Lưu trữ cho từ khóa: Zero-knowledge

Zero-knowledge modularity can help to scale web3 | Opinion

For years, web3 developers have struggled to make their systems scalable. When new technologies hit the scene, they typically launch in a monolithic fashion, where everything is included in a single stack. However, as these technologies mature, they become more specialized, and different companies hone various aspects of the stack in order to enhance scalability. 

This is now happening with blockchains. Each layer in the stack is being optimized in a modular fashion, and web3 developers are adopting these modular solutions to reduce their costs and improve the efficiency and maintainability of their systems. 

For instance, execution is increasingly being handled by L2s such as Arbitrum and Optimism, which allow for much higher throughput and lower fees than executing on Ethereum’s L1. Likewise, the data availability layer is being optimized by modular projects like Celestia and EigenDA.

As the web3 ecosystem matures, it becomes increasingly clear that the future lies in specialization and optimization at each layer of the stack. By allowing specialized teams to perfect different components of the stack, we can achieve levels of scalability and cost-efficiency that were simply not possible with monolithic designs.

ZK-rollups as the endgame for blockchain scalability

The journey to scalability really starts coming into focus when factoring in the rise of ZK-based technologies like zero-knowledge rollups

ZK-rollups have emerged as the optimal scaling solution for blockchains because they use zero-knowledge proofs (ZKPs) to validate transactions without revealing sensitive information, but most importantly, they can also validate transactions faster and with minimal gas fees, provided they’re built with the right tools. zkVerify, a tool we’ve built for this exact purpose, is a perfect example of this. 

With a ZK-rollup L2 chain, many transactions are batched together on the L2 and then sent to the L1 as a single transaction. This aggregated transaction also contains cryptographic proof, which can efficiently verify the entire batch. 

ZKPs are expensive and computationally intensive

Right now, the biggest hindrance for ZK-systems is to efficiently verify and settle the ZKPs. “Proof verification” is an essential step that ensures a ZKP is cryptographically valid, and it is required for ZK-rollups to settle transactions on the L1. 

Proof verification isn’t required for optimistic rollups because they rely on a different proof system called fraud proofs. All transactions are assumed to be valid by default, and to ensure security, there is a challenging period during which anyone can submit proof of fraud if they detect invalid transactions. However, the challenge period can last up to seven days, which slows down the finality of transactions. Despite this downside, optimistic rollups have become the most popular blockchain scaling solution today. 

On the other hand, ZK-rollups submit the batched transaction along with state data to the underlying L1 for verification. The L1 verifies the proof onchain and updates the rollup’s state, ensuring all transactions are valid while providing immediate finality. This approach significantly increases transaction throughput and maintains stronger security guarantees without the need for a lengthy challenge period.

Modular ZKP verification is the solution

Thankfully, modularity can extend beyond the base layer. The same modular approach that has significantly improved L1 chains, like Ethereum, can also be applied to ZK-rollups. 

How does this work in practice? Just like how Celestia handles data availability on a dedicated blockchain, a standalone chain can handle the proof verification process for ZK-rollups (and generally, for all systems relying on ZKPs), while still settling those batched transactions on the main L1 chain. 

By outsourcing proof verification to a modular provider, ZK-rollups can just focus on execution and user experience. The proof verification chain operates in parallel with the ZK-rollup, while remaining an independent chain. 

This approach reduces costs by more than 90% and makes them more stable over time. Instead of having a cost structure dependent on Ethereum (ETH) gas prices—which can be volatile and unpredictable—ZK-rollups can offload the proof verification to another layer without those fluctuations. 

Furthermore, this modular proof verification layer can be updated beyond the current limits of Ethereum L1, which has certain constraints around what kinds of precompiles you can use. In layman’s terms, this means that a modular proof verification service can integrate the latest cryptographic innovations within a few weeks, while these updates might take years to be available on Ethereum.

Modular proof verification can be applied to other ZK technologies as well, including any dApp that relies on zero-knowledge proofs. This is the beauty of a modular solution—it can be harnessed in any system that needs it. 

By standardizing the most expensive step in building systems that use ZKPs, all blockchains can benefit, moving us one step closer to a scalable and interoperable future.  

So, what happens without modularity?

If we look at the projected growth of web3 over the coming years, the cost of proof verification for ZK-rollups is expected to skyrocket. 

At Horizen Labs, we estimate that $47 million was spent on proof verification for ZK-rollups on Ethereum in 2023, and it is projected that the entire proof verification market will be worth $1.5 billion or more by 2028. By 2030, it’s been estimated that 90 billion proofs will be generated by decentralized applications alone.

The most expensive step in a ZK-rollup, proof verification, needs to be innovated, or else it will be extremely challenging for ZK technology to scale to a billion users. There is no reason for ZK-rollups and ZK-based applications to incur such an expense, and we shouldn’t place unnecessary demands on blockchains that hinder their development. 

With modular proof verification, the cost of verifying a single proof can drop from around $20 (considering a Groth16 proving scheme, gas price at 30 gwei, and Ethereum price at $3000) to around $1.80. This massive cost savings will unlock new frontiers of innovation in web3, including new ZK-apps, Bitcoin ZK-rollups, proving systems, and more. Any ZK-based chain or application can benefit from offloading its proof verification to a modular solution. 

As more zero-knowledge proofs are generated in web3, those proofs will also need to be verified. And as the entire web3 landscape becomes more modular, it only makes sense to apply that approach to ZKPs as well.

