zkEVM là gì? Tầm quan trọng của zkEVM đối với việc mở rộng quy mô Ethereum 2022

zkEVM là gì? Tầm quan trọng của zkEVM đối với việc mở rộng quy mô Ethereum

Máy tính của thế giới. Máy không thể dừng được. Trái tim của Ethereum. Máy ảo Ethereum (EVM) có nhiều cái tên nhấn mạnh tầm quan trọng của nó đối với mạng Ethereum. Đó là tính năng cốt lõi khiến nó không chỉ là một 'sổ cái phân tán' như Bitcoin mà còn là một 'máy trạng thái phân tán'. EVM cho phép các nhà phát triển tạo hợp đồng thông minh bằng ngôn ngữ lập trình có tên Solidity. Một ứng dụng phổ biến của hợp đồng thông minh là quản lý việc tạo và trao đổi mã thông báo. Nhiều ứng dụng và giao thức sử dụng mã thông báo để thưởng cho người dùng vì những hành động quan trọng đối với mục tiêu của họ. Nếu không có EVM, điều này sẽ không thể thực hiện được nên máy ảo EVM, một công nghệ làm nên danh tiếng của Ethereum, giúp thực hiện các hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum. Còn zkEVM thì sao? nó có quan trọng như máy ảo EVM không?

zkEVM là gì?

zkEVM (Máy ảo Ethereum không kiến ​​thức) là một máy ảo hỗ trợ bằng chứng không kiến ​​thức hoặc ZKP để xác minh tính chính xác của việc thực thi các chương trình, bao gồm cả tính hợp lệ của đầu vào và đầu ra trong chương trình.

Nói một cách đơn giản, zkEVM được thiết kế để thực hiện các hợp đồng thông minh hỗ trợ công nghệ không có kiến ​​thức (zk).

Tầm quan trọng của zkEVM

Đầu tiên, hãy xem lại tầm quan trọng của công nghệ zk. ZKP (bằng chứng không kiến ​​thức) là một cách chứng minh một trạng thái là đúng mà không cần phải tiết lộ thêm bất kỳ thông tin nào để người dùng giữ được quyền riêng tư như thông tin cá nhân, bí mật kinh doanh, dữ liệu độc quyền… Đặc biệt trong không gian Web3, quyền riêng tư là điều không thể thiếu. Ví dụ: nhờ zk, bạn có thể sử dụng web mà không bị đánh cắp thông tin cá nhân hoặc sử dụng dữ liệu độc quyền làm đầu vào để kích hoạt hợp đồng thông minh.

zkEVM tận dụng các nguồn tài nguyên của Ethereum, tận dụng khả năng mở rộng, tính hợp lệ, chi phí thấp, hiệu quả sử dụng vốn của công nghệ zk-Rollup và khả năng bảo mật của công nghệ zk:

  • Với Lớp 2, zk-Rollup ban đầu không thể thực hiện các hợp đồng thông minh mà chỉ có thể thực hiện các giao dịch hoán đổi hoặc thanh toán đơn giản. Tuy nhiên, với sự ra đời của zkEVM, zk-Rollup đang hỗ trợ các hợp đồng thông minh và giúp các nhà phát triển dễ dàng phát triển dApps bằng ngôn ngữ Solidity quen thuộc.
  • Với Lớp 1 sử dụng công nghệ zk như Mina, zkEVM đưa ra bằng chứng về trạng thái có thể được chứng minh trực tiếp trên Ethereum, từ đó mở ra cầu nối giữa Mina và zk và công nghệ Ethereum.

ZkEVM có phải là yếu tố quyết định sự phát triển của công nghệ zk không? câu trả lời là không. Ví dụ: một số dự án không phải EVM như StarkNet sử dụng Warp để biên dịch ngôn ngữ Solidity sang Cairo hoặc Polygon Miden sử dụng máy ảo MidenVM.

