Điều gì giúp ZkSync làm nên chuyện trong các layer 2 hiện tại

Tổng quan

Mở rộng Ethereum giờ là vấn đề trở nên quen thuộc, thu hút nhiều nhà phát triển tìm giải pháp xử lý. Hiện có 4 giải pháp cơ bản để mở rộng Ethereum đó là Sidechain, Plasma, Rollup, State Channel. Trong khi Optimistic Rollup chưa chứng tỏ được nhiều kể từ khi mainnet thì kỳ vọng lại được đặt vào các giải pháp Zk Rollup.

ZkSync đang là một giải pháp của Zk Rollup nổi lên với việc được rất nhiều ông lớn đầu tư như: Ethereum Foundation, Binance, Coinbase, A16z…

Vậy điều gì làm Zk Sync nổi bật và có thể cạnh tranh với rất nhiều giải pháp Layer 2 hiện tại. GFS Blockchain sẽ bật mí và giải đáp các thắc mắc này trong bài viết dưới đây nhé.

*** Tìm hiểu thêm về zkp -> Xem tại đây

ZkSync 1.x là gì?

ZkSync là một giao thức không tin cậy để thanh toán, chi phí thấp có thể mở rộng trên Ethereum, được cung cấp bởi công nghệ zkRollup. Nó sử dụng zero-knowledge proof và tính khả dụng của dữ liệu on-chain để giữ tiền của người dùng an toàn như thể họ chưa bao giờ rời khỏi mạng chính.

Những vấn đề ZkSync đặt ra để giải quyết:

Giảm phí gas trên Ethereum xuống chỉ còn một phần nhỏ.
Mở ra nhiều trường hợp sử dụng hơn trên Ethereum
Ví tiền điện tử ưu tiên hàng đầu như Argent nhằm cung cấp một giải pháp thay thế ngân hàng cho toàn bộ xã hội. ZkSync giúp nhiệm vụ này có thể hoàn thành.

Công nghệ nổi bật

Để nói về mở rộng trên Ethereum, có 2 vấn đề rất đáng để soi kỹ, đầu tiên đó là tính cuối cùng của giao dịch, tiếp theo đó là vấn đề khi mạng chính tắc nghẽn. Nhưng trước tiên, xin nói lại về kiến trúc của ZkSync.

ZkSync với kiến trúc Zk Rollup

Zk Rollup là một giải pháp mở rộng Ethereum quy mô L2 mà trong đó tất cả các khoản tiền được nắm giữ bởi một hợp đồng thông minh trên chuỗi chính, trong khi tính toán và lưu trữ được thực hiện ngoài chuỗi. Ý tưởng chính là thay vì xác minh từng giao dịch riêng lẻ, các giao dịch được “đóng” vào một gói duy nhất (the rollup block), sau đó sẽ được xác minh và phê duyệt tất cả chúng đồng thời.

Chính xác cách nó hoạt động như sau:

Người dùng ký các giao dịch và gửi chúng cho người xác nhận.
Trình xác thực tổng hợp hàng nghìn giao dịch với nhau trong một khối duy nhất và gửi cam kết mật mã (mã băm gốc) của trạng thái mới cho hợp đồng thông minh trên mainnet cùng với bằng chứng mật mã (SNARK) rằng trạng thái mới này thực sự là kết quả của ứng dụng của một số giao dịch đúng về trạng thái cũ.
Ngoài ra, để chứng minh, trạng thái ∆ (một lượng nhỏ dữ liệu cho mỗi giao dịch) được công bố trên mạng chuỗi chính là calldata. Điều này cho phép bất kỳ ai có thể xây dựng lại trạng thái bất cứ lúc nào.
Bằng chứng và trạng thái ∆ được xác minh bởi hợp đồng thông minh, do đó xác minh cả tính hợp lệ của tất cả các giao dịch được bao gồm trong khối và tính khả dụng của dữ liệu khối.

Xác minh SNARK rẻ hơn nhiều so với xác minh từng giao dịch riêng lẻ và lưu trữ trạng thái ngoài chuỗi, rẻ hơn đáng kể so với lưu trữ trên EVM. Do đó cho phép tăng đáng kể khả năng mở rộng (~ 100-200 lần dung lượng mạng chính) và tiết kiệm chi phí giao dịch.

