区块链百家乐正网:以太坊单双游戏(www.326681.com)_小学生也能看懂的零知识证实科普:什么zk-Rollup?

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本系列将试图用通俗举例和语言,辅助人人明白庞大看法。本系列非学术叙述,举例只为辅助人人通俗明白。若有错误,迎接指正。更严谨的表述,迎接人人查看专业论文学习。

前情回首,

1/ 零知识证实,英文为 Zero Knowledge Proofs,简写为 ZK 或 ZKP。

zkXXX,即代表应用了零知识证实。

2/ 零知识证实手艺,要在证实速率、验证速率、整体巨细之间做取舍,继而发生的用户体验差异。

zk-SNARK 降生时间久,经由验证,应用对照成熟,并降生了 Groth16、PLONK、Halo2 等多手艺分支。zk-STARK 相较而言,降生时间较短,仍需时间验证完善。

Manta 接纳 Groth16,是现在最快、数据量最小的 zk-SNARK。Manta在椭圆曲线密码(FH-ECC)算法等基础上,进一步优化升级,ZK 天生速率比Zcash快十倍。交互确认时间仅需 2-3秒。

3/ ZK 开发逐渐模块化。zk-SNARK 与 zk-STARK 之间,可通过切换多项式答应,举行相互转换。且,代码终会开源,以是耐久看,单靠手艺无法修建壁垒。

正式最先本篇内容。

什么是 Rollup ?

Roll,卷、滚的意思。Up,向上、起来的意思。Rollup 就是“卷起来”。

固然,这不是内卷谁人“卷”,而是像面饼一样,把食材一切卷进去的谁人“卷”。

Rollup,就是把许许多多多笔生意“卷”起来,在自己的网络里处置掉。

Rollup 通常运行一组中央化定序器(Sequencer),为 Rollup 上的生意举行排序。定序器就像中央化的服务器。

Rollup 与 以太坊主链关系,举个便于明白但不十分严谨例子,犹如初期的支付宝与银行。

资金从以太坊主网转入 Rollup,犹如把钱从银行卡转入支付宝。

用户在 Rollup 交互,交互信息并不直接提交到以太坊主链上,而是由 Rollup 定序器举行排序。

这个历程,称为“链下扩容”,所谓“链下”指的是在以太坊链下。

支付宝初期,用户直接使用支付宝余额生意,银行对详细生意信息,并不知情。支付宝相对银行,也是“链下”。

定序器会对 Rollup 里的生意,统一举行排序、打包、压缩,隔一段时间提交到以太坊主链,由以太坊主链提供结算、校验生意数据,以减轻主链肩负。

主链矿工可以通过诓骗证实(Fraud Proof,通常由Optimistic Rollup 接纳)或有用性证实(Validity Proof,通常由 zk-Rollup 接纳),验证 Rollup 生意数据是否真实。

举个例子,用户在 Aribitrum 上,使用 Gmx 疯狂举行衍生品生意。这些操作,都让 Aribitrum “卷”起来处置掉了,这些交互仅在 Aribitrum 当前 Rollup 上发生,不会造成以太坊主链拥堵。

Aribitrum 会将一段时间内的交互信息排序、打包、压缩、提交到以太坊主链,由以太坊全节点校验生意数据真实性,以是,Rollup 称为执行层,主要认真执行生意。

Optimistic Rollup 与 ZK Rollup?

Optimistic 与 ZK,是以太坊主链全节点,校验 Rollup 生意数据真实性的方式,可以明白成是对账方式。

Rollup 是处置生意的方式。

这俩都是 Rollup,以是,处置生意方式一致,都是“卷起来”。区别在于,对账方式:

1/ Optimistic,意为“乐观的、起劲的”。

Optimistic Rollup“乐观的”默认生意信息真实有用。

万一有人提供虚伪生意信息呢?

若使用 Aribitrum 或 Optimism,会发现,把代币跨回其他网络,需要守候几天时间,即“守候期”。

“守候期”内,以太坊主网全节点都可以提议挑战,证实某生意为假。

由于 Rollup 数据层和结算层仍使用以太坊,相当于根账本在以太坊上,以是,Rollup 自身是无法改动、作弊的。

若挑战乐成,则会罚没作弊者保证金,交给挑战者,并回滚该区块内的生意。

2/ zk-Rollup

还记得 ZK 的基本原理及特征嘛?

