著者｜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には「クォンタム・リープ」が起こり、「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やBaseなどのZKシリーズL2ブロックチェーンブラウザも立ち上げ、ZKロールアップとL2エコロジー構築をフォロー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予定であると報告されています。
StarkNet ブラウザの起動からアカウント抽象分析まで
OKLink は L2 夏にこれらのことを行いました
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は非常に重要です。データがアップロードされた場合にのみ、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、トランザクションが追跡可能で検証可能であることが保証され、それによってトランザクションのパフォーマンスが向上します。ブロックチェーン チェーンネットワークのセキュリティ。Plasma と以前の State Channel の 2 つの拡張計画では、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。その結果、イーサリアムが L2 ネットワークから離脱すると、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 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: 重要でないトランザクションにのみ適したデータの可用性。
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の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 Ethereum と StarkNet の両方で実装できますが、その実装方法は異なります: Ethereum 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、StarkNet は直接アカウント抽象化を追加します。 、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、これが 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、抽象的なアカウント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抽象化の有効な情報をクエリでき、取引手数料、契約履行関連情報、ログなど、ブロックチェーン上の取引と契約履行の関連情報を理解することができます。スマートコントラクトの実行などをより深く理解できるようになります。
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、将来的に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 に次ぐ 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ロールアップの技術革新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。
ZK ロールアップに注意を払う必要があるのはなぜですか?
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を一度に検証することで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、メイン チェーンのセキュリティを確保しながらチェーン上のデータの可用性を確保します。
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 カードを申し込み、2,000 元をチャージしました。買い物をするときは、銀行カードで支払うのではなく、ショッピング カードを直接読み取るだけで済みました。1か月後、Xiao Ouさんはこのショッピング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残高が200元あったため、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中、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内で完了しました。この方法により、銀行ネットワークによる決済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 ネットワーク上のトランザクション 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。これにより、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、結果が検証不能になります。
Rollup はデータをメインチェーンに送信しますが、スマートコーディング手法を使用してデータを最大限に圧縮すると同時に、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、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応じて、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「誰もが悪では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。 ZK ロールアップと同様に、残高の正確性を確保するためのトランザクション詳細ファイル。
」
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おり、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しているため、将来的には ZK ロールアップの方が優れている可能性があります。拡張の選択肢としては優れています。
ZK テクノロジーの進化
zk-SNARK から zk-STARK へ
ZK Rollup は、ZK テクノロジーに基づいてロールアップを実装する 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、および Bulletproof の 3 つのカテゴリが含まれます。このうち、zk-SNARKとzk-STARKは両方ともZKロールアップ拡張計画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技术是由加州大学伯克利分校教授 Alessandro Chiesa等人于2012年在论文《From extractable collision resistance to succinct non-interactive arguments of knowledge, and back again》中提出，是最早和最受欢迎的ZK方案之一，也是目前在区块链领域应用最广泛的ZK技术。SNARKs是一种非交互性质的证明，验证者只需使用由证明者生成的 proof 即可获得验证结果。知名ZK Rollup项目zkSync等都是基于zk-SNARKs技术构建的低成本且无需信任扩容协议，用于在以太坊上进行可扩展的低成本支付。
但ZK-SNARKs存在一些问题，如该技术使用椭圆曲线密码学 (ECDSA) 进行加密，虽然ECDSA算法目前是安全的，但量子计算机的发展可能会打破其安全模型；此外，zk-SNARKs在密钥生成阶段需依靠可信设置，可能存在中心化风险。因此，2018年StarkWare联合创始人Eli-Ben Sasson在论文《Scalable, transparent, and post-quantum secure computationalintegrity》中提出了一种新的ZK技术方案：zk-STARKs。
zk-STARKs是zk-SNARKs算法的一种技术演变，解决了SNARK依赖可信设置的弱点，可以不依赖任何信任设置来完成区块链验证，从而降低启动网络的复杂性并消除任何串通风险。同时，zk-STARK 使用更精简的加密方法，避免了椭圆曲线、配对和指数假设知识的需要，而是依赖散列和信息理论，因此理论上能够抵御量子攻击。
被称为L2四大天王之一的StarkNet目前采用的就是SATRK有效性证明来解决以太坊可拓展性难题。
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 の互換性に基づいて、現在の ZK ロールアップを次のレベルに分割します。
一般に、イーサリアム/EVMとの互換性が高いほど、設計再構築の工数は少なくなりますが、その後の作業でZK検証計算を生成する工数は大きくなります。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として、StarkNet と zkSync は両方とも、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 テクノロジーに関する圧倒的なニュースや宣伝とは異なり、これまでのところほとんど注目されていません。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。