ZKsync, який високо оцінив Віталік, вже давно створив найшвидший zkVM

Оригінальний автор: Eric, Foresight News

 

1 листопада Vitalik процитував твіт засновника ZKsync щодо оновлення ZKsync Atlas і похвалив ZKsync за виконання багатьох «недооцінених, але дуже цінних для екосистеми Ethereum робіт».

Ринок швидко відреагував на слова Vitalik: ціна ZK за два вихідних дні зросла більш ніж у 2,5 рази, а токени екосистеми ZK, включаючи ALT (AltLayer), STRK (Starknet), SCR (Scroll), MINA (Mina) та інші, також показали значне зростання.

Після ознайомлення з оновленням ZKsync Altas ми виявили, що робота ZKsync дійсно може бути недооціненою.

Швидкі, малі, але дорогі ZKP

Ethereum Foundation з самого початку просуває ZKP (докази з нульовим розголошенням), які по суті мають вирішити проблему повільної верифікації та великого обсягу даних для перевірки.

ZKP по суті є математичною ймовірнісною задачею. Ось не зовсім точний, але ілюстративний приклад: припустимо, хтось стверджує, що розв’язав «проблему чотирьох кольорів». Як переконатися, що ця людина дійсно її розв’язала, не розкриваючи повністю її рішення? Рішення з нульовим розголошенням полягає в тому, щоб вибрати деякі частини графа і довести, що в цих частинах немає двох сусідніх областей одного кольору. Коли кількість обраних частин досягає певного значення, ймовірність того, що ця людина розв’язала проблему чотирьох кольорів, досягає 99,99...%. Таким чином, ми можемо довести, що проблема розв’язана, не знаючи всіх деталей.

Ось це і є те, що часто називають «доказом виконання дії без розкриття способу її виконання» — zero-knowledge proof. Чому ж у екосистемі Ethereum так активно впроваджують ZKP? Тому що теоретична межа швидкості ZKP значно вища, ніж у доказів для кожної транзакції, а обсяг даних самого доказу дуже малий.

Швидкість досягається тому, що ZKP не потребує знання всієї картини, достатньо лише провести виклик. Наприклад, для перевірки блоку Ethereum зараз кожен вузол перевіряє, чи має кожна адреса достатньо балансу для виконання транзакції тощо. Але якщо лише один вузол перевіряє всі транзакції через ZKP і генерує «доказ», іншим вузлам потрібно лише перевірити сам доказ. Ще важливіше, що обсяг цього доказу дуже малий, тому передача і перевірка відбуваються дуже швидко, а вартість зберігання даних знижується.

Чому ж цю технологію з суцільними перевагами не впроваджують масово? Тому що вона дуже дорога.

Хоча ZKP не потребує повторення всього процесу, сам виклик споживає дуже багато обчислювальних ресурсів. Якщо, як у гонці озброєнь AI, масово використовувати GPU, можна досягти ще більшої швидкості, але не всі можуть дозволити собі такі витрати. Якщо ж завдяки алгоритмічним та інженерним інноваціям вдасться знизити необхідну обчислювальну потужність і час генерації доказу на низьких потужностях до певного рівня, тоді можна досягти балансу між «зростанням ціни Ethereum завдяки впровадженню нових застосунків» і «вартістю купівлі GPU для вузлів».

Тому багато ZK-проєктів та open-source розробників в екосистемі Ethereum зосереджують свої зусилля на тому, щоб генерувати ZK-докази швидше і дешевше. Нещодавно команда Brevis змогла довести блок Ethereum у середньому за 6,9 секунди (99,6% доказів — менше за середній час створення блоку Ethereum: до 12 секунд), використовуючи лише половину ресурсів SP1 Hypercube (64 RTX 5090 GPU), що викликало захоплення у спільноти Ethereum.

Хоча вартість GPU все ще перевищує 100 тисяч доларів, швидкість доказу вже досягла рівня, який був без ZKP, а далі завдання — знижувати витрати.

Оновлення Altas забезпечило 1-секундну ZK-фінальність

Можливо, багато хто не знає, але відкритий zkVM ZKsync Airbender — це найшвидший zkVM для перевірки на одному GPU. За даними Ethproofs, середній час перевірки на одній 4090 для ZKsync Airbender становить 51 секунду, а вартість — менше одного цента, що є найкращим результатом серед zkVM.

За даними ZKsync, без урахування рекурсії, Airbender на одному H100 і з моделлю зберігання ZKsync OS перевіряє блоки основної мережі Ethereum у середньому за 17 секунд. Навіть з урахуванням рекурсії, середній час становить лише близько 35 секунд, і ZKsync вважає це значно кращим, ніж необхідність десятків GPU для перевірки за 12 секунд. Проте, оскільки наразі є лише дані по двох GPU із середнім часом 22,2 секунди, остаточних висновків ще немає.

І все це — не лише заслуга Airbender, а й результат глибокої інтеграції алгоритмічних та інженерних оптимізацій із технологічним стеком ZKsync. Найважливіше — це демонструє, що реальне доведення блоків основної мережі Ethereum на одному GPU можливе.

