原作者：ジェイソン・ジャン
レイヤー 2 の概念は 2023 年の夏に爆発的に広がります。 CoinbaseやConsenSysといった暗号化大手が次々とサービスを終了し、彼らが展開していたネイティブL2ソリューションBaseやLineaは過去2ヶ月でメインネットのローンチを完了、L2四天王の一つとして知られるStarkNetも無事にローンチを完了した夏の「量子飛躍」 このアップグレードにより、トランザクションのパフォーマンスと効率が大幅に向上し、開発の新たな段階に入ることができました。
L2 の真夏に、OKLink は ZK Rollup スター プロジェクト StarkNet ブロックチェーン ブラウザーを正式に開始しました。これは OKLink によって開始された 30 番目のブロックチェーン ブラウザであり、OKLink はまた、かつて L2 の四天王として知られていた Optimism、Arbitrum、zkSync、StarkNet を正式に集めました。 OKLinkは将来、Polygon-zk、Base、その他のZK L2ブロックチェーンブラウザを立ち上げ、ZKロールアップとL2エコロジー構築に注目し参加するすべてのユーザーに、より包括的で豊富なオンチェーンデータの洞察とサービスを提供すると報告されています。
Starknet ブラウザの起動から抽象的なアカウント分析まで、OKLink は L2 の夏に何をしましたか?
ZKロールアップトラックで最も高い評価と最大の市場シェアを持つプロジェクトの1つとして、2021年11月のメインネットの立ち上げ以来、Starknetエコシステムには多くのシナリオが含まれており、多くのウォレット、DeFi、GameFi、NFTプロジェクトが構築されてきました。その地域で、ブロックチェーンネットワークで。 StarkNet エコシステムは拡大を加速し、よりダイナミックになっており、企業では L2 トラックのリーダーの 1 つに成長する可能性があると考えられています。
他の拡張プロジェクトと比較すると、Starknet は証明システムとして zk-STARK テクノロジーを使用していることに加えて (これについては後述します)、データの可用性とアカウント システムの設計の点でも異なります。
Optimistic Rollup と比較した ZK Rollup 自体の重要な利点は、データの可用性がより効率的であることです。実際、検証のためにデータを L1 メイン ネットワークにアップロードすることが非常に重要です。データがチェーンにアップロードされた場合にのみ、トランザクションが追跡可能で検証可能であることを確認するために、ブロックチェーン ブラウザで各トランザクションをクエリできるようになります。ブロックチェーンを改善し、チェーンネットワークのセキュリティを向上させます。プラズマと以前のステート チャネルの 2 つの拡張スキームでは、データと計算は完全に L2 ネットワークに配置されますが、L2 ネットワークがイーサリアムと対話する場合、L2 のすべてのトランザクション データは含まれません。このため、イーサリアムが L2 ネットワークから分離されると、以前の状態変化を復元できなくなるため、イーサリアムのデータ可用性は L2 のデータ保護に大きく依存します。
Starknet は現在、次の 3 つのデータ可用性モードを提供しています。
1. ロールアップ ソリューション: 台帳はブロックチェーン上で直接公開され、チェーン上のデータの可用性を確保しますが、メイン ネットワークで消費されるガスコストのほとんどは、証明を検証するのではなく、データの可用性を保存するために使用されるため、このソリューションはより高価です。
2. Validium ソリューション: Data Availability Association (DAC) は台帳のセキュリティを確保し、ハッシュ値のみがチェーンに保存されます。このモデルはチェーンに保存されるデータ量を削減し、コストを大幅に削減しますが、犠牲になります。分散化: データの可用性は、重要でないトランザクションにのみ適しています。