Vậy tại sao lại là zkEVM mà không phải một máy ảo khác? Như đã đề cập ở trên, chính zkEVM giúp tận dụng các nguồn tài nguyên từ Ethereum như:

  • Các công cụ quen thuộc dành cho nhà phát triển như Truffle, Hardhat và Foundry
  • Đã thiết lập các phương pháp hay nhất về bảo mật
  • Triển khai các hợp đồng thông minh mô-đun hiện có thông qua OpenZeppelin
  • Nhiều công ty kiểm toán có chuyên môn về EVM
  • Cộng đồng nhà phát triển Web3 lớn nhất
  • Người dùng đã quen thuộc với các tiện ích blockchain dựa trên EVM như Etherscan, ví metamask, v.v.

zkEVM hỗ trợ giải pháp mở rộng quy mô Ethereum. Như chúng ta đã biết zk-Rollup được cho là giải pháp mở rộng quy mô trung và dài hạn của Ethereum với nhiều ưu điểm như khả năng mở rộng lên tới 2000TPS (4x Optimistic-Rollup), bằng chứng xác thực, chi phí thấp, vốn hiệu quả (chỉ mất ~10 phút để rút tiền về L1 trong khi Lạc quan là 1 tuần). zkEVM nâng cao giải pháp mở rộng quy mô zk-Rollup thông qua khả năng tương thích EVM, giúp các nhà phát triển dễ dàng tận dụng tài nguyên từ Ethereum.

Cách zkEVM hoạt động

Để hiểu cách zkEVM hoạt động, trước tiên chúng ta hãy xem lại cách EVM hoạt động ngày hôm nay.

Cách thức hoạt động của máy ảo EVM

Máy ảo hoạt động theo cách tương tự như máy vật lý có bộ lưu trữ, bộ nhớ và CPU, nhưng chúng hoạt động hoàn toàn dưới dạng mã.

  • Mã byte hợp đồng (được biên dịch từ mã nguồn) được tải từ bộ lưu trữ của EVM và được thực thi bởi các nút ngang hàng trên EVM. Các nút sử dụng cùng một đầu vào, điều này đảm bảo rằng mỗi nút đều đạt được cùng một kết quả (nếu không chúng không thể đạt được sự đồng thuận).
  • Các Opcode EVM (có trong bytecode) thực hiện các thao tác đọc-ghi tức là đọc các giá trị từ bộ nhớ trạng thái và ghi các giá trị mới vào bộ nhớ của EVM.
  • Các opcode EVM thực hiện tính toán các giá trị thu được từ bộ nhớ trạng thái trước khi trả về các giá trị mới. Bản cập nhật này dẫn đến việc EVM chuyển sang trạng thái mới (các giao dịch được gọi là “chuyển đổi trạng thái” vì lý do này). Trạng thái mới này được các nút khác sao chép và duy trì cho đến khi một giao dịch khác được thực hiện.

Cách zkEVM hoạt động

Giống như EVM, zkEVM là một máy ảo chuyển đổi giữa các trạng thái sau khi thực hiện chương trình. Nhưng zkEVM còn tiến xa hơn nữa bằng cách tạo ra các bằng chứng không có kiến ​​thức (ZKP) để xác minh các yếu tố khác nhau trong mỗi phép tính:

  1. Truy cập mã byte: Mã chương trình thích hợp có được tải đúng cách, từ địa chỉ chính xác không?

2. Thao tác đọc và ghi:

  • Chương trình có tìm nạp các giá trị trùng khớp từ ngăn xếp/bộ nhớ/bộ nhớ (ngăn xếp/bộ nhớ/bộ nhớ) trước khi tính toán không?
  • Chương trình có ghi các giá trị đầu ra chính xác vào ngăn xếp/bộ nhớ/bộ lưu trữ (ngăn xếp/bộ nhớ/bộ nhớ) sau khi hoàn tất quá trình thực thi không?

3. Tính toán: Các opcode có được thực thi chính xác không?

Kiến trúc zkEVM

ZkEVM được chia thành ba phần: môi trường thực thi, mạch chứng minh và hợp đồng xác minh. Mỗi thành phần góp phần thực hiện chương trình, tạo bằng chứng và xác minh bằng chứng của zkEVM.

Môi trường thực thi

Môi trường thực thi là nơi các chương trình (hợp đồng thông minh) được chạy trong zkEVM. Môi trường thực thi của zkEVM hoạt động giống như EVM: nó lấy trạng thái ban đầu và giao dịch hiện tại để tạo trạng thái mới (còn gọi là cuối cùng).

Bằng chứng mạch

Mạch chứng minh tạo ra các bằng chứng không có kiến ​​thức (ZKP) để xác minh tính hợp lệ của các giao dịch được tính toán trong môi trường thực thi.

