ZKsync, который высоко оценил Vitalik, возможно, действительно недооценён.

Для одного GPU Airbender не только обеспечивает самую быструю верификацию, но и является самым дешевым решением.

Автор: Eric, Foresight News

1 ноября Vitalik процитировал твит основателя ZKsync о обновлении ZKsync Atlas и похвалил ZKsync за множество «недооценённых, но очень ценных для экосистемы Ethereum работ».

Рынок быстро отреагировал на слова Vitalik: цена ZK за два выходных дня выросла более чем в 2,5 раза, а токены экосистемы ZK, включая ALT (AltLayer), STRK (Starknet), SCR (Scroll), MINA (Mina) и другие, также показали значительный рост.

После ознакомления с обновлением ZKsync Atlas мы обнаружили, что достижения ZKsync действительно могут быть недооценены.

Быстрые, компактные, но дорогие ZKP

Ethereum Foundation с самого начала продвигает ZKP (zero-knowledge proof, доказательства с нулевым разглашением) с целью решить проблему медленной верификации и большого объёма данных для проверки.

По сути, ZKP — это математическая задача вероятности. Приведём не совсем точный пример для иллюстрации принципа: предположим, кто-то утверждает, что решил «проблему четырёх красок». Как убедиться, что он действительно решил её, не раскрывая полностью его решение? Решение с помощью zero-knowledge proof заключается в том, чтобы выбрать некоторые части всей схемы и доказать, что в этих частях нет двух соседних областей одного цвета. Когда количество выбранных частей достигает определённого значения, вероятность того, что человек решил задачу, достигает 99,99...%. Таким образом, мы можем доказать, что задача решена, не зная всех деталей.

Это и есть то самое zero-knowledge proof, о котором часто говорят: «доказать, что что-то сделано, не раскрывая, как это было сделано». Причина, по которой ZKP так активно внедряется в экосистему Ethereum, заключается в том, что теоретический предел скорости ZKP намного выше, чем у поштучной проверки транзакций, а объём данных самого доказательства очень мал.

Скорость достигается потому, что ZKP не требует знания всей картины, а только проведения проверки. Например, для верификации блока Ethereum сейчас каждый узел проверяет, достаточно ли средств на каждом адресе для каждой транзакции, но если только один узел с помощью ZKP проверяет каждую транзакцию и генерирует «доказательство», другим узлам нужно лишь проверить надёжность самого «доказательства». Более того, объём данных этого «доказательства» очень мал, что обеспечивает быструю передачу и верификацию, а также снижает стоимость хранения данных.

Почему же эта технология с одними плюсами не используется повсеместно? Потому что она слишком дорогая.

Хотя ZKP не требует повторения всех процессов, сама проверка требует огромных вычислительных ресурсов. Если, как в гонке вооружений AI, массово наращивать GPU, можно добиться ещё большей скорости, но не все могут позволить себе такие расходы. Если же с помощью алгоритмических и инженерных инноваций снизить требования к вычислительной мощности и время генерации доказательств на низкой мощности до определённого уровня, то можно достичь баланса между «ростом цены Ethereum за счёт технологических инноваций и новых приложений» и «стоимостью покупки GPU для запуска узлов» — и тогда это становится реальной задачей.

Поэтому многие ZK-проекты и open-source разработчики в экосистеме Ethereum сосредоточены на том, чтобы генерировать ZK-доказательства быстрее и дешевле. Недавно команда Brevis с помощью решения SP1 Hypercube смогла за половину стоимости (64 RTX 5090 GPU) в среднем за 6,9 секунды доказать блок Ethereum (99,6% доказательств укладывались в среднее время выпуска блока Ethereum — менее 12 секунд), что вызвало восторг сообщества Ethereum.

Хотя стоимость GPU всё ещё превышает 100 тысяч долларов, скорость доказательства уже сравнялась с текущим уровнем без ZKP, а следующая задача — снижение стоимости.

Обновление Atlas реализовало 1-секундную ZK-финальность

Возможно, многие не знают, что открытый zkVM ZKsync Airbender — это самый быстрый zkVM по скорости верификации на одном GPU. По данным Ethproofs, среднее время верификации на одной 4090 для ZKsync Airbender составляет 51 секунду, а стоимость — менее одного цента, что является лучшим результатом среди zkVM.

По данным самого ZKsync, без учёта рекурсии, Airbender с одним H100 и моделью хранения ZKsync OS верифицирует основной сети Ethereum в среднем за 17 секунд. Даже с учётом рекурсии общее среднее время составляет около 35 секунд. ZKsync считает, что это намного лучше, чем верификация за 12 секунд с помощью десятков GPU. Однако, поскольку пока есть только данные по двум GPU со средним временем 22,2 секунды, окончательные выводы делать рано.

Однако всё это — не только заслуга Airbender: оптимизация алгоритмов и инженерии — лишь часть успеха, а глубокая интеграция с технологическим стеком ZKsync — ключ к максимальному эффекту. Более того, это доказывает, что реализация реального времени доказательства основной сети Ethereum на одном GPU возможна.