3. ボリション プラン: 各トランザクションを開始するときに、ユーザーはトランザクションの DA モード、ロールアップまたはヴァリジウム (より柔軟な) を選択できます。
データの可用性がより効率的になったため、ユーザーは OKLink StarkNet ブラウザなどのツールを使用して、オンチェーン トランザクションの詳細をより簡単にクエリできるようになります。
さらに、OKLink が新たにリリースした Starknet ブラウザは、ユーザーが StarkNet ネットワークのリアルタイム ステータスを迅速に理解できるように、豊富なブロックおよびアドレス情報も提供します。
アカウント システムに関しては、Starknet は現在アカウントの抽象化をサポートしている数少ないブロックチェーン インフラストラクチャの 1 つです。現在、アカウント抽象化はイーサリアムとスタークネットの両方で実装できますが、実装方法が異なり、イーサリアムは外部アカウント（EOA）機能を無視せずにERC-4337を通じてアカウント抽象化を追加しますが、スタークネットはアカウント抽象化を直接追加します。 EOA の影響を排除し、すべてのアカウントがスマート アカウントである世界に直接飛び込みます。
このモデルでは、ウォレットやブロック エクスプローラーを含む Starknet のすべてのインフラストラクチャがアカウント抽象化用に設計および構築される必要があります。これは、すべての L1 チェーンと L2 チェーンの中で独特です。しかし、アカウント抽象化のみがサポートされているため、これも Starknet にとって困難になります。他のブロックチェーンはこの段階ではアカウントの抽象化をサポートしていない可能性があるため、ユーザーは他のブロックチェーンと対話できますが、代わりに、EOA をアカウント資産にリンクすることでブロックチェーンと対話し、資産を所有します。
OKLink ブラウザは現在、アカウント抽象分析を提供できる数少ないオプションの 1 つであり、ユーザー操作のクエリをサポートする唯一の視覚ウィンドウでもあります。 OKLinkマルチチェーンブラウザを介して、ユーザーはGoogleを使用するのと同じようにアカウントの抽象的な有効な情報をクエリでき、取引手数料、契約執行関連情報、ログなど、ブロックチェーン上の取引と契約執行の関連情報を理解することができ、それにより、より良い取引を行うことができます。スマートコントラクトの実行などを理解する。
StarkNet チェーン上のインタラクションに実際に参加している一般ユーザーであっても、将来エアドロップ活動に参加することを望んでいる投機家であっても、OKLink が提供する Starknet ブラウザを通じてチェーン上のトランザクションの進行状況をクエリできるようになりました。マルチチェーン集計機能と多次元統計データ 正確なアカウント抽象化、クロスチェーンインタラクション、およびデータクエリは、公式ブラウザには匹敵しません。
Starknet ブラウザは、OKLink によって開始された 30 番目のブロックチェーン ブラウザであり、zkSync に続く 2 番目の ZK ロールアップ ブラウザです。 OKLinkのプロダクトマネージャーによると、OKLinkはZKロールアップ技術のイノベーションとエコロジカルなレイアウトの開発を継続し、Polygon-zkやBaseなどの有名なZKロールアッププロジェクト向けのブロックチェーンブラウザの立ち上げを継続していくという。
それでは、なぜ OKLink は ZK ロールアップと L2 トラックの開発についてそれほど懸念しているのかと疑問に思う人もいるかもしれません。 ZK テクノロジーはどのようにして現在のレベルに進化しましたか?原点に戻って、ZK Rollup が注目される理由を探ってみましょう。
なぜ ZK ロールアップを気にする必要があるのでしょうか?