Tính cuối cùng của giao dịch

Các giao dịch trong zkSync đạt đến tính chất cuối cùng của Ethereum sau khi bằng chứng SNARK của khối zkSync được tạo và chấp nhận bởi hợp đồng thông minh. Thời gian tạo bằng chứng dự kiến sẽ là khoảng 10 phút, tức là 10 phút sau khi được gửi, giao dịch zkSync (bằng chứng) là cuối cùng giống như bất kỳ giao dịch Ethereum L1 nào được bao gồm trong cùng một khối Ethereum với giao dịch có bằng chứng. Hiện tại, khi người dùng gửi một giao dịch, zkSync đợi khối được lấp đầy và vì vậy zkSync không tạo bằng chứng ngay lập tức. Với thông lượng cao hơn trên hệ thống zkSync, thời gian giữa các khối sẽ giảm xuống.

Ngược lại, các giải pháp mở rộng quy mô dựa trên fraud-based (ví dụ: Optimistic Rollup) yêu cầu thời gian khóa ít nhất 2 tuần để hoạt động an toàn hơn hoặc ít hơn, dẫn đến thời gian hoàn thành mục tiêu tx là 2 tuần.

Khi mạng chính tác nghẽn

Đôi lúc, các sự kiện bất thường dẫn đến mức độ tắc nghẽn rất cao trên mạng Ethereum (ví dụ đáng chú ý là cuộc khủng hoảng Cryptokitties hay mới đây là mua đất trên Otherdeed for Otherside). Trong thời gian tải cao điểm như vậy, giá gas tăng vọt và việc di chuyển tài sản tiền điện tử có thể trở nên cực kỳ đắt đỏ, khiến một số dịch vụ không hoạt động hoặc ngăn cản cơ hội kinh doanh chênh lệch giá.

Hơn nữa, một số hệ thống thường có thể bị lỗi trong những trường hợp khắc nghiệt, dẫn đến lỗi xếp tầng. Điều này đặc biệt đáng lo ngại đối với các giải pháp mở rộng quy mô dựa trên fraud-proof (kênh thanh toán, optimistic rollup), bởi vì có rủi ro là các chương trình bảo mật tự động của họ sẽ không thể khai thác các giao dịch chống gian lận của họ trong trường hợp bị tấn công trong thời gian cao tắc nghẽn, do đó gây nguy hiểm cho an ninh của tất cả các tài sản dưới sự kiểm soát của các hệ thống đó. Điều gì làm cho sự cố đối với các hệ thống này trở nên tồi tệ hơn, bạn không bao giờ có thể biết được cho đến khi tình huống xảy ra.

Ngược lại, zkSync được định vị đặc biệt tốt để phát triển mạnh trong môi trường tắc nghẽn cao.

Đầu tiên và quan trọng nhất, một mạng bị tắc nghẽn (giống như trường hợp tấn công DOS có chủ đích) không bao giờ có thể tạo ra bất kỳ mối đe dọa nào đối với tài sản trong zkSync. Bất kỳ chuyển động nào của quỹ trong hoặc ngoài zkSync đều yêu cầu bằng chứng xác thực về tính hợp lệ và nó chỉ đơn giản là không bị ảnh hưởng bởi kiểm duyệt L1 theo bất kỳ cách nào.

Thứ hai, hoạt động bình thường của zkSync cũng không thể bị gián đoạn, ngay cả đối với số lượng nhỏ hơn. Nút của trình xác thực được định cấu hình để tự động tăng giá gas lên mức trung bình để có được các khối zkSync được khai thác với mức độ ưu tiên cao. Vì chi phí cho mỗi giao dịch bằng ~ 1/100 chi phí của giao dịch thuần túy tương ứng trên L1, người dùng zkSync sẽ ít bị ảnh hưởng nhất.