Việc tạo bằng chứng được hoàn thành bằng cách sử dụng dữ liệu đầu vào bao gồm (1) trạng thái trước, (2) đầu vào giao dịch và (3) thông tin sau trạng thái.

Sau đó, người xác minh sẽ có được bằng chứng ngắn gọn về tính hợp lệ của quá trình chuyển đổi trạng thái cụ thể đó.

Hợp đồng xác minh

ZK-rollup gửi bằng chứng hợp lệ cho hợp đồng thông minh được triển khai trên chuỗi L1 (Ethereum) để xác minh.

Đầu vào (trạng thái trước đó và thông tin giao dịch) và đầu ra (trạng thái cuối cùng) cũng được gửi đến hợp đồng xác minh.

Sau đó, người xác minh sẽ chạy tính toán dựa trên bằng chứng được cung cấp và xác nhận rằng kết quả đầu ra được gửi đã được tính toán chính xác từ đầu vào.

Opcode zkEVM là gì?

Mã hoạt động zkEVM là các lệnh máy cấp thấp được sử dụng để thực thi các chương trình trong zk-Rollup tương thích với EVM.

Chúng tôi cần các opcode zkEVM vì các opcode EVM thông thường không hiệu quả để sử dụng trong các mạch chứng minh không có kiến ​​thức. Nói chung, có hai cách tiếp cận để tạo ra các opcode zkEVM:

Xây dựng mạch ZK cho các mã EVM gốc

Cách tiếp cận này làm cho zkEVM tương thích ở cấp mã byte tương đương với EVM. Điều này có nghĩa là các nhà phát triển có thể tạo hợp đồng thông minh bằng cách sử dụng công cụ dành cho nhà phát triển blockchain hiện có hoặc di chuyển các hợp đồng Ethereum hiện có sang ZK-rollup mà không cần sửa đổi nhiều. Tuy nhiên, đây là một nỗ lực kỹ thuật khá phức tạp và tốn thời gian.

Tạo một ngôn ngữ mới để tính toán bằng chứng ZK

Cách tiếp cận này yêu cầu xây dựng một ngôn ngữ mới — được thiết kế để hỗ trợ trình xác thực — và phát triển các mã hoạt động tùy chỉnh. Các nhà phát triển sẽ cần phải viết hợp đồng trực tiếp bằng ngôn ngữ mới hoặc biên dịch mã nguồn Solidity thành các mã opcode zkEVM tùy chỉnh.

Mặc dù phương pháp này thường dễ thực hiện hơn phương pháp đầu tiên nhưng nó cũng có những hạn chế. Ví dụ: các nhà phát triển có thể không truy cập được vào cơ sở hạ tầng và tài nguyên Ethereum hiện có.

Phán quyết

zkEVM là một trong những yếu tố quan trọng nhất giúp các nhà phát triển xây dựng/tích hợp dApp của họ trên nền tảng công nghệ zk bằng ngôn ngữ vững chắc quen thuộc.

Đặc biệt với zk-Rollup, zkEVM giúp các nhà phát triển tận dụng tối đa tài nguyên của Ethereum, tận dụng khả năng mở rộng, tính hợp lệ, chi phí thấp và hiệu quả sử dụng vốn của công nghệ zk-Rollup cũng như khả năng mang lại sự riêng tư của công nghệ zk. Nếu nỗ lực xây dựng zkEVM thành công, hệ sinh thái Ethereum chắc chắn sẽ tiếp tục giữ được lợi thế cạnh tranh so với các L1 thay thế khác.

Không gian zkEVM có thể sẽ nóng lên trong những tháng tới khi zkSync tiến tới mainnet, Scroll, Polygon zkEVM chạy testnet.

KHUYẾN CÁO: Thông tin trên trang web này được cung cấp dưới dạng bình luận chung về thị trường và không cấu thành lời khuyên đầu tư. Chúng tôi khuyến khích bạn tự nghiên cứu trước khi đầu tư.