证实者(Prover)和验证者(Verifier)。证实者天生证实,验证者在不获守信息自己的条件下,验证该证实。

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ZK 有以下特征:

完整性(Complete):提交者若确实掌握了谜底,那他能找到方式向验证者证实为真,即真的假不了。

合理性(Sound):若提交者未掌握谜底,那他无法向验证者证实为真,即假的真不了。

零知识性(Zero-Knowledge):证实历程中,验证者除了“证实”之外,不会获得其他相关信息。

zk-Rollup 会在向以太坊主网提交区块时,天生一个零知识证实。主网全节点验证该证实即可。

需要注重的是,zk-Rollup 通常只应用了 ZK 前两个属性,即完整性与合理性,到达压缩盘算的目的。

Optimistic Rollup 需要将一段时间内生意数据,压缩后,完整地连同状态根(包罗用户地址余额等信息)、诓骗证实(仅在发生争议时),传回到以太坊主网。

由于生意数据和结算仍存储在以太坊主网上,当全节点提出挑战时,可凭证先前存储的状态,校验诓骗证实是否确立,判断 Optimistic Rollup 是否作弊。

zk-Rollup 不需要将所有生意数据宣布至以太坊主网,仅宣布状态差异(类似用户账户状态转变)和有用性证实即可,这样会使得生意成本 Gas 更低。使用 zk 前两个属性,到达压缩盘算目的。

zk-Rollup 证实文件很小,验证时间一定,以是证实自己不会随着生意数目增添而变大。

耐久来看 zk-Rollup 在 Gas 成本和 Tps 方面,要优于 Optimistic Rollup,且无需提现守候期。

以是,以太坊首创人 Vitalik 以为,短期内 Optimistic Rollup 会因 EVM 兼容性占有优势,但耐久来看,zk-Rollup 会胜出。

本质上,Optimistic Rollup 平安来自于经济学,作恶者要思量损失的成本,挑战者的念头由经济利益驱动。

zk-Rollup 平安来自于密码学,用密码学手段验证证实,可以做到去信托化。

耐久看,zk-Rollup 相比 Optimistic Rollup 更具优势,但短期仍受制于 zk-EVM 生长。这也是我们在下一篇会聊到的话题。

这里需要区分的是,用户在 zk-Rollup 上的生意信息仍是透明可查询的。

而 Manta 作为基于 ZK 的可编程隐私公链,除前两个特征外,还重点应用了零知识性,让链上生意隐私化。

Rollup 与模块化

不能能三角,又称三元悖论,通常指去中央化(Decentralization)、可扩展性(Scability)、平安性(Security)三者不能同时兼得。

通常,模块化是指,把 Layer1 共识、结算、数据、执行四层划剖析耦(单拆出来),在不增添节点硬件肩负,造成中央化条件下,实现扩容,打破“不能能三角”。

V神在波哥大以《Hardening rollups with multi-proofs》为主题举行分享,即接纳多证实机制,增强Rollup平安。

方案二是多证实人机制(multi-provers),接纳多证实系统,用诓骗证实或 zkEVM 多种实现,预防网络宕机情形。

方案三是双重证实加治理小组(two-provers plus governance tie break),接纳诓骗证实加ZK证实,再加上治理小组裁决。当一个证实系统泛起破绽,另一个系统不受影响。

在此之前,Optimism 的 Kelvin 曾写过《The hybrid ZK/Optimistic Rollup of the future》(ZK/Optimistic 夹杂 Rollup 的未来),探讨过将 Optimistic 与 ZK 相连系。

总结下, 1/ Rollup 内的生意,隔一段时间统一压缩打包,提交到以太坊主网,由主网提供结算、验证生意数据,以减轻主链肩负。

2/ Optimistic 与 ZK,是以太坊主链全节点,校验 Rollup 生意数据真实性的方式,可以明白成是对账方式。Rollup 是处置生意的方式。

3/ Optimistic Rollup 需要将一段时间内生意数据,压缩后,完整地连同状态根、诓骗证实(仅在发生争议时),传回到以太坊主网。

zk-Rollup 不需要将所有生意数据宣布至以太坊主网,仅宣布状态差异(类似用户账户状态转变)和有用性证实即可,这样会使得生意成本 Gas 更低。使用 zk 前两个属性,到达压缩盘算目的。

4/ 本质上,Optimistic Rollup 平安来自于经济学,作恶者要思量损失的成本,挑战者的念头由经济利益驱动。

zk-Rollup 平安来自于密码学,用密码学手段验证证实,可以做到去信托化。

5/ 用户在 zk-Rollup 上的生意信息仍是透明可查询的。而 Manta 是基于 ZK 的可编程隐私公链,除前两个特征外,还重点应用了零知识性,让链上生意隐私化。

6/ 当前,将 Optimistic 与 ZK 连系,是 Rollup 探索偏向之一。

本篇重点讲述了 zk-Rollup,略微涉及到 zkEVM 内容。下一篇,我们将重点阐释 zkEVM 相关内容,迎接继续关注 Manta Network中文民众号及推特。

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