So Sánh ZkSync 1.x và các Layer 2 Rollup

Hầu hết các giải pháp hiện có sẵn chỉ hoạt động như lớp thanh toán với chức năng hạn chế (Polygon Hermez, Aztec, …) hoặc đã thêm chức năng với công cụ thực thi tùy chỉnh (VM) không tương thích với EVM (StarkEx + Cairo, Loopring, zkSync 1 .x + Zinc, v.v.).

Chúng ta có thể xem thêm so sánh bên dưới:

Bảng so sánh zkSync với Optimistic rollup

Mặc dù Zk-Rollup an toàn và hiệu quả, các ứng dụng của nó vẫn bị giới hạn ở các khoản thanh toán và hoán đổi. Thật khó để xây dựng DApp có mục đích chung do 2 lý do sau.

Nếu bạn muốn phát triển DApp trong Zk-Rollup, bạn cần viết tất cả logic hợp đồng thông minh của mình bằng một ngôn ngữ đặc biệt như Zinc của Zksync hay Cairo của Starware (Nhà phát triển cần phải là chuyên gia về Zk)
Zk-Rollup hiện tại không hỗ trợ khả năng tổng hợp, các ứng dụng zk-Rollup khác nhau không thể tương tác với nhau trong Layer2.

=> Tóm lại, zk-Rollup dù có nhiều triển vọng hấp dẫn, tuy nhiên lại không thân thiện với nhà phát triển và hiện có chức năng hạn chế.

Giải pháp không mới nhưng là Keypoint

Vấn đề cốt lõi để Zk Rollup có thể bùng nổ nằm ở EVM, đây chính là rào cản làm chậm sự phát triển của các giải pháp Layer 2 Zk Rollup hiện tại.

Vậy ZkEVM là gì và tại sao điều này lại là một vấn đề lớn?

ZkEVM là một máy ảo thực thi các hợp đồng thông minh theo cách tương thích với tính toán zero-knowledge-proof. Đây là chìa khóa để xây dựng ZK Rollup tương thích với EVM trong khi vẫn bảo toàn mã đã được thử nghiệm và kiến thức thu được sau nhiều năm làm việc với Solidity. Zk-EVM của ZkSync giữ ngữ nghĩa EVM, nhưng cũng thân thiện với ZK và sử dụng các kiến trúc CPU truyền thống.

Sự ra mắt của Zk-EVM đại diện cho một bước ngoặt quan trọng đối với tiền mã hóa. Cho đến gần đây, nó vẫn chỉ được coi là một khả năng lý thuyết và sẽ mất nhiều năm để trở thành hiện thực. Nhưng trong năm ngoái, tốc độ của toàn bộ hệ sinh thái Zero knowledge proof đã vượt quá mong đợi của các chuyên gia. Và vì có nhiều đột phá về R&D bởi ZkSync, đã làm cho Zk-EVM trở nên khả thi, các lập trình viên Solidity hiện có quyền truy cập hạng nhất vào các lợi ích về quy mô, bảo mật và UX chưa từng có của Zero knowledge proof .

ZkSync 2.0 và vũ khí ZkPorter

ZkSync 2.0

zkSync 2.0 là một ZK Rollup tương thích với EVM đang được Matter Labs xây dựng, được cung cấp bởi Zk-EVM

Các điểm nổi bật ZkSync 2.0:

Bảo mật giống Mainnet mà không phụ thuộc vào bên thứ ba.
Hợp đồng thông minh tương thích EVM.
API Web3 tiêu chuẩn.
Duy trì các tính năng EVM chính, chẳng hạn như khả năng tổng hợp hợp đồng thông minh.
Giới thiệu các tính năng mới, chẳng hạn như trừu tượng hóa tài khoản và giao dịch meta.

ZkPorter là gì?

ZkPorter, trái tim của ZkSync 2.0. ZkPorter đặt tính khả dụng của dữ liệu – dữ liệu giao dịch thiết yếu cần thiết để xây dựng lại trạng thái – offchain hơn là trên Ethereum. Thay vào đó, tính khả dụng của dữ liệu được bảo đảm bằng cách sử dụng bằng chứng cổ phần (PoS) của người tạo mã token zkSync. Điều này cho phép khả năng mở rộng cao hơn nhiều (hàng chục nghìn TPS) và kết quả là phí giao dịch cực thấp có thể so sánh với các sidechains.