Tổng hợp và chỉnh sửa: ThS Phạm Mạnh Cường
Theo Crypto News

Decentralized AI: leveraging blockchain for a more equitable future | Opinion

Artificial intelligence (AI) is rapidly advancing, yet its development and deployment are largely controlled by a few powerful entities. This concentration of power raises significant concerns about privacy, security, and fairness. As AI continues to transform industries and societies, it is crucial to explore solutions that can democratize its benefits and mitigate its risks. Blockchain technology offers a promising path forward by enabling decentralized, transparent, and secure AI systems.

Large corporations with access to vast amounts of data and computational power dominate the current AI landscape. This centralization presents several problems. Privacy concerns arise as users’ personal data is often collected and used without explicit consent, leading to potential misuse and breaches. Monopolization of power by a few entities stifles innovation and limits diverse contributions. Additionally, centralized AI systems are vulnerable to being manipulated for harmful purposes, such as spreading misinformation or conducting surveillance.

The reality of AI development today is that it is not solely the result of autonomous machine learning but rather a blend of reinforcement learning and human intelligence. A striking example of this was when details of Amazon’s “Just Walk Out” technology came to light. Instead of technology alone tallying customers’ purchases, about 1,000 real people manually checked the sales. This collaboration between human intelligence and AI systems is often overlooked, but it underscores the significant human element in AI processes.

Decentralized artificial intelligence

Blockchain technology, with its decentralized and transparent nature, can address these challenges effectively. It enhances security and privacy by enabling secure data sharing and storage through cryptographic techniques, ensuring that users maintain control over their information. By distributing power across a network, blockchain reduces the risk of monopolization and fosters a more collaborative AI development environment. It can also track the provenance of data, ensuring its integrity and legitimacy, which is crucial for training reliable AI models.

Decentralization in AI can mitigate several risks associated with the current centralized model. The Center for Safe AI identifies four broad categories of AI risk: malicious use, AI race, organizational risks, and rogue AI. Malicious use includes intentionally harnessing powerful AIs to cause widespread harm, such as engineering new pandemics or using AI for propaganda, censorship, and surveillance. The AI race risk involves corporations or nation-states competing to quickly build more powerful systems, taking unacceptable risks in the process. Organizational risks encompass serious industrial accidents and the potential for powerful programs to be stolen or copied by malicious actors. Finally, there is the risk of rogue AI, where systems might optimize flawed objectives, drift from their original goals, become power-seeking, resist shutdown, or engage in deception.

Regulation and good governance can contain many of these risks. Malicious use can be addressed by restricting queries and access to various features, and the court system can hold developers accountable. Risks of rogue AI and organizational issues can be mitigated by common sense and fostering a safety-conscious approach to using AI. However, these approaches do not address some of the second-order effects of AI, such as centralization and the perverse incentives remaining from legacy web2 companies.

Own your data

For too long, we have traded our private information for access to tools. While opting out is possible, it is often inconvenient for most users. AI, like any other algorithm, produces results directly tied to the data it is trained on. Massive resources are already devoted to cleaning and preparing data for AI. For example, OpenAI’s ChatGPT is trained on hundreds of billions of lines of text from various sources but also relies on human input and smaller, more customized databases to fine-tune its output.

Creating a blockchain layer in a decentralized AI network could mitigate these problems. We can build AI systems that track the provenance of data, maintain confidentiality, and allow individuals and enterprises to charge for access to their specialized data using decentralized identities, validation staking, consensus, and roll-up technologies like optimistic and zero-knowledge proofs. This could shift the balance away from large, opaque, centralized institutions and provide individuals and enterprises with an entirely new economic system.

On the technological front, ensuring the integrity, ownership, and legitimacy of data (model auditing) is crucial. Blockchain can provide an immutable audit trail for data, ensuring its authenticity and enabling fair compensation for data providers. Techniques such as zero-knowledge proofs and decentralized identities allow users to contribute data without compromising their confidentiality. Decentralized AI networks enable diverse stakeholders to participate in AI development, from data providers to infrastructure operators, creating a more equitable ecosystem.

A better solution 

In addition to enhancing data integrity, decentralized AI systems offer improved security. Cryptographic techniques and security protection certification systems ensure that users can secure their data on their devices and control access to their data, including the ability to revoke access. This is a significant advancement from the existing system, where valuable information is merely collected and sold to centralized AI companies. Instead, it enables broad participation in AI development.

Individuals can engage in various roles, such as creating AI agents, supplying specialized data, or offering intermediary services like data labeling. Others might contribute by managing infrastructure, operating nodes, or providing validation services. This inclusive approach allows for a more diversified and collaborative AI ecosystem.

Decentralized AI also addresses the issue of job displacement caused by AI advancements. As AI systems become more capable, they are likely to impact the labor market significantly. By incorporating blockchain technology, we can create a system that benefits everyone, from data providers to developers. This inclusive model can help distribute the economic benefits of AI more equitably, preventing the concentration of wealth and power in the hands of a few large corporations.

Furthermore, the integration of blockchain and AI can foster innovation by promoting open-source development and collaboration. Decentralized platforms can serve as a foundation for developing new AI applications and services, encouraging a diverse range of contributors to participate in the AI ecosystem. This collaborative environment can lead to the creation of more robust and innovative AI solutions, benefiting society as a whole.

In conclusion, the fusion of blockchain and AI represents a significant advancement in how we approach technology development. It shifts the balance of power away from centralized entities and towards a more distributed and collaborative model. This transition is essential for ensuring that AI serves the broader interests of humanity rather than the narrow goals of a few powerful organizations. The future of AI lies in its decentralization, and blockchain is the key to unlocking this potential. By leveraging the inherent security, transparency, and trustlessness of blockchain technology, we can build a more equitable, secure, and innovative AI ecosystem that benefits everyone.

Tổng hợp và chỉnh sửa: ThS Phạm Mạnh Cường
Theo Crypto News

Matter Labs withdraws ‘ZK’ trademark plans following community outcry

Matter Labs, the team behind Ethereum’s layer-2 scaling solution zkSync, has decided to abandon its efforts to trademark the term “ZK” — short for “zero knowledge” proofs.