В конце июня ZKsync выпустил Airbender, а на предпоследний день национального праздника был запущен апгрейд Atlas. Это обновление, интегрировавшее Airbender, значительно повысило пропускную способность, скорость подтверждения и снизило издержки ZKsync.

Что касается пропускной способности, ZKsync оптимизировал сортировщик на инженерном уровне: с помощью независимых асинхронных компонентов минимизировал издержки синхронизации; разделил состояния, необходимые виртуальной машине, API и для генерации zero-knowledge proof или верификации на L1, что снизило избыточные издержки компонентов.

По результатам тестирования ZKsync, TPS для высокочастотных обновлений цен, переводов стейблкоинов в платёжных сценариях и нативных переводов ETH составили 23k, 15k и 43k соответственно.

Ещё одно огромное качественное изменение принес Airbender: он помог ZKsync реализовать 1-секундное подтверждение блока и стоимость одной транзакции в 0,0001 доллара. В отличие от верификации блоков основной сети, ZKsync проверяет только валидность преобразования состояния, что требует гораздо меньше вычислений. Хотя финальность ZK-транзакций достигается только после верификации на основной сети, наличие ZK-подтверждения уже доказывает валидность транзакции, а финальность L1 становится скорее процедурной гарантией.

То есть, транзакции, выполняемые на ZKsync, могут быть полностью подтверждены только с помощью ZKP, а благодаря значительному снижению издержек ZKsync реализовал, по их собственным словам, сценарии применения, возможные только благодаря Airbender:

В первую очередь это, конечно, ончейн-ордербуки, платёжные системы, биржи и автоматические маркет-мейкеры. Airbender позволяет системе быстро верифицировать и проводить расчёты, снижая риск отката транзакций для этих приложений на блокчейне.

Второе — то, чего многие L2 пока не могут: поддержка публичных и приватных систем (например, Prividiums от ZKsync) без необходимости в третьей стороне. Prividiums — это инфраструктура от ZKsync для создания приватных блокчейнов для предприятий. Для бизнеса важны быстрые расчёты и приватность. Быстрые расчёты очевидны, а природная приватность ZKP позволяет корпоративным приватным цепям взаимодействовать с публичными без раскрытия информации о балансе, при этом подтверждая валидность транзакций. В совокупности это даже соответствует требованиям по времени расчёта для ончейн-ценных бумаг и валютных операций.

Возможно, именно поэтому ZKsync стал второй по величине сетью выпуска токенизированных RWA-активов после Ethereum.

ZKsync с гордостью заявляет, что всё это стало возможным только благодаря обновлению Atlas: сортировщик обеспечивает низкую задержку пакетирования транзакций, Airbender генерирует доказательства за одну секунду, а Gateway верифицирует и координирует кроссчейн-сообщения.

Связь L1 и L2

Как и в ретвите Vitalik, твит основателя ZKsync Alex отмечает, что после обновления Atlas ZKsync действительно реализовал связь с основной сетью Ethereum.

Теперь время финального подтверждения транзакций в ZKsync (около 1 секунды) меньше, чем время выпуска блока в основной сети Ethereum (в среднем 12 секунд), что означает, что институциональные и RWA-транзакции на ZKsync по сути идентичны транзакциям на основной сети Ethereum — достаточно дождаться подтверждения основной сети. Это значит, что ZKsync не нужно создавать отдельный центр ликвидности на L2 — можно использовать ликвидность основной сети напрямую, потому что кроссчейн между ZK Rollup и основной сетью не требует 7-дневного challenge-периода, как у OP Rollup, а обновление Atlas ещё больше ускорило этот процесс.

Это улучшило проблему фрагментации L2, о которой недавно говорили в сообществе Ethereum: L2 и L1 больше не две разрозненные цепи, а связаны быстрой верификацией и подтверждением, и L2 впервые по-настоящему можно назвать «сетями масштабирования».

Помню, когда ZKsync и Scroll только запускались в основной сети, скорость подтверждения транзакций и Gas были такими же, как в основной сети или даже выше, потому что на старте ещё не было системных оптимизаций алгоритмов и инженерии ZKP, что делало верификацию медленной и дорогой, а тогда это даже вызвало кризис доверия к ZK Rollup. Сегодня Optimism и Arbitrum постепенно переходят с OP Rollup на ZK Rollup (или их комбинацию), а дальнейшее снижение стоимости и увеличение скорости у ZKsync и других ZK Rollup, а также децентрализация ZKP у Scroll превратили «ерунду» в ожидаемый результат.

От всеобщей критики до статуса желанного решения — для ZK наступила заря. После полной децентрализации мультиподписей сортировщика и кроссчейн-моста, возможно, действительно удастся реализовать то, о чём говорил управляющий партнёр Dragonfly Hasseb Qureshi: «can't be evil».