Tính bảo mật của ZkPorter vẫn tốt hơn bất kỳ L1 hoặc sidechain nào khác. Trong trường hợp xấu nhất, khi một tác nhân độc hại kiểm soát cả trình sắp xếp và hơn ⅔ tổng số tiền staking, họ có thể ký một chuyển đổi trạng thái hợp lệ nhưng giữ lại dữ liệu. Trong trường hợp này, trạng thái bị “đóng băng” và người dùng sẽ không thể rút tiền, nhưng tiền của kẻ tấn công cũng bị đóng băng. Do đó, không có cách nào trực tiếp để kẻ tấn công có cổ phần lớn thu lợi về mặt tài chính từ việc khai thác.

Sự khác biệt chính giữa ZkSync 2.0 và Optimistic Rollup (ví dụ: Arbitrum, Optimism) là gì?

Bảo mật cao hơn đáng kể: ZK Rollup loại bỏ sự phụ thuộc vào những người theo dõi, thay thế an ninh kinh tế theo lý thuyết trò chơi bằng bảo mật mật mã – bạn tin tưởng toán học thuần túy hơn là các tác nhân được khuyến khích.

Hiệu quả sử dụng vốn cao hơn: Trong Optimistic Rollup, việc rút tiền gốc của bất kỳ tài sản nào sẽ mất nhiều thời gian (trường hợp tốt nhất là 1 tuần). Đây là một tham số bảo mật và không thể giảm nếu không giảm bảo mật theo cấp số nhân.

Đối với các mã token có thể thay thế, vấn đề này có thể được giảm thiểu bởi các nhà cung cấp thanh khoản có thanh khoản nhàn rỗi đáng kể ở phía bên kia của cầu. Để bù đắp cho chi phí cơ hội vốn, người dùng phải trả một khoản phí để bỏ qua thời gian chờ đợi.

Đối với số tiền nhỏ hơn, điều này có thể được chấp nhận, nhưng đối với các nhà giao dịch chuyên nghiệp, điều này đã tạo thành một chi phí đáng kể và sẽ phản ánh vào lợi nhuận của họ. Đối với các tổ chức cần di chuyển định kỳ khối lượng thanh khoản khổng lồ (hàng tỷ đô la) giữa L1 và L2, giải pháp này sẽ không hiệu quả vì rất ít khả năng các nhà cung cấp thanh khoản sẽ giữ nhiều tiền nhàn rỗi.

UX cho NFT: Không thể tăng tốc rút tiền gốc của NFT – giải pháp của nhà cung cấp thanh khoản không áp dụng vì NFT là duy nhất. Do đó, để rút NFT, người dùng phải đợi 1 tuần hoặc có thể hơn.

Trong ZkSync, bất kỳ lần rút tiền nào đều được hoàn tất trong khoảng từ 15 phút đến 3 giờ, với thời gian nhanh hơn khi có hoạt động cao hơn.

Chi phí giao dịch: ZK Rollups rẻ hơn cho hầu hết các trường hợp sử dụng tiền mã hóa phổ biến vì nó yêu cầu ít dữ liệu nhất được đăng trên chuỗi (không có chữ ký và không có thông số giao dịch).

Tuy nhiên, đối với một số trường hợp sử dụng phổ biến, chi phí tiết kiệm được là một mức độ quan trọng hơn nhiều. Cụ thể, ZK Rollups chỉ cần đăng những thay đổi cuối cùng lên trạng thái và vì nhiều giao dịch chạm vào cùng một vùng lưu trữ nên chi phí này được khấu hao. Ví dụ: tất cả các giao dịch mua bán và cập nhật oracle trong cùng một khối đi kèm với chi phí cung cấp dữ liệu bằng không.