Наприкінці червня ZKsync випустив Airbender, а передостаннього дня національного свята запустив оновлення Altas. Це оновлення, що інтегрує Airbender, значно підвищило пропускну здатність, швидкість підтвердження і знизило витрати для ZKsync.

Щодо пропускної здатності, ZKsync оптимізував сортувальник: за допомогою незалежних асинхронних компонентів максимально знизив витрати на синхронізацію; розділив стани, необхідні для віртуальної машини, API та генерації/верифікації доказів з нульовим розголошенням на L1, що зменшило зайві витрати компонентів.

За результатами тестування ZKsync, TPS для високочастотного оновлення цін, переказу стейблкоїнів у платіжних сценаріях і нативних ETH-переказів досягли 23k, 15k і 43k відповідно.

Ще одна велика якісна зміна — це Airbender, який дозволив ZKsync досягти 1-секундного підтвердження блоку і вартості однієї транзакції 0,0001 долара. На відміну від перевірки блоків основної мережі, ZKsync перевіряє лише валідність зміни стану, що значно зменшує обсяг обчислень. Хоча фінальність транзакції на ZK досягається лише після перевірки на основній мережі, наявність ZK-доказу вже підтверджує валідність транзакції, а фінальність L1 стає радше процедурною гарантією.

Тобто, транзакції, виконані на ZKsync, можуть бути повністю підтверджені лише перевіркою ZKP, а завдяки значно зниженим витратам ZKsync реалізував, за їхніми словами, застосування, можливі лише з Airbender:

По-перше, це, звичайно, ончейн-ордербуки, платіжні системи, біржі та автоматизовані маркетмейкери. Airbender дозволяє системі здійснювати перевірку та розрахунок з надзвичайною швидкістю, знижуючи ризик відкату транзакцій на ланцюгу.

Друге — це те, що багато L2 наразі не можуть реалізувати: підтримка як публічних, так і приватних систем (наприклад, Prividiums від ZKsync) без необхідності у третій стороні. Prividiums — це інфраструктура від ZKsync для створення приватних блокчейнів для бізнесу. Для підприємств важливі швидкі розрахунки та приватність. Швидкі розрахунки очевидні, а вроджена приватність ZKP дозволяє приватним ланцюгам взаємодіяти з публічними без розкриття інформації про власний леджер, але з підтвердженням валідності транзакцій. У поєднанні це навіть відповідає вимогам щодо часу розрахунків для ончейн-цінних паперів і валютних операцій.

Можливо, саме тому ZKsync став другою за величиною мережею для випуску токенізованих RWA-активів після Ethereum.

ZKsync також із гордістю зазначає, що все це стало можливим лише завдяки оновленню Altas: сортувальник забезпечує низьку затримку пакування транзакцій, Airbender генерує доказ за одну секунду, а Gateway перевіряє та координує кросчейн-повідомлення.

З’єднання L1 та L2

Як зазначено у ретвітнутому Vitalik твіті, засновник ZKsync Alex вважає, що після оновлення Altas Zksync дійсно з’єднався з основною мережею Ethereum.

Тепер час остаточного підтвердження транзакцій у ZKsync (близько 1 секунди) коротший за час створення блоку в основній мережі Ethereum (у середньому 12 секунд), що означає, що інституційні та RWA-транзакції на ZKsync по суті ідентичні транзакціям на основній мережі — достатньо дочекатися підтвердження на основній мережі. Це означає, що ZKsync не потрібно створювати окремий центр ліквідності на L2 — можна використовувати ліквідність основної мережі, оскільки кросчейн між ZK Rollup і основною мережею не потребує 7-денного періоду виклику, як у OP Rollup, а оновлення Altas ще більше прискорило цей процес.

Це допомогло вирішити проблему фрагментації L2, яку обговорює спільнота Ethereum: L2 і L1 більше не є двома ізольованими ланцюгами, а завдяки швидкому підтвердженню і верифікації стають єдиною системою, і L2 вперше дійсно можна назвати «мережею масштабування».

Пам’ятаю, коли ZKsync і Scroll тільки запускалися на основній мережі, швидкість підтвердження транзакцій і Gas-витрати були такими ж, як на основній мережі, або навіть вищими. Це було пов’язано з відсутністю системної оптимізації алгоритмів і інженерії для ZKP, що призводило до повільної верифікації і високих витрат, і тоді навіть виникла криза довіри до ZK Rollup. Зараз Optimism і Arbitrum поступово переходять від OP Rollup до ZK Rollup (або їх комбінації), а подальше зниження витрат і підвищення швидкості у ZK Rollup, таких як ZKsync, а також децентралізовані ZKP від Scroll, перетворилися з «фантазії» на перспективний результат.

Від загального скепсису до статусу фаворита — для ZK настав світанок. Після повної децентралізації мультипідпису сортувальника і кросчейн-моста, можливо, дійсно можна буде реалізувати те, що назвав керуючий партнер Dragonfly Hasseb Qureshi — «can't be evil».