Tham gia CoinCu Telegram để theo dõi tin tức: https://t.me/coincunews

Theo dõi kênh Youtube CoinCu | Theo dõi trang Facebook của CoinCu

Lucian

Tin tức về CoinCu

zkEVM là gì? Tầm quan trọng của zkEVM đối với việc mở rộng quy mô Ethereum 2022

zkEVM là gì? Tầm quan trọng của zkEVM đối với việc mở rộng quy mô Ethereum

Máy tính của thế giới. Máy không thể dừng được. Trái tim của Ethereum. Máy ảo Ethereum (EVM) có nhiều cái tên nhấn mạnh tầm quan trọng của nó đối với mạng Ethereum. Đó là tính năng cốt lõi khiến nó không chỉ là một 'sổ cái phân tán' như Bitcoin mà còn là một 'máy trạng thái phân tán'. EVM cho phép các nhà phát triển tạo hợp đồng thông minh bằng ngôn ngữ lập trình có tên Solidity. Một ứng dụng phổ biến của hợp đồng thông minh là quản lý việc tạo và trao đổi mã thông báo. Nhiều ứng dụng và giao thức sử dụng mã thông báo để thưởng cho người dùng vì những hành động quan trọng đối với mục tiêu của họ. Nếu không có EVM, điều này sẽ không thể thực hiện được nên máy ảo EVM, một công nghệ làm nên danh tiếng của Ethereum, giúp thực hiện các hợp đồng thông minh trên mạng Ethereum. Còn zkEVM thì sao? nó có quan trọng như máy ảo EVM không?

zkEVM là gì?

zkEVM (Máy ảo Ethereum không kiến ​​thức) là một máy ảo hỗ trợ bằng chứng không kiến ​​thức hoặc ZKP để xác minh tính chính xác của việc thực thi các chương trình, bao gồm cả tính hợp lệ của đầu vào và đầu ra trong chương trình.

Nói một cách đơn giản, zkEVM được thiết kế để thực hiện các hợp đồng thông minh hỗ trợ công nghệ không có kiến ​​thức (zk).

Tầm quan trọng của zkEVM

Đầu tiên, hãy xem lại tầm quan trọng của công nghệ zk. ZKP (bằng chứng không kiến ​​thức) là một cách chứng minh một trạng thái là đúng mà không cần phải tiết lộ thêm bất kỳ thông tin nào để người dùng giữ được quyền riêng tư như thông tin cá nhân, bí mật kinh doanh, dữ liệu độc quyền… Đặc biệt trong không gian Web3, quyền riêng tư là điều không thể thiếu. Ví dụ: nhờ zk, bạn có thể sử dụng web mà không bị đánh cắp thông tin cá nhân hoặc sử dụng dữ liệu độc quyền làm đầu vào để kích hoạt hợp đồng thông minh.

zkEVM tận dụng các nguồn tài nguyên của Ethereum, tận dụng khả năng mở rộng, tính hợp lệ, chi phí thấp, hiệu quả sử dụng vốn của công nghệ zk-Rollup và khả năng bảo mật của công nghệ zk:

  • Với Lớp 2, zk-Rollup ban đầu không thể thực hiện các hợp đồng thông minh mà chỉ có thể thực hiện các giao dịch hoán đổi hoặc thanh toán đơn giản. Tuy nhiên, với sự ra đời của zkEVM, zk-Rollup đang hỗ trợ các hợp đồng thông minh và giúp các nhà phát triển dễ dàng phát triển dApps bằng ngôn ngữ Solidity quen thuộc.
  • Với Lớp 1 sử dụng công nghệ zk như Mina, zkEVM đưa ra bằng chứng về trạng thái có thể được chứng minh trực tiếp trên Ethereum, từ đó mở ra cầu nối giữa Mina và zk và công nghệ Ethereum.

ZkEVM có phải là yếu tố quyết định sự phát triển của công nghệ zk không? câu trả lời là không. Ví dụ: một số dự án không phải EVM như StarkNet sử dụng Warp để biên dịch ngôn ngữ Solidity sang Cairo hoặc Polygon Miden sử dụng máy ảo MidenVM.