The firm’s decision came three days after many senior ZK researchers blasted the firm’s behavior “in the strongest possible terms,” emphasizing that ZK innovations should instead be a “public good” that is “accessible to all.”

“As a result of these conversations, we decided to drop all trademark applications,” Matter Labs stated in a June 2 X post.

“It would be impossible to reach an agreement on a group of persons who were almost universally recognized as credibly impartial. What worked for Ethereum may not be applicable to the entire world.”

In a public letter, ZK advocates stated that ZKs should remain a public good rather than a corporation’s trademark and that a firm attempting to use the legal system to annex a public good would violate a basic tenet of the cryptocurrency sector.

“If the company goes through with this, it will be separating itself from the very community it claims to be a part of,” the signatories stated in the letter on May 30.

Seven people signed the letter, including Shafi Goldwasser and Silvio Micali, two of the three creators of ZK-proofs, StarkWare CEO Eli Ben-Sasson, and Polygon Labs co-founder Sandeep Nailwal.

Matter Labs first stated that it applied for ZK-related trademarks to ensure that ZK could be freely used in conjunction with “ZK Sync,” “ZK Stack,” and other names associated with the company.

“A common misconception is that having a trademark means you legally own a particular word or phrase and can prevent others from using it,” Matter Labs stated. “However, you don’t have rights to the word or phrase in general, only to how that word or phrase is used with your specific goods or services.”

The issue over ZkSync’s trademark application arose just as the protocol was preparing for an airdrop scheduled for mid-June.

ZkSync is one of the most popular Ethereum Layer 2 blockchains, designed on ZK-proof technology rather than the optimistic rollup strategy used by networks like Optimism, Arbitrum, or Blast.

Meanwhile, Circle, the issuer of USDC stablecoin, said on March 28 that its USDC stablecoin would be natively integrated into the ZkSync ecosystem. The integration marks a progressive step in enhancing liquidity and usability within zkSync for increased efficiency and reduced costs.

Tổng hợp và chỉnh sửa: ThS Phạm Mạnh Cường
Theo Crypto News

Bằng chứng Zero-knowledge là gì và nó tác động đến Blockchain như thế nào?

Bài viết này được đóng góp từ cộng đồng. Tác giả là Kenny Li, người đồng sáng lập Manta Network – một giao thức Layer 1 về quyền riêng tư có thể lập trình và hoạt động bởi công nghệ bằng chứng Zero-knowledge.  

Tóm lược

Zero-knowledge Proof (ZKP) là một công nghệ mật mã cho phép xác minh tính xác thực của một phần thông tin mà không tiết lộ chính thông tin đó. Công nghệ này ngày càng quan trọng với blockchain, tiền mã hóa và tài chính phi tập trung (DeFi) trong việc tăng cường quyền riêng tư và bảo mật. 

Nhiều dự án DeFi đã sử dụng ZKP để cung cấp cho người dùng quyền riêng tư và bảo mật tốt hơn cho các dịch vụ như cho vay, mượn và giao dịch. Một số blockchain layer 1 đang thêm các roll-up dựa trên ZKP hoặc zkEVM. Bằng chứng Zero-knowledge dự kiến sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực blockchain và Web3 vì các ứng dụng của chúng dự kiến sẽ được áp dụng rộng rãi hơn.

Bằng chứng Zero-knowledge hoạt động như thế nào?

Zero-Knowledge Proof (Bằng chứng không tri thức) là một phương pháp mà một bên (người chứng minh) có thể chứng minh cho một bên khác (người xác minh) rằng một tuyên bố là đúng mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào. Điều này đặc biệt hữu ích khi thông tin nhạy cảm và người chứng minh không muốn người xác minh có quyền truy cập vào thông tin đó.

Người chứng minh cung cấp bằng chứng toán học mà chỉ họ mới có thể tạo ra và người xác minh có thể sử dụng bằng chứng này để xác minh tính xác thực của tuyên bố. Tuy nhiên, họ không thể sử dụng bằng chứng để xây dựng lại thông tin ban đầu.

Hãy tưởng tượng một đường hầm có hai lối vào, A và B. Có một cánh cửa bị khóa với mã bí mật chặn lối đi duy nhất và ngăn mọi người đi qua đường hầm từ đầu này sang đầu kia (A đến B). Bạn biết mã bí mật và muốn bán nó cho bà X, người muốn vào đường hầm.

Bạn muốn bà X thanh toán trước cho bạn nhưng bà X lại muốn trước tiên bạn phải chứng minh rằng bạn thực sự biết mã này. Trong trường hợp này, bà X có thể làm như vậy bằng cách đứng trước đường hầm và quan sát bạn bước vào một trong các lối vào và đi ra khỏi lối kia. Bằng cách này, bà ấy có thể tin rằng bạn thực sự biết mã bí mật.

Tại sao cần sử dụng Bằng chứng Zero-knowledge? 

Sự phổ biến của Bằng chứng Zero-knowledgeroof trong lĩnh vực blockchain và tiền mã hóa được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng tăng về quyền riêng tư và bảo mật trong các giao dịch kỹ thuật số. Với sự phát triển của công nghệ blockchain và tiền mã hóa, nhu cầu về việc xác minh giao dịch mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm ngày càng tăng — mà điều này ZKP có thể đáp ứng.

Bằng chứng Zero-knowledge đã thu hút được nhiều sự chú ý và quan tâm hơn trong những năm gần đây, với nhiều giao thức sử dụng ZKP đã được tung ra và các blockchain lớn đã xây dựng các bản roll-up không tri thức. Một dấu hiệu rõ ràng về mức độ phổ biến của Bằng chứng Zero-knowledge đã được thấy tại hội nghị DevCon 2022, nơi có hơn 20% tổng số cuộc thảo luận là về công nghệ này.

