ZkEVM چیست و چگونه می تواند اکوسیستم اتریوم را تقویت کند؟

توسعه‌دهندگان اصلی اتریوم هنگامی که برای اولین بار شبکه را در سال 2014 پیشنهاد کردند، فناوری ZKP را در نظر نگرفتند. با این حال، در سال‌های اخیر، ZKP مورد توجه قرار گرفته است و انتظار می‌رود نقش بسیار برجسته‌تری در فضای بلاکچین ایفا کند. به این ترتیب، تلاش‌ها برای ترکیب فناوری ZKP و ماشین مجازی اتریوم تشدید شده است.

برای درک اینکه zkEVM چیست، اجازه دهید ابتدا به طور خلاصه دو مفهوم اساسی آن را مرور کنیم: zk-rollups و EVM.

Zk-Rollups چیست؟

rollup یک راه حل مقیاس پذیر است که اجرای تراکنش‌های متعددی را خارج از زنجیره اصلی جمع آوری می‌کند و داده‌ها را به عنوان یک تراکنش واحد به شبکه اصلی ارسال می‌کند. این فرآیند باعث افزایش توان عملیاتی می شود و در عین حال هزینه اجرای این تراکنش ها را کاهش می دهد. در اتریوم، تراکنش‌های درون یک جمع‌بندی فشرده شده و برای هزینه تأیید یک تراکنش به شبکه اصلی اتریوم ارسال می‌شوند. شبکه اصلی اتریوم تسویه حساب را فراهم می کند و داده های تراکنش موجود در مجموعه را تأیید می کند.

zk-rollup نوعی جمع‌آوری است که از فناوری ZKP استفاده می‌کند، یک فناوری رمزنگاری که اجازه می‌دهد اعتبار یک قطعه اطلاعات بدون افشای خود اطلاعات تأیید شود. zk-rollup ها نیازی به انتشار تمام داده های تراکنش در شبکه اصلی اتریوم ندارند. آنها فقط به تفاوت‌های حالت (مانند تغییر در وضعیت حساب کاربری) و اثبات اعتبار نیاز دارند که هزینه‌های گاز را در این فرآیند کاهش می‌دهد.

امنیت zk-rollup ها از رمزنگاری ZKP می آید، جایی که از ابزارهای رمزنگاری برای تأیید اثبات و دستیابی به عدم اعتماد استفاده می شود. این با دیگر مجموعه‌ها مانند مجموعه‌های خوش‌بینانه متفاوت است، که امنیت آن‌ها از نظریه بازی‌های اقتصادی ناشی می‌شود، جایی که بازیگران بد با ضررهای احتمالی انگیزه ندارند و چالش‌گران با انگیزه‌ها برانگیخته می‌شوند.

EVM چیست؟

EVM یک ماشین دولتی است که سیستم حساب اتریوم و قراردادهای هوشمند در آن اجرا می شود. هر اجرای قرارداد هوشمند، EVM را برای انتقال از حالت قدیمی به حالت جدید تحریک می کند. EVM قاعده ای را برای محاسبه حالت های جدید و معتبر از یک بلوک به بلوک دیگر تعریف می کند.

State یک مفهوم مهم در اتریوم است. این یک ساختار داده Merkle Patricia Trie است که وضعیت فعلی اتریوم را نشان می‌دهد و به هر کسی اجازه می‌دهد تا اطلاعات تراکنش را از بلوک فعلی تا بلوک پیدایش ردیابی کند.

تمام گره‌های درگیر در حفظ اتریوم برای اطمینان از تداوم و اجماع وجود دارند که به هر گره اجازه می‌دهد وضعیت فعلی دقیق را ببیند. EVM نقش مهمی در حفظ این سازگاری دارد.

ZkEVM چگونه کار می کند؟

EVM به طور پیش فرض از ZKP ها پشتیبانی نمی کند. هدف zkEVM اطمینان از تداوم وضعیت اتریوم در حالی که اثبات درستی تمام اطلاعات را ارائه می دهد. به این ترتیب، عوامل مختلف دخیل در محاسبه این فرآیندها با حفظ امنیت و حریم خصوصی تأیید می شوند. zkEVM این کار را با تکرار محیط اتریوم به صورت zk-rollup انجام می دهد. حالت اولیه را می گیرد، همه تراکنش ها را محاسبه می کند، سپس یک حالت جدید و به روز شده را به همراه یک ZKP همراه خروجی می دهد. این مدرک به یک قرارداد هوشمند تأیید کننده ارائه می شود که صحت خروجی حالت اولیه و جدید را بدون نیاز به تأیید همه تراکنش ها به صورت جداگانه بررسی می کند.