イーサリアム上に展開される分散型アプリケーション (DApps) の数が日に日に増加するにつれ、オンチェーンでのやり取りがますます頻繁になり、ネットワークの混雑とガス料金の高騰により、拡張が不可欠となっています。一般的な拡張方法は 2 つあり、1 つはブロックチェーン自体を変換するオンチェーン拡張、もう 1 つは計算とトランザクションの実行をオフチェーンに配置し、メイン チェーンがトランザクションの正当性を検証し、セキュリティ保証を提供するオフチェーンです。拡張計画は、私たちがよく L2 計画と呼ぶものです。
オンチェーン拡張と比較して、L2 拡張は、メイン ネットワークのコンセンサスを変更することなく、メイン ネットワークの制限を大幅に軽減できます。ステート チャネル、プラズマ、サイドチェーンなどはすべて、かつて L2 拡張で登場した技術ソリューションでしたが、現在、開発者はロールアップを中核とした L2 拡張ロードマップに目を向けています。
いわゆるロールアップとは、トランザクションの実行を L2 にアウトソーシングし、複数のトランザクション データを束ねて圧縮し、検証と確認のためにそれらとステート ルートを L1 ネットワークに送信することを指します。ロールアップは、複数のトランザクションのワンタイム検証を使用してパフォーマンスを向上させ、トランザクション データとネットワーク ステータスを L1 に同期することで、チェーン上のデータの可用性を確保し、メイン チェーンのセキュリティを保証します。
これはまだ非常に抽象的なので、鮮やかな例を使用してみましょう。
Xiao Ou さんは、会社近くのショッピング モールでショッピング カードを入手し、2,000 元をチャージしました。買い物に行くたびに、銀行カードで支払う代わりに、ショッピング カードを直接読み取るだけで済みます。 1か月後、Xiao Ouさんはこのモールで買い物を続けるつもりはなかったが、ショッピングカードをキャンセルしたところまだ200元の残高があったため、残高をキャッシュカードに現金化した。
今月の消費プロセスでは、Xiao Ou の銀行カードがモールのアカウントとやり取りしたのは 2 回のみで、この期間中のすべての消費はモールの内部システムで完了しました。この方法により、銀行ネットワークに対する決済のプレッシャーが大幅に軽減され、ロールアップも同様にメイン ネットワークに対するトランザクションのプレッシャーを軽減できます。
ロールアップが提案される前は、Plasma などの拡張ソリューションは、ストレージ検証のために L2 で生成されたデータをメイン チェーンに送信せず、最終的なステータス結果を送信するだけでした。これは、モールが最終残高のみを提供し、取引の詳細を提供しないのと同様に、検証できない結果につながります。
Rollup はデータをメイン チェーンに送信しますが、スマート エンコーディング方式を使用してデータを最大限に圧縮し、同時に Rollup 自体の特性に基づいて一部のデータを適切に削除および削減します。最終的に提出されたデータは誰でも確認できます。
トランザクション データを L1 に同期するさまざまな方法に従って、ロールアップは通常、ZK ロールアップと OP ロールアップの 2 つのスキームに分けられます。 ZK Rollupの鍵は「すべてを疑う」ことであり、これはOP Rollupの「誰も悪人はいないという楽観的な仮定」とは対照的です。
上の例に戻ると、ZK ロールアップと OP ロールアップの違いは次のようになります。
Xiao Ou が残高を引き出した後に詳細を確認せず、将来のある日まで待って突然何かがおかしいことに気付いた場合、OP ロールアップと同様になりますが、Xiao Ou が残高を引き出した場合、モールに次の情報を提供するよう要求します。残高の正確性を保証するためのトランザクション詳細ファイル。ZK ロールアップに似ています。
OP Rollupは現在、技術的な実装の難易度が低く、イーサリアムとの互換性が高いため、取引量と市場シェアの点で主導的な地位にあります。ただし、不正防止メカニズムを使用しているため、OP ロールアップ ソリューションの出金時間とセキュリティには現時点で疑問があり、コストの最適化も ZK ロールアップに比べてわずかに劣ります。 ZK ロールアップの弱点は基本的に技術的な問題です。多くの優秀な開発者が関連研究に投資しているため、理論的にはセキュリティが高く、検証効率が速く、データの可用性が向上するため、ZK ロールアップは将来的により一般的になる可能性があります。より良い拡張の選択肢になる可能性があります。 。
zk-SNARKからzk-STARKへのZKテクノロジーの進化