Những sự phát triển chính

Một bước phát triển quan trọng với Bằng chứng Zero-knowledge là việc tăng cường sử dụng zk-SNARK, một loại ZKP cụ thể. zk-SNARK đã được áp dụng rộng rãi trong các ứng dụng DeFi khác nhau, chẳng hạn như giao dịch token riêng tư, cho vay và vay được bảo vệ. Một bước phát triển quan trọng khác với Bằng chứng Zero-knowledge là sự tập trung ngày càng tăng vào khả năng mở rộng và hiệu suất thông qua zkRoll-up. 

Các zk-SNARK

Đối số Zero-knowledge không tương tác cô đọng (zk-SNARK) là một loại bằng chứng Zero-knowledge cụ thể cho phép xác minh một tuyên bố mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về chính tuyên bố đó.

zk-SNARK đã được sử dụng trên các ứng dụng như Zcash và hệ thống thanh toán dựa trên blockchain của JP Morgan Chase. Nó cũng được sử dụng như một cách để xác thực máy khách với máy chủ một cách an toàn.

Các zkRoll-up

zkRoll-up là một giải pháp mở rộng quy mô cho các mạng blockchain, tạo điều kiện thuận lợi cho việc gộp nhiều giao dịch thành một giao dịch lớn hơn, duy nhất, sau đó được ghi lại trên blockchain này. Ví dụ: BNB Chain đã ra mắt mạng thử nghiệm zkBNB được xây dựng trên kiến trúc zkRoll-up vào năm 2022.

zkBNB có thể gộp hàng trăm giao dịch vào một lô ngoại tuyến duy nhất và tạo bằng chứng mật mã để chứng minh tính hợp lệ của tất cả các giao dịch. zkRoll-up cung cấp sự cân bằng giữa khả năng mở rộng và bảo mật, đồng thời phù hợp với cài đặt quy mô lớn, độ trễ thấp.

Các trường hợp sử dụng của Bằng chứng Zero-knowledge

Bằng chứng Zero-knowledge có nhiều trường hợp sử dụng, một số trường hợp đã được thực hiện; những trường hợp khác dự kiến sẽ trở thành hiện thực trong tương lai. Một số trường hợp sử dụng ZKP chính bao gồm: 

Xác minh danh tính kỹ thuật số

Bằng chứng Zero-knowledge có thể được sử dụng để xác minh danh tính của người dùng mà không tiết lộ bất kỳ thông tin cá nhân nhạy cảm nào. Điều này có thể hữu ích trong các ứng dụng như hệ thống bỏ phiếu kỹ thuật số, trong đó danh tính của cử tri phải được xác minh mà không ảnh hưởng đến tính ẩn danh của họ.

Giao dịch bảo vệ quyền riêng tư

Một trong những trường hợp sử dụng phổ biến nhất đối với bằng chứng zero-knowledge trong tiền mã hóa là kích hoạt các giao dịch bảo vệ quyền riêng tư. Ví dụ: ứng dụng phi tập trung MantaPay (DApp) của Manta Network sử dụng ZKP để cho phép người dùng thực hiện giao dịch trên sàn giao dịch phi tập trung (DEX) mà không tiết lộ danh tính hoặc chi tiết giao dịch của họ. Điều này cho phép người dùng duy trì quyền riêng tư của họ trong khi vẫn có thể sử dụng nền tảng để giao dịch.

Các giao dịch được bảo vệ

Zcash là một loại tiền mã hóa sử dụng bằng chứng zero-knowledge để kích hoạt các giao dịch được bảo vệ. Trong các giao dịch như vậy, địa chỉ người gửi và người nhận, cũng như số tiền giao dịch, bị che khuất khỏi blockchain công khai, mang lại thêm sự riêng tư cho người dùng.

Token hóa và xác minh quyền sở hữu

Bằng chứng Zero-knowledge cũng có thể được sử dụng để token hóa tài sản và xác minh bằng chứng về quyền sở hữu. Ví dụ: một tài sản có thể được mã hóa và bất kỳ bên nào cũng có thể xác minh quyền sở hữu mà không cần tiết lộ công khai bất kỳ thông tin nào khác.

Tuân thủ toàn cầu

Một số quốc gia có các quy định nghiêm ngặt về việc thu thập và chia sẻ thông tin tài chính, điều này có thể gây khó khăn cho các nền tảng phi tập trung trong việc tuân thủ. Bằng chứng không kiến thức có thể được sử dụng để chia sẻ thông tin cần thiết với cơ quan quản lý trong khi vẫn giữ thông tin đó ở chế độ riêng tư với các bên khác.

Điều này có thể giúp thu hẹp khoảng cách giữa các nền tảng phi tập trung và các tổ chức tài chính truyền thống, giúp DeFi dễ dàng tuân thủ các quy định ở các khu vực pháp lý khác nhau.

Tương lai của bằng chứng Zero-Knowledge trong lĩnh vực Blockchain

Bằng chứng Zero-Knowledge có khả năng mang lại những đổi mới công nghệ trong tương lai. Một số phát triển trong tương lai liên quan đến ZKP đáng chú ý bao gồm: 

Các lớp bảo mật chuỗi chéo

Khi hệ sinh thái blockchain và DeFi tiếp tục phát triển và phát triển, nhu cầu về khả năng tương tác giữa các mạng blockchain khác nhau ngày càng tăng. Các lớp bảo mật chuỗi chéo sẽ cho phép các giao dịch được thực hiện trên các mạng blockchain khác nhau trong khi vẫn bảo vệ quyền riêng tư của các bên liên quan.