از آنجایی که zkEVM ها مبتنی بر EVM هستند، توسعه دهندگان می توانند به راحتی DApps و قراردادهای هوشمند اتریوم را به zkEVM ها بدون نیاز به انجام کارهای توسعه ZKP پورت کنند. به عبارت دیگر، zkEVM‌ها به zk-rollup‌ها اجازه می‌دهند تا قراردادهای هوشمند را اجرا کنند، علاوه بر مبادله توکن‌ها و پرداخت‌هایی که قبلاً بدون zkEVM پشتیبانی می‌شدند.

به دلیل ویژگی سازگاری EVM، توسعه دهندگان می توانند با استفاده از ابزارهای EVM و زبان برنامه نویسی موجود، Solidity، محصولات جدیدی بسازند، در حالی که از امنیت پیشرفته ای که با zkEVM ارائه می شود، لذت می برند. همین مزایا برای کاربران نیز صدق می‌کند – آن‌ها می‌توانند به استفاده از همان DAppها و ابزارهای آشنا، اما با امنیت و حریم خصوصی بیشتر ادامه دهند.

سازگاری EVM در مقابل معادل EVM

وقتی از یک بلاک چین به عنوان سازگار با EVM یاد می شود، به این معنی است که محیطی را ارائه می دهد که می تواند DApp های نوشته شده به زبان برنامه نویسی Solidity را مستقر کند. Solidity برای توسعه قراردادهای هوشمندی طراحی شده است که در شبکه اتریوم اجرا می شوند.

در واقع، توسعه‌دهندگان اتریوم می‌توانند کد DApp‌های موجود را از اتریوم کپی و جای‌گذاری کنند و آن را با کمترین تغییرات در سایر زنجیره‌های سازگار با EVM مستقر کنند. برای کاربران، هر آدرس زنجیره ای سازگار با EVM با آدرس اتریوم آنها یکسان است.

این بدان معناست که آدرس ها با کیف پول های رایج مانند Metamask و Trust Wallet سازگار هستند. در حال حاضر، زنجیره های اصلی سازگار با EVM عبارتند از BNB Chain، Avalanche C-Chain و Polygon.

سازگاری EVM را نباید با معادل EVM اشتباه گرفت، به این معنی که از دیدگاه توسعه‌دهنده DApp، مجموعه‌های لایه 2 تقریباً با لایه 1 اتریوم یکسان هستند.

برای استفاده از یک قیاس سیستم عامل، معادل EVM شبیه به بازیابی فایل ها و تنظیمات از طریق Apple Cloud است اگر رایانه قبلی و رایانه جدید کاربر هر دو بر روی سیستم عامل اپل اجرا شوند.

در مقابل، سازگاری EVM به این معنی است که اگر یک رایانه جدید به سیستم ویندوز سوئیچ شود، فایل‌های اصلی باید از طریق فضای ذخیره‌سازی ابری دانلود شده و برای بازیابی تنظیمات ترجیحی و فایل‌های قدیمی تبدیل شوند.

جمع بندی

هدف اصلی پیاده سازی zkEVM گسترش پشتیبانی از محاسبات ZKP به اجرای قراردادهای هوشمند و در انجام این کار، گسترش DApps به تمام پروتکل های سازگار با EVM است. اما برنامه های کاربردی ZKPs در اینجا متوقف نمی شوند. فناوری ZKP به طور بالقوه می تواند با موارد استفاده Web2 سازگار باشد.

ترکیب موارد مختلف استفاده از Web2 با ZKP می‌تواند برنامه‌های Web3 را روان‌تر و کاربرپسندتر کند. همچنین به کاربرانی که قبلاً به مرورگرهای اینترنتی سنتی عادت کرده‌اند اجازه دسترسی به Web3 را می‌دهد و به نوبه خود باعث پذیرش Web3 می‌شود.