden farklı olarak, Starknet başka bir yaklaşım benimsemiştir: tamamen yeni bir özel sanal makine kullanmakta ve üzerine Ethereum araçlarına destek eklemektedir. Starknet, Kasım 2021'de piyasaya sürüldü ve tamamen birleştirilebilir bir ağda genel akıllı sözleşme platformu sunan ilk Validity Rollup'tır.

Starknet, aynı isimi taşıyan yüksek seviyeli bir dil olan Cairo-VM(CVM) kullanmaktadır. Cairo-VM, program yürütmelerinin etkinlik kanıtlarını verimli bir şekilde üretmek için özel olarak tasarlanmış bir VM'dir.

Cairo (sanallaştırma ve dil) kullanarak şunları elde edebiliriz:

  1. Optimize edilmiş etkinlik kanıtı - Her komutun geçerli bir cebirsel gösterimi vardır.
  2. Kanıtlanabilir programlar yazmak için kullanılan Rust benzeri dil
  3. Gelişmiş Cairo ve Cairo derleme (VM talimatları) arasındaki ara temsil (Sierra), Cairo kodunun verimli bir şekilde yürütülmesine olanak tanır.

Yeni bir dil geliştirmek, insanların belirli ihtiyaçlara göre onu özelleştirmesine olanak tanır ve daha önce karşılanmamış ihtiyaçları karşılayabilecek işlevlerle donatılmasını sağlar.

Cairo ve Kodlama Çeşitliliği

Cairo dili başlangıçta hesaplama geçerlilik kanıtlarının oluşturulmasını basitleştirmek ve StarkEx'e işlevsellik ve karmaşık iş mantığı eklemeyi kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. Cairo programları cebirsel makine koduna - sabit bir VM tarafından yürütülen bir sayısal diziye - derlenir. Cairo ile hesaplamayı tanımlayan matematiksel kısıtların karmaşıklığı soyutlanır ve sabit bir kısıt kümesi (toplamda 50'den az kısıt) ile yakalanır. Böylece geliştiriciler, altındaki matematik ve altyapıyı anlamadan, tanıdık sözdizimini kullanarak kod yazarken uygulamalarını genişletmek için geçerlilik kanıtlarından yararlanabilirler.

Starknet yeniliğe odaklanıyor ve bu, çeşitli kodlama yaklaşımlarında kendini gösteriyor. Cairo, STARKs kullanarak en iyi ölçeklenebilirlik kapasitesini sağlıyor ve bu, yalnızca Cairo'da yerel olarak sözleşme yazanlarla sınırlı değil. Geliştiriciler, kendileri için en uygun olan yöntemi seçebilirler:

  1. Cairo yerelinde kod yazma: Cairo 1.0'ın piyasaya sürülmesiyle birlikte, geliştiriciler artık ergonomik ve güvenli Rust dilini kullanabiliyor, bu da program mantığını yazmayı daha kolay ve hatasız hale getiriyor.

  2. Solidity uyumluluğu: Solidity geliştiricileri, Cairo VM için kullanılabilir kod yazabilir. Bu yaklaşım, Ethereum'a benzer bir geliştirici deneyimi sunar ve Solidity akıllı sözleşmelerinin Starknet'e taşınmasını sağlar. Bunu başarmanın iki yolu vardır:

    • Çeviri: Nethermind ekibi, Solidity kodunu Cairo'ya çevirmek için Warp çeviricisini oluşturdu. Warp, Solidity akıllı sözleşmelerinin Starknet'e taşınmasını sağlıyor ve böylece onu Type 4 zkEVM haline getiriyor. Bu, Uniswap sözleşmelerinin çevrilip dağıtılmasında kullanıldı ve sadece çok az değişiklik yapılması gerekti.

    • Starknet'teki zkEVM: Cairo VM, başka bir VM'nin yürütülmesini kanıtlamak için kullanılabilir. Kakarot, Starknet'te Ethereum akıllı sözleşmelerini çalıştırmak için kullanılan, Cairo ile yazılmış bir zkEVM'dir.

Kısa süre içinde, Cairo en popüler dördüncü akıllı sözleşme dili olarak TVL sıralamasında yer aldı ve 350 milyon dolardan fazla fon desteği aldı.

Özet

zkEVM, Ethereum ortamını rollup olarak kopyalamayı ve geliştiricilerin tanıdık Ethereum araçlarını kullanmalarına izin vermeyi hedefliyor. Ancak, bu yaklaşım, etkinlik kanıtının tüm potansiyelini sınırlamakta ve kaynak yoğun olabilir.

Cairo VM, etkinlik kanıtı sistemleri için tasarlanmış olup EVM'nin kısıtlamalarından etkilenmez. Yeni, güvenli ve ergonamik bir Rust esinlenmeli programlama dili olan Cairo 1.0 tarafından desteklenmektedir ve maksimum verimlilik elde etmek için Ethereum'u STARK kanıtları kullanarak genişletmek amacıyla güçlü bir araç oluşturmaktadır.

Cairo'nun sürekli ilerlemesi ve Kakarot zkEVM ile Warp gibi farklı geliştirme seçeneklerinin artmasıyla, gelecekteki gelişmeler heyecan verici. Starknet dApp'in üretim aşamasına girmesi ve Cairo'nun güçlü yeteneklerini göstermesiyle, bunun gelecekte daha iddialı projelerde kullanılacağına inanıyoruz.

STARK genişletmesi sayesinde birçok yol ve önümüzdeki birkaç ay içinde ortaya çıkabilecek diğer çözümler sayesinde, geliştiriciler artık blok zinciri genişletme konusunda eşi benzeri görülmemiş bir kontrol sahibi.

Neden Validity Rollups'ın Ethereum'un en umut verici ölçeklenebilirlik yöntemi olduğunu söylüyoruz?

ETH7.89%
View Original
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
  • Reward
  • 3
  • Repost
  • Share
Comment
0/400
NewPumpamentalsvip
· 10h ago
Öğrendim ama tam olarak anlamadım.
View OriginalReply0
SignatureDeniedvip
· 10h ago
Gelecek bu plana ait.
View OriginalReply0
just_another_walletvip
· 10h ago
zk optimizasyonu oldukça güvenilir
View OriginalReply0
  • Pin
Trade Crypto Anywhere Anytime
qrCode
Scan to download Gate app
Community
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)