Các zk-SNARK

Một lĩnh vực khác cần lưu ý là việc sử dụng ngày càng nhiều zk-STARK (đối số kiến thức minh bạch có thể mở rộng bằng không tri thức), một loại Bằng chứng Zero-knowledge mới hơn được xem là hiệu quả và an toàn hơn zk-SNARK. Một ưu điểm khác của zk-STARK so với zk-SNARK là zk-SNARK trước đây được xác minh nhanh hơn và không yêu cầu thiết lập đáng tin cậy.

Bộ công cụ thân thiện với người dùng 

Công nghệ bằng chứng không kiến thức có thể phức tạp và không phải nhóm phát triển nào cũng có chuyên môn trong lĩnh vực mật mã cụ thể này. Bộ công cụ ZKP thân thiện với người dùng có thể giúp thu hẹp khoảng cách này và giúp các nhà phát triển có nền tảng khác nhau sử dụng công nghệ dễ dàng hơn. 

Hạn chế của Bằng chứng Zero-Knowledge

Bằng chứng Zero-Knowledge là một phương pháp độc đáo để xác minh tính xác thực của thông tin trong khi bảo vệ quyền riêng tư, nhưng chúng không đảm bảo 100%. Mặc dù xác suất xác minh khi người chứng minh nói dối là không đáng kể, nhưng người dùng nên lưu ý rằng ZKP không phải là hoàn hảo.

Ngoài ra, các thuật toán được sử dụng bởi Bằng chứng Zero-knowledge cần tài nguyên điện toán cường độ cao. Trong một số loại ZKP, thực hiện điện toán chuyên sâu là cần thiết vì chúng yêu cầu nhiều tương tác giữa người xác minh và người chứng minh. Ở nhiều nơi, các thuật toán cực kỳ phức tạp về mặt tính toán và điều này có khả năng hạn chế các ứng dụng của ZKP.

Tổng kết

Bằng chứng Zero-knowledge đã nhanh chóng được sự chú ý vì các đặc tính độc đáo về khả năng bảo vệ quyền riêng tư và mở rộng quy mô. Ứng dụng ngày càng tăng của công nghệ này trong lĩnh vực blockchain, tiền mã hóa và DeFi có thể sẽ mang lại nhiều dịch vụ sáng tạo hơn, mang lại lợi ích lớn cho người dùng. Bằng chứng Zero-knowledge dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các hệ sinh thái DApp an toàn, riêng tư và hiệu quả hơn.

Theo Binance Academy

Layer 2 là gì? Toàn tập về Layer 2 và cơ hội “mỗi năm một lần”

Khi các mua Airdrop đang diễn ra sôi nổi hơn bao giờ hết, người người đi tìm cho mình một Hidden Gem cực tiềm năng và sự chú ý dồn hẳn vào các Layer 1 mới nổi như Aptos hay Sui mà quên đi rằng Layer 2 cũng là một mảng tiềm năng không hề yếu kém so với các Layer 1. Tuy nhiên, để thật sự hiểu rõ Layer 2 là gì và đưa ra quyết định đầu tư thì hãy cùng TienMaHoa tìm hiểu thật kỹ qua bài viết dưới đây nhé!

Đầu tiên chúng ta cần biết Layer 1 là gì?

Theo một cách hiểu đơn giản thì Blockchain Layer 1 là một nền tảng cơ sở hạ tầng và là nơi dùng để xác thực và hoàn thiện giao dịch mà không bị ảnh hưởng hưởng bởi một blockchain khác.

Một ví dụ cụ thể: Ethereum và Bitcoin đều là blockchain layer 1 bởi vì nó đáp ứng điều kiện là: 

  • Đây là một blockchain cơ sở mà các Dapp hoặc các Layer 2 có thể được xây dựng trên.

Vậy để đáp ứng được nhu cầu của Dapp và các Layer 2 thì bản thân là Layer phải đáp ứng và xử lý được các giao dịch và nhu cầu sử dụng của người dùng khi tương tác và tích hợp với Layer 1.

Ngoài ra, đặc điểm chính của Layer 1 là có:

  • Một mạng lưới các node để bảo mật và xác thực.
  • Một mạng lưới của block producers.
  • Một blockchain sở hữu lịch sử của dữ liệu giao dịch.
  • Một blockchain sở hữu cơ chế đồng thuận riêng.

Vậy Layer 2 là gì?

Blockchain Layer 2 hay gọi tắt là Layer 2 là tên gọi chung cho các giải pháp được phát triển trên Layer 1 nhằm mở rộng mạng lưới nhưng không thay đổi những đặc tính tốt trên Layer 1 mà nó phụ thuộc.

Mặc dù Layer 2 đều có thể triển khai trên bất kỳ blockchain nào nhưng tại thời điểm hiện tại chỉ có các Layer 2 thuộc hệ sinh thái của Ethereum mới thật sự thu hút được các nhà đầu tư và sự quan tâm của người dùng.

Tại sao Layer 2 lại chỉ tập trung phát triển trên Ethereum mà không phải là một blockchain khác như BNB Chain, Solana, Avalanche?

Bởi vì tổng giá trị mà toàn hệ sinh thái của Ethereum lớn hơn rất nhiều so với các hệ sinh thái còn lại.

Cách mà Layer 2 giải quyết các vấn đề của Layer 1

Vấn đề chung của Layer 1

Không thể phủ định rằng mặc dù các Layer 1 là một nền tảng cho các Dapp xây dựng nên phải đảm bảo lấy sự bảo mật và tính phi tập trung của blockchain nên khả năng mở rộng là một vấn đề rất lớn đối, đặc biệt là với Ethereum blockchain.