Cuối cùng, ZkSync 2.0 sẽ có một tiện ích mở rộng gọi là ZkPorter cung cấp phí giao dịch không đổi 1-3 xu bằng cách đưa dữ liệu ra chuỗi. Các Optimistic Rollup về cơ bản không thể có phần mở rộng như vậy với tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi vì không có cách nào để những người theo dõi xác minh tính hợp lệ của mọi giao dịch đơn lẻ mà không có dữ liệu công khai cho nó. Vì vậy, họ không thể cung cấp một hệ thống kết hợp như vậy cho những người dùng thích phí cực thấp hơn là bảo mật.

Việc sử dụng zkSync so với sidechains và các blockchains L1 khác (ví dụ: Matic / Polygon, BSC, Solana, Avalanche) như thế nào?

Các sidechain Ethereum, cũng như một số blockchain L1 riêng biệt, có cơ chế bảo mật riêng và là cầu nối với Ethereum. Đôi khi trình xác thực cầu nối giống hệt với trình xác nhận sidechain và sử dụng cùng một cơ chế đặt cược (ví dụ: trong trường hợp Polygon/Matic PoS).

Điều quan trọng nhất cần hiểu về chủ đề này là bất kể bản thân sidechain được bảo mật như thế nào, khi nó được sử dụng như một giải pháp mở rộng quy mô, thì sự an toàn của tài sản luôn phụ thuộc vào thiện chí của phần lớn những người xác thực cầu nối. Nếu phần lớn bị xâm phạm, họ có thể đánh cắp tất cả tài sản một cách không thể đảo ngược. Và vì hầu hết các cầu nối hoạt động trong mô hình PoS được ủy quyền theo yêu cầu đồng thuận về độ trễ thấp, nên phần lớn cổ phần thường chỉ được kiểm soát bởi một số ít các máy chủ xác thực nằm trong cùng một trung tâm dữ liệu. Nguy cơ tất cả các máy chủ này bị xâm nhập là không nhỏ và nhiều hơn là một mối đe dọa lý thuyết.

zkSync 2.0 cung cấp hai loại tài khoản cho người dùng: ZkRollup và ZkPorter. Hãy xem xét sự so sánh cho từng người trong số họ:

ZkRollup vs Sidechains

ZkRollups cung cấp mức độ bảo mật tương tự như chính L1, nhưng với chi phí thấp hơn (khoảng 1/5 chi phí trên L1). Mặt khác, Sidechains phụ thuộc vào các giả định trung thực của đa số để đạt được mức phí thấp hơn nhiều.

ZkPorter vs Sidechains

ZkPorter cung cấp phí cực thấp giống như sidechain, nhưng với mức độ bảo mật cao hơn.

ZkPorter dựa vào Ethereum để xác định tính hợp lệ của giao dịch và dựa trên trình tạo mã token zkSync để cung cấp dữ liệu.

Trong trường hợp xấu nhất, khi một tác nhân độc hại kiểm soát cả trình tự sắp xếp và hơn ⅔ tổng số tiền staking, họ có thể ký một chuyển đổi trạng thái hợp lệ nhưng giữ lại dữ liệu. Điều này sẽ đóng băng trạng thái và người dùng sẽ không thể rút tiền, nhưng số tiền của kẻ tấn công cũng bị đóng băng.

Đây vẫn là một đảm bảo mạnh mẽ hơn nhiều so với sidechains, bởi vì không có hacker nào có thể được khai thác trực tiếp và không có lợi ích kinh tế nào nếu bị xâm phạm. Hơn nữa, các node giám hộ có thể chạy trên phần cứng của người tiêu dùng, vì vậy chúng không yêu cầu PoS được ủy quyền. Điều này có nghĩa là phân quyền cao hơn nhiều, dẫn đến bảo mật kỹ thuật số cao hơn nhiều: một hacker có thể cần phải phá vỡ hàng trăm, nếu không muốn nói là hàng nghìn ode giám hộ để kiểm soát phần lớn cổ phần.

=> Bất kể bạn chọn loại tài khoản ZkSync nào, nó sẽ an toàn hơn nhiều so với sidechains. Tài khoản ZkRollups sẽ cung cấp bảo mật cao nhất, trong khi tài khoản ZkPorter sẽ cung cấp chi phí tương đương. Trong mọi trường hợp, tất cả người dùng sẽ có thể tương tác liền mạch với nhau, tạo ra một nhóm thanh khoản lớn hơn nhiều.