Vậy tại sao lại là zkEVM mà không phải một máy ảo khác? Như đã đề cập ở trên, chính zkEVM giúp tận dụng các nguồn tài nguyên từ Ethereum như:

  • Các công cụ quen thuộc dành cho nhà phát triển như Truffle, Hardhat và Foundry
  • Đã thiết lập các phương pháp hay nhất về bảo mật
  • Triển khai các hợp đồng thông minh mô-đun hiện có thông qua OpenZeppelin
  • Nhiều công ty kiểm toán có chuyên môn về EVM
  • Cộng đồng nhà phát triển Web3 lớn nhất
  • Người dùng đã quen thuộc với các tiện ích blockchain dựa trên EVM như Etherscan, ví metamask, v.v.

zkEVM hỗ trợ giải pháp mở rộng quy mô Ethereum. Như chúng ta đã biết zk-Rollup được cho là giải pháp mở rộng quy mô trung và dài hạn của Ethereum với nhiều ưu điểm như khả năng mở rộng lên tới 2000TPS (4x Optimistic-Rollup), bằng chứng xác thực, chi phí thấp, vốn hiệu quả (chỉ mất ~10 phút để rút tiền về L1 trong khi Lạc quan là 1 tuần). zkEVM nâng cao giải pháp mở rộng quy mô zk-Rollup thông qua khả năng tương thích EVM, giúp các nhà phát triển dễ dàng tận dụng tài nguyên từ Ethereum.

Cách zkEVM hoạt động

Để hiểu cách zkEVM hoạt động, trước tiên chúng ta hãy xem lại cách EVM hoạt động ngày hôm nay.

Cách thức hoạt động của máy ảo EVM

Máy ảo hoạt động theo cách tương tự như máy vật lý có bộ lưu trữ, bộ nhớ và CPU, nhưng chúng hoạt động hoàn toàn dưới dạng mã.

  • Mã byte hợp đồng (được biên dịch từ mã nguồn) được tải từ bộ lưu trữ của EVM và được thực thi bởi các nút ngang hàng trên EVM. Các nút sử dụng cùng một đầu vào, điều này đảm bảo rằng mỗi nút đều đạt được cùng một kết quả (nếu không chúng không thể đạt được sự đồng thuận).
  • Các Opcode EVM (có trong bytecode) thực hiện các thao tác đọc-ghi tức là đọc các giá trị từ bộ nhớ trạng thái và ghi các giá trị mới vào bộ nhớ của EVM.
  • Các opcode EVM thực hiện tính toán các giá trị thu được từ bộ nhớ trạng thái trước khi trả về các giá trị mới. Bản cập nhật này dẫn đến việc EVM chuyển sang trạng thái mới (các giao dịch được gọi là “chuyển đổi trạng thái” vì lý do này). Trạng thái mới này được các nút khác sao chép và duy trì cho đến khi một giao dịch khác được thực hiện.

Cách zkEVM hoạt động

Giống như EVM, zkEVM là một máy ảo chuyển đổi giữa các trạng thái sau khi thực hiện chương trình. Nhưng zkEVM còn tiến xa hơn nữa bằng cách tạo ra các bằng chứng không có kiến ​​thức (ZKP) để xác minh các yếu tố khác nhau trong mỗi phép tính:

  1. Truy cập mã byte: Mã chương trình thích hợp có được tải đúng cách, từ địa chỉ chính xác không?

2. Thao tác đọc và ghi:

  • Chương trình có tìm nạp các giá trị trùng khớp từ ngăn xếp/bộ nhớ/bộ nhớ (ngăn xếp/bộ nhớ/bộ nhớ) trước khi tính toán không?
  • Chương trình có ghi các giá trị đầu ra chính xác vào ngăn xếp/bộ nhớ/bộ lưu trữ (ngăn xếp/bộ nhớ/bộ nhớ) sau khi hoàn tất quá trình thực thi không?

3. Tính toán: Các opcode có được thực thi chính xác không?

Kiến trúc zkEVM

ZkEVM được chia thành ba phần: môi trường thực thi, mạch chứng minh và hợp đồng xác minh. Mỗi thành phần góp phần thực hiện chương trình, tạo bằng chứng và xác minh bằng chứng của zkEVM.

Môi trường thực thi

Môi trường thực thi là nơi các chương trình (hợp đồng thông minh) được chạy trong zkEVM. Môi trường thực thi của zkEVM hoạt động giống như EVM: nó lấy trạng thái ban đầu và giao dịch hiện tại để tạo trạng thái mới (còn gọi là cuối cùng).

Bằng chứng mạch

Mạch chứng minh tạo ra các bằng chứng không có kiến ​​thức (ZKP) để xác minh tính hợp lệ của các giao dịch được tính toán trong môi trường thực thi.