Nguyên nhân gây ra sự hạn chế này là do mỗi giao dịch trên blockchain cần có sự xác thực của những node đang được vận hành, giao dịch được thông qua khi node cho phép. Nhưng khi số lượng lớn người dùng cùng sử dụng nền tảng mà số lượng node xác thực có hạn thì sẽ gây ra hiện tượng nghẽn mạng và gia tăng phí giao dịch.

Trên thực thế thì không chỉ riêng blockchain Layer 1 Ethereum gặp vấn đề với việc mở rộng với tốc độ xử lý giao dịch khoảng 25 giao dịch/giây, còn Bitcoin cũng chỉ có thể xử lý khoảng 7 giao dịch/giây. Các chain khác như BNB Chain, Avalanche,… cũng thường xuyên bị tắt nghẽn do khối lượng giao dịch tăng đột biến, và cũng do nghẽn mạng nên việc phí tăng là điều không tránh khỏi.

Tất cả những vấn đề được nêu trên làm tăng nhu cầu phát triển các giải pháp giúp mở rộng mạng lưới và Layer 2 được phát triển để đáp ứng nhu cầu đó.

Cách mà Layer 2 mang lại giải pháp cho Layer 1

Theo định hướng phát triển của các Layer 2 đều có những điểm chung như sau:

  • Tăng khả năng xử lý giao dịch nhằm mở rộng băng thông, giảm tắc nghẽn mạng lưới.
  • Giảm chi phí cho người dùng bằng nhiều phương pháp khác nhau.
  • Bảo lưu lại khả năng bảo mật và phi tập trung từ Layer 1 và gia tăng khả năng mở rộng hơn.

Theo dự định thì các Layer sẽ đáp ứng được các nhu cầu nhưng trên thực tế thì các vấn đề này vẫn còn chưa giải quyết triệt để.

Ví dụ: Về vấn đề bảo mật thì cơ chế Optimistic Rollups của Optimism vẫn còn là một vấn đề khá lớn, và tốc độ giao dịch của ZK-Rollups còn chậm so với nhu cầu hiện tại. Tuy nhiên, hai giải pháp này vẫn nhận được sự chú ý nhất tại hiện tại của cộng đồng. Điều này cho thấy quá trình để Layer 2 trở nên hoàn mỹ vẫn còn là một quãng đường dài.

Điều thứ hai là sự di chuyển tài sản giữa các Layer 2 (chỉ Layer 2 trên Ethereum) vẫn còn hạn chế rất lớn, cụ thể là thời gian di chuyển tài sản và phí giao dịch.

  • Nếu không sử dụng Bridge thì người dùng cần sử dụng Ethereum như một trạm trung chuyển tài sản của bạn, nhưng điều này sẽ tốn kha khá thời gian và tiền bạc của bạn dù Ethereum đã giảm đi phần nào phí giao dịch.
  • Nếu sử dụng các công cụ như Bridge hoặc các sản phẩm tương tự, bạn sẽ không tốn thời gian, chi phí sử dụng cũng giảm nhưng so với một giao dịch thông thường thì nó vẫn khá là lớn.

Điều này dẫn đến kết quả là dòng tiền từ Ethereum đi qua Layer 2 và chảy ngược về Ethereum chứ không di chuyển sang các Layer 2 khác vì tính hạn chế trong thời gian và chi phí giao dịch. Cũng bởi vì thế, nếu hệ sinh thái của một Layer 2 nào đó không còn hấp dẫn sẽ dẫn đến vấn đề thanh khoản yếu dần và biến mất. Nếu xảy ra những việc như vậy thường xuyên thì cơ sở hạ tầng của DeFi sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Các giải pháp Layer 2

Mặc dù có những điểm yếu như được nêu trên, nhưng không thể phủ định sự cố gắng thay đổi và tiến bộ công nghệ của những giải pháp Layer 2 qua thời gian. 

Ngoài ra, Ethereum đã cập nhật EIP-4844 và bản cập nhật này có thể giúp giảm thiểu được lượng phí gas tiêu tốn trong hệ sinh thái Ethereum, đặc biệt là với các giải pháp Rollups. Bên cạnh đó, các giải pháp ZK-Rolups thậm chí còn làm tốt hơn khi có mức gas thấp hơn 40-100 lần so với Layer-1 của Ethereum.

Cũng bởi vì bản cập nhật EIP-4484 nên sự chú ý của các nhà đầu tư phần lớn sẽ tập trung vào các Layer 2 sử dụng cơ chế Rollups và đặc biệt là zk-Rollups bởi vì hầu hết các dự án sử dụng phương pháp zk-Rollups vẫn chưa có token và dự kiến sẽ có những đợt airdrop “khủng”.

Optimistic Rollups

Mô tả mô hình hoạt động của Rollups

Tổng quan

Optimistic Rollups là một giải pháp đầy tiềm năng dành cho các mục đích mở rộng các hợp đồng thông minh trên Ethereum trong thời gian ngắn. Optimistic Rollups sở hữu Optimistic Virtual Machine (OVM) cho phép những gì làm được trên Ethereum đều có thể làm được trên OVM.

Đặc điểm:

  • Bởi vì Optimistic Rollups tuân thủ EVM và Solidity, nên cung cấp cho các nhà phát triển chức năng tương tự như Ethereum Layer 1.
  • Layer 1 có nhiệm vụ lưu trữ tất cả dữ liệu giao dịch, làm cho nó trở thành một giải pháp an toàn và phi tập trung.

Dự án nổi bật bao gồm:

Optimism

Optimism là một giải pháp layer 2 mở rộng cho Ethereum được phát triển nhằm giúp người dùng giảm phí giao dịch và tăng tốc độ giao dịch để mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn. Optimism được xây dựng dựa trên công nghệ Optimistic Rollups.