Hệ sinh thái ZkSync

Với những nổi trội về công nghệ như vậy, cùng quan sát các mảnh ghép trên hệ sinh thái ZkSync.

DeFi

1. AMM/DEX

Các dự án nổi bật: Curve, Paraswap ngoài ra có SyncSwap..

2. Lending/Borrowing

Aave nền tảng Lending/Borrowing lớn nhất DeFi hiện nay, là nhà đầu tư từ rất sớm vào ZkSync, và đương nhiên, Aave sẽ sớm launch trên Zksync.

Aave được mệnh danh là vua Midas của DeFi, khi Aave triển khai trên nền tảng nào thì chỗ đó sẽ phát triển cực kỳ nhanh chóng.

3. Yield/ Farming

Anh cả Yearn đã triển khai lên ZkSync và dự kiến sẽ sớm hoạt động chính thức.

4. Synthetic

SynFuture một dự án lớn trên Ethereum cũng đang triển khai trên ZkSync.

=> Rất nhiều dự án mảng DeFi chất lượng từ Ethereum đang đổ bộ lên ZkSync sẽ sớm hoạt động khi ZkSync 2.0 chính thức mainnet.

Nft/Gaming/Dao/Metaverse

Chưa có dự án nào lớn, nổi bật xác nhận thông tin sẽ build trên ZkSync.

Cơ sở hạ tầng

Các dự án quan trọng như: ChainLink mảng Oracle, The Graph, Covalent mảng API, Automata Network mảng Privacy, Cbridge, Connext, deBridge mảng Bridge… đều đang xây dựng trên ZkSync

=> Các mảnh ghép hạ tầng tương đối đầy đủ, để làm nền tảng cho cả hệ sinh thái bùng nổ.

Nhìn chung, hệ sinh thái ZkSync 2.0 có rất nhiều dự án chất lượng xây dựng, và cùng chờ đợi Zksync2.0 mainnet để hoạt động

Take action

Tóm lại, chúng ta sẽ “Take action” như thế nào?

Về mặt công nghệ, ZkSync 2.0 đang giai đoạn cho testnet, các bạn tích cực làm testnet để trải nghiệm, tìm lỗi và từ đó xem xét vấn đề là team ZkSync nói giữa lý thuyết và thực tế công nghệ có được như vậy không.
Dự án hiện chưa phát hành token, tuy nhiên ZkSync xác nhận là sẽ phát hành token của dự án trong thời gian tới (có thể may mắn anh em làm testnet, hoặc người dùng sớm được airdrop thì sao? rất vui các bạn nhỉ)
Quan sát hệ sinh thái ZkSync đang phát triển như thế nào, các dự án sẽ launch trên ZKSync 2.0 có bao nhiêu dự án chất lượng, đầu ngành, lượng TVL sẽ tăng trưởng như thế nào so với dự án Layer2 khác.
Đọc các bài viết về các Layer 2 khác, về ZkRollup trên https://gfiblockchain.com/.

Khi các bạn thấy các yếu tố đã hội đủ, lúc đó hãy “take action” nhé, chúc các bạn may mắn.

Tổng kết

Trong các dự án Layer2 trên Ethereum, ZkSync cho thấy rằng mình đã nỗ lực rất nhiều, khắc phục các yếu điểm của ZkRollup, tạo ra nhiều giải pháp đột phá để cạnh tranh.

Các dự án Layer 2 giải quyết vấn đề trước mắt của Ethereum đó là giảm chi phí, thời gian về lâu dài sẽ là những mảnh ghép của Eth 2.0, do vậy vai trò là rất quan trọng với Ethereum.

Với những ưu điểm của mình, và sự bức thiết cần có của Layer2 thì Zksync sẽ là dự án nổi bật giữa các Layer 2 khác, và sẽ là “chú ngựa ô” trong cuộc đua của Layer2 đang ngày càng nóng bỏng, khóc liệt để giành thị phần.

GFS sẽ cập nhật những thông tin mới nhất về dự án trong các bài viết tiếp theo để các bạn theo dõi.