Việc tạo bằng chứng được hoàn thành bằng cách sử dụng dữ liệu đầu vào bao gồm (1) trạng thái trước, (2) đầu vào giao dịch và (3) thông tin sau trạng thái.

Sau đó, người xác minh sẽ có được bằng chứng ngắn gọn về tính hợp lệ của quá trình chuyển đổi trạng thái cụ thể đó.

Hợp đồng xác minh

ZK-rollup gửi bằng chứng hợp lệ cho hợp đồng thông minh được triển khai trên chuỗi L1 (Ethereum) để xác minh.

Đầu vào (trạng thái trước đó và thông tin giao dịch) và đầu ra (trạng thái cuối cùng) cũng được gửi đến hợp đồng xác minh.

Sau đó, người xác minh sẽ chạy tính toán dựa trên bằng chứng được cung cấp và xác nhận rằng kết quả đầu ra được gửi đã được tính toán chính xác từ đầu vào.

Opcode zkEVM là gì?

Mã hoạt động zkEVM là các lệnh máy cấp thấp được sử dụng để thực thi các chương trình trong zk-Rollup tương thích với EVM.

Chúng tôi cần các opcode zkEVM vì các opcode EVM thông thường không hiệu quả để sử dụng trong các mạch chứng minh không có kiến ​​thức. Nói chung, có hai cách tiếp cận để tạo ra các opcode zkEVM:

Xây dựng mạch ZK cho các mã EVM gốc

Cách tiếp cận này làm cho zkEVM tương thích ở cấp mã byte tương đương với EVM. Điều này có nghĩa là các nhà phát triển có thể tạo hợp đồng thông minh bằng cách sử dụng công cụ dành cho nhà phát triển blockchain hiện có hoặc di chuyển các hợp đồng Ethereum hiện có sang ZK-rollup mà không cần sửa đổi nhiều. Tuy nhiên, đây là một nỗ lực kỹ thuật khá phức tạp và tốn thời gian.

Tạo một ngôn ngữ mới để tính toán bằng chứng ZK

Cách tiếp cận này yêu cầu xây dựng một ngôn ngữ mới — được thiết kế để hỗ trợ trình xác thực — và phát triển các mã hoạt động tùy chỉnh. Các nhà phát triển sẽ cần phải viết hợp đồng trực tiếp bằng ngôn ngữ mới hoặc biên dịch mã nguồn Solidity thành các mã opcode zkEVM tùy chỉnh.

Mặc dù phương pháp này thường dễ thực hiện hơn phương pháp đầu tiên nhưng nó cũng có những hạn chế. Ví dụ: các nhà phát triển có thể không truy cập được vào cơ sở hạ tầng và tài nguyên Ethereum hiện có.

Phán quyết

zkEVM là một trong những yếu tố quan trọng nhất giúp các nhà phát triển xây dựng/tích hợp dApp của họ trên nền tảng công nghệ zk bằng ngôn ngữ vững chắc quen thuộc.

Đặc biệt với zk-Rollup, zkEVM giúp các nhà phát triển tận dụng tối đa tài nguyên của Ethereum, tận dụng khả năng mở rộng, tính hợp lệ, chi phí thấp và hiệu quả sử dụng vốn của công nghệ zk-Rollup cũng như khả năng mang lại sự riêng tư của công nghệ zk. Nếu nỗ lực xây dựng zkEVM thành công, hệ sinh thái Ethereum chắc chắn sẽ tiếp tục giữ được lợi thế cạnh tranh so với các L1 thay thế khác.

Không gian zkEVM có thể sẽ nóng lên trong những tháng tới khi zkSync tiến tới mainnet, Scroll, Polygon zkEVM chạy testnet.

KHUYẾN CÁO: Thông tin trên trang web này được cung cấp dưới dạng bình luận chung về thị trường và không cấu thành lời khuyên đầu tư. Chúng tôi khuyến khích bạn tự nghiên cứu trước khi đầu tư.

Tham gia CoinCu Telegram để theo dõi tin tức: https://t.me/coincunews

Theo dõi kênh Youtube CoinCu | Theo dõi trang Facebook của CoinCu

Lucian

Tin tức về CoinCu

Đã truy cập 87 lần, 2 lần truy cập hôm nay