Arbitrum

Arbitrum là một giải pháp layer 2 được thiết kế để cải thiện các hợp đồng thông minh Ethereum mà cụ thể là giúp tăng tốc độ và khả năng mở rộng của chúng, đồng thời bổ sung các tính năng bảo mật bổ sung để khởi động. 

  • Airdrop: Đã hoàn thành.

ZK-Rollups

Cơ chế hoạt động của ZK-Rollups. Nguồn: CoinMarketCap

Tổng quan

Giải pháp Zero-knowledge hay còn gọi là ZK-Rollups có khả năng “Rollups” hàng trăm giao dịch ra off-chain và tạo ra các bằng chứng mật mã SNARK. Đây được coi là bằng chứng hợp lệ và được lưu trên Layer 1 – Ethereum.

Đặc điểm:

  • ZK-Rollups giảm lượng dữ liệu cần thiết để xác thực khối, cho phép hoàn thành nhanh hơn và với chi phí thấp hơn.
  • Không có sự chậm trễ trong việc chuyển tiền từ Layer 2 sang Layer 1 bằng ZK-Rollups. Điều này là do hợp đồng ZK-rollup trước đây đã xác minh tính hợp pháp của tiền thông qua bằng chứng hợp lệ.
  • Các cuộc tấn công, hack sẽ không thể ảnh hưởng đến ZK-rollups.
  • Vì dữ liệu vẫn được giữ ở Layer 1 nên mạng vẫn giữ được trạng thái phi tập trung và an toàn.

Dự án nổi bật bao gồm:

zkSync

zkSync là giải pháp layer-2 thuộc nhóm zk-Rollups và được phát triển bởi đội ngũ của Matter Labs. Triển khai mainnet từ tháng 06/2020, zkSync đã giúp xử lý 4 triệu giao dịch (tính đến thời điểm bài viết).

StarkNet: 

StarkNet là một giải pháp Layer-2 được xây dựng và phát triển từ năm 2018, mục tiêu là mở rộng và khắc phục những điểm yếu của Ethereum.

  • Airdrop: Airdrop cho những người chạy node giai đoạn đầu của dự án.

Giải pháp Layer 2 khác

Plasma

Plasma là framework xây dựng DApps có thể mở rộng trên Ethereum được đề xuất bởi Vitalik Buterin và Joseph Poon.

Plasma Chain là blockchain hoàn toàn riêng biệt nhưng lại “được neo” vào Ethereum Mainnet nhưng các giao dịch sẽ được thực hiện off-chain với cơ chế hoàn toàn khác biệt với Ethereum.

Cấu trúc của Plasma cho phép tạo ra vô số các chuỗi khối con (child chain) có khả năng hoạt động độc lập, giao tiếp, tương tác với chuỗi khối gốc Ethereum bằng cách kết hợp các hợp đồng thông minh và Merkle-Tree.

Cơ chế Merkle-Tree cho phép tạo ra vô số các lớp các Child chain này có thể hoạt động và tạo ra ra các Child chain nữa giảm tải băng thông từ các Parent Chain (bao gồm Ethereum Mainnet). Tuy nhiên, dù các chain này có được một số bảo mật từ Ethereum (thông qua các bằng chứng gian lận – fraud proofs), tính bảo mật và hiệu quả của blockchain này bị ảnh hưởng bởi một số hạn chế về thiết kế

Các dự án sử dụng giải pháp Plasma hiện có là Loom Network và OMG Network. Tuy nhiên nhìn chung giai đoạn này những dự án sử dụng cơ chế Plasma không có qua nhiều ấn tượng nổi bật để thu hút ánh nhìn từ cộng đồng nhà đầu tư.

Channel

State Channel  có thể được hiểu là một giao thức ngang hàng (P2P Protocol). Giao thức dạng này sẽ cho phép 2 hoặc nhiều người tham gia vào việc giao dịch và đưa kết quả giao dịch cuối cùng lên Blockchain.

Trong quá trình giao dịch, họ sẽ sử dụng Multisig wallet hoặc Multisig contract để quản lý.

Hai giao dịch này bao gồm:

  • Giao dịch đầu tiên mở ra kết nối giữa blockchain layer 1 và Channel Layer 2
  • Giao dịch thứ hai là giao dịch đóng kết nối giữa Blockchain Layer 1 và Layer 2

Từ đó Channel có thể loại bỏ hầu hết phần lớn các dữ liệu giao dịch không cần thiết ra khỏi Blockchain Layer 1 để tăng khả năng lưu trữ mỗi khối và tiết kiệm phí giao dịch.

Các dự án sử dụng cơ chế này là Bitcoin Lightning Network và Celer Network.

Validium

Validium là một giải pháp mở rộng khá tương tự với giải pháp zk-Rollups nhưng lại không có lưu dữ liệu giao dịch trên Ethereum Mainnet.

Mặc dù có rất nhiều nghi ngờ về tính khả dụng và độ tin cậy của phương pháp này, nhưng  vẫn không thể phủ định rằng phương pháp Validium có thể dẫn đến những cải tiến lớn về khả năng mở rộng với ~ 9.000 giao dịch trên một giây.

Immutable X là một dự án nổi bật trong mảng này.

Tạm kết

Tại thời điểm như hiện tại, các sự kiện như EIP-4844 đã diễn ra, zkSync sắp Mainnet, StarkNet delay phát hành token, Arbitrum công cố snapshot và liên tục cập nhật Role trong Guild.xyz, Optimism sắp Airdrop đợt 2.