ZK Rollup は、Rollup を実装するための ZK テクノロジーに基づく L2 ソリューションです。プロジェクト間の主な違いは、使用される ZK テクノロジーの違いにあります。現在、市場で主流の ZK テクノロジーには、zk-SNARK、zk-STARK、Bulletproof の 3 種類があります。このうち、zk-SNARK と zk-STARK は両方とも ZK ロールアップ拡張スキームで使用されています (注: Bulletproof はかつてプライバシー コインの設計に使用されていました)。
zk-SNARKs テクノロジーは、2012 年にカリフォルニア大学バークレー校の Alessandro Chiesa 教授らによって「抽出可能な衝突耐性から知識の簡潔な非対話型議論へ、そして再び」という論文の中で提案されました。最も人気のある ZK ソリューション ブロックチェーン分野で最も広く使用されている ZK テクノロジーの 1 つ。 SNARK は非対話型証明であり、検証者は証明者が生成した証明を使用するだけで検証結果を取得できます。 zkSync などのよく知られた ZK ロールアップ プロジェクトは、イーサリアムでのスケーラブルで低コストの支払いを目的とした zk-SNARKs テクノロジーに基づいて構築された低コストのトラストレス拡張プロトコルです。
ただし、ZK-SNARK にはいくつかの問題があります。たとえば、この技術では暗号化に楕円曲線暗号 (ECDSA) が使用されています。ECDSA アルゴリズムは現在安全ですが、量子コンピューターの開発によりセキュリティ モデルが破られる可能性があります。また、zk-SNARK には、生成フェーズは信頼できる設定に依存するため、集中化のリスクが生じる可能性があります。そのため、StarkWare の共同創設者である Eli-Ben Sasson 氏は、2018 年に論文「スケーラブルで透過的、ポスト量子的な安全な計算整合性」の中で、新しい ZK テクノロジー ソリューションである zk-STARK を提案しました。
zk-STARKs は、zk-SNARKs アルゴリズムの技術的進化であり、信頼できる設定に依存するという SNARKs の弱点を解決し、信頼する設定に依存せずにブロックチェーン検証を完了できるため、ネットワーク起動の複雑さが軽減され、共謀のリスクが排除されます。 。同時に、zk-STARK は、楕円曲線、ペアリング、および指数関数の仮定の知識の必要性を回避し、代わりにハッシュと情報理論に依存する、より効率的な暗号化方式を使用するため、理論的には量子攻撃に耐性があります。
L2 四天王の 1 つとして知られる Starknet は現在、SATRK 有効性証明を使用してイーサリアムのスケーラビリティ問題を解決しています。
基盤となるテクノロジーの違いに加えて、現在の ZK Rollup プロジェクトはトランザクション データから ZKP を生成し、検証のためにメイン チェーンに送信します。プロジェクト間の直接的な違いは、EVM との互換性にさらに反映されます。
Vitalik は、変更の程度と EVM の互換性に応じて、現在の ZK ロールアップを次のレベルに分けています。
一般的に、イーサリアム/EVMとの互換性が高いほど、必要な設計リファクタリングの作業負荷は小さくなりますが、その後の作業におけるZK検証計算の作業負荷は大きくなります。ただし、現在の ZK ロールアップ トラックの 2 つの絶対的な主要プロジェクトである StarkNet と zkSync は、現時点では高級プログラミング言語と同等の ZK ロールアップにすぎません。ただし、StarkNet 自体は EVM と互換性はありませんが、Kakarot (Kakarot は Cairo で書かれた zkEVM であり、EVM のバイトコードに相当します) などの他の方法を通じて Ethereum と互換性を持たせることができるため、開発の難易度は低くなります。
要約する
ZK テクノロジーは、現代で最も過小評価されているテクノロジーの 1 つである可能性があり、人工知能やビッグデータ技術に関する圧倒的なニュース宣伝とは異なり、ZK テクノロジーに興味を持っている人はこれまでのところほとんどありません。しかし、それにもかかわらず、このテクノロジーは、個人情報が隠れる場所がないビッグデータの時代に貴重なプライバシー保護をもたらすため、依然として素晴らしいイノベーションです。ブロックチェーン分野における ZK テクノロジーの現在の重要な応用方向として、ZK ロールアップは、ブロックチェーンの大規模応用を制限する最大の問題も解決し、より多くの Web3 イノベーションが実際の複雑なビジネス環境で広く使用されることを可能にすることも期待されています。