Tất cả những sự kiện trên tất cả như đều tập trung về mảng Layer 2 trên Ethereum như báo hiệu một sự kiện gì đó sắp bùng nổ mạnh mẽ trong thị trường Crypto này. Vậy nên, có lẽ cơ hội sẽ tập trung quanh các dự án Layer 2, đặc biệt là các giải pháp Rollups mới sẽ thu hút được nhiều sự quan tâm và đầu tư nhất.

Mọi thông tin trong bài viết đều là những thông tin do TienMaHoa tổng hợp nghiên cứu và không được cấu thành lời khuyên đầu tư. TienMaHoa không chịu trách nhiệm với bất kỳ rủi ro trực tiếp và gián tiếp nào. Chúc các bạn thành công!

Theo Brian

Coin68

Zero-knowledge có phải câu trả lời cho DeFi?


Kyle Samani cho biết bằng chứng zero-knowledge (ZK) có chỗ đứng nhất định, nhưng không phù hợp trong DeFi.

Kyle Samani của Multicoin Capital

“Tôi khá tự tin rằng ZK không phải là câu trả lời đúng cho quyền riêng tư on-chain”.

Chứng minh với ai đó rằng một người đủ tuổi mua rượu mà không tiết lộ thông tin cá nhân như địa chỉ? Anh nói:

“Đó là trường hợp rất thích hợp cho ZK. Đó thực sự là những gì bằng chứng ZK làm được. Nếu mục tiêu là bảo vệ quyền riêng tư khi chứng minh điều gì đó về bản thân, thì rất hiệu quả. Nhưng điều đó không đúng nếu mục tiêu là quyền riêng tư trong bối cảnh của DeFi”, Samani giải thích.

Trên podcast Lightspeed, Kyle Samani của Multicoin Capital giải thích lý do tại sao các rollup ZK không phải là giải pháp thiết thực cho quyền riêng tư trong DeFi.

“DeFi yêu cầu khái niệm về trạng thái được chia sẻ. Có một pool LP và một lệnh giới hạn… Có những người vượt qua mức chênh lệch, những người thực hiện tương tác và giờ đây mọi người sẽ thực hiện các phép tính.

Trong thế giới mà mọi người đang gửi những thứ ZK đến một blockchain để thực hiện các loại giao dịch tài chính này, sẽ không có khái niệm về trạng thái toàn cầu. Vì vậy, nếu không có khái niệm về trạng thái toàn cầu, bạn không thể suy luận về trạng thái toàn cầu”.

Các lập luận

Samani gợi ý suy nghĩ về tiền đề cơ bản của zcash (ZEC – tiền điện tử dựa trên quyền riêng tư) để minh họa vấn đề. Với zcash, bằng chứng của bất kỳ giao dịch nào đều nêu rõ rằng một loạt UTXO (đầu ra giao dịch chưa chi tiêu) đã được gửi đến một loạt địa chỉ riêng tư trong một “đốm màu được mã hóa”.

Trong ví dụ mà Samani đưa ra, “tổng số UTXO tôi nhận được ít hơn số UTXO tôi đã gửi đi, bao gồm cả giao dịch hiện tại”.

“Về cơ bản, bạn chỉ đang nói rằng số dư của tôi lớn hơn 0”, anh ấy nói.

Về mặt lý thuyết, zcash không bao giờ được vượt quá số lượng lưu hành 21 triệu vì nó là một fork của Bitcoin được xây dựng với cùng giới hạn nguồn cung, nhưng không có cách nào để kiểm toán nguồn cung do có thiết kế dựa trên quyền riêng tư.

Đó là thuộc tính cơ bản của zcash kể từ “ngày đầu tiên”. Anh chỉ ra một lỗi nghiêm trọng được team zcash báo cáo và khắc phục vào năm 2019, khi ai đó đã đúc số lượng zcash không giới hạn trong pool mã hóa.

“Không ai tin rằng mạng bị lợi dụng, nhưng đã bị phát hiện, được vá và sau đó được Electric Coin Company tiết lộ, điều này càng làm nổi bật thực tế là không có cách nào để kiểm toán hệ thống từ trên xuống”. Nói cách khác, không thể biết chắc chắn nguồn cung zcash vẫn cố định ở mức 21 triệu.

Samani liên hệ vụ việc với nỗ lực triển khai các giải pháp ZK trong DeFi.

“Nếu bạn không thể suy luận về hệ thống từ trên xuống, thì DeFi (ít nhất là DeFi như chúng ta biết hiện tại) sẽ không hoạt động. Không có XYK. Bạn không biết K là gì, và do đó bạn không biết X và Y là gì. Quản lý tài sản thế chấp, bạn có phải là người thanh toán không, yếu tố sức khỏe của bạn và tất cả những thứ này không hoạt động khi mọi người đang gửi một loạt bằng chứng riêng tư cho chain. DeFi yêu cầu chế độ xem từ trên xuống để hoạt động và điều đó về cơ bản không hướng tới một loạt các giao dịch ZK được mã hóa”.

Một số team đang làm việc để kích hoạt SDK ZK, “nhưng tất cả họ đều đang giải quyết vấn đề logic rất cơ bản này”.

Samani đề xuất cách phù hợp để đạt được quyền riêng tư trong DeFi là thông qua FHE (fully homomorphic encryption). Các hợp đồng sẽ được mã hóa từ đầu đến cuối, trong đó các chuyển đổi trạng thái được trình xác thực áp dụng.

“Các trình xác thực không cần thực sự biết bất kỳ số dư nào là gì để áp dụng các chuyển đổi và chạy câu lệnh “if” so sánh…

“Cái hay của hệ thống đó là logic cốt lõi của hệ thống được bảo tồn. Điều đó khiến tôi thấy đó là cách đúng đắn để giải quyết vấn đề”.

Đình Đình

Theo Blockworks