ZKsync, который высоко оценил Виталик, уже давно создал самый быстрый zkVM

Оригинальный автор: Eric, Foresight News

 

1 ноября Виталик сослался на 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 Виталика: цена ZK за два дня выходных 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 Altas мы обнаружили, что вклад ZKsync действительно может быть недооценён.

Быстрые, маленькие, но дорогие ZKP

Фонд Ethereum с самого начала продвигал ZKP (доказательства с нулевым разглашением) с целью решения проблемы медленной верификации и большого объёма данных для проверки.

По сути, ZKP — это математическая задача вероятности. Приведём не совсем точный пример для объяснения принципа: предположим, кто-то утверждает, что решил «проблему четырёх цветов». Как убедиться, что он действительно решил её, не раскрывая полностью своё решение? Решение с помощью доказательства с нулевым разглашением — это выбор некоторых частей всей карты и доказательство того, 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 решение задачи, не зная всех деталей.

Это и есть часто упоминаемое «доказательство того, что что-то сделано, не зная, как это было сделано» — суть доказательства с нулевым разглашением. Причина, по которой ZKP активно внедряется в экосистеме 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 полного знания всех деталей, достаточно провести проверку. Например, для проверки блока Ethereum сейчас каждый узел проверяет, достаточно ли средств на каждом адресе для каждой транзакции, но если только один узел проверит все транзакции с помощью ZKP и сгенерирует «доказательство», другим узлам останется только проверить достоверность 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 воспроизведения всех процессов, сама проверка требует огромных вычислительных ресурсов. Если, как в гонке вооружений ИИ, массово наращивать GPU, можно добиться большей скорости, но не все могут позволить себе такие расходы. Однако, если с помощью алгоритмических и инженерных инноваций можно снизить требования к вычислительной мощности и время генерации доказательств на низкой мощности до определённого уровня, то баланс между «ростом цены Ethereum за счёт внедрения новых технологий» и «стоимостью покупки GPU для запуска узлов» станет достижимым.

Поэтому многие проекты и разработчики с открытым исходным кодом в экосистеме Ethereum, связанные с ZK, сосредоточены на снижении стоимости и увеличении скорости генерации ZK-доказательств при низких затратах. Недавно команда Brevis с помощью решения SP1 Hypercube смогла вдвое снизить расходы (64 RTX 5090 GPU) и достичь среднего времени генерации доказательства блока Ethereum в 6,9 секунды (99,6% доказательств укладываются в среднее время генерации блока Ethereum: менее 12 секунд), что вызвало одобрение сообщества Ethereum.

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

Обновление Altas реализовало 1-секундную ZK-финальность

Возможно, многие не знают, что открытый zkVM ZKsync Airbender, выпущенный ZKsync, — это самый быстрый zkVM по скорости верификации на одном GPU. Согласно данным Ethproofs, среднее время верификации на одной 4090 с помощью 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 одной 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, и ZKsync считает, что это намного лучше, чем необходимость десятков GPU для верификации за 12 секунд. 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, а результат оптимизации алгоритмов и инженерных решений, а также глубокой интеграции с технологическим стеком ZKsync. Более того, это доказывает, что реализация верификации основной сети Ethereum в реальном времени на одном GPU возможна.

В конце июня ZKsync выпустил Airbender, а предпоследний день национального праздника был отмечен запуском обновления Altas. Это обновление, интегрировавшее Airbender, значительно повысило пропускную способность, скорость подтверждения и снизило издержки ZKsync.

В части пропускной способности ZKsync оптимизировал сортировщик: с помощью независимых асинхронных компонентов минимизировал издержки синхронизации; разделил состояния, необходимые для виртуальной машины, API и генерации доказательств с нулевым разглашением или их верификации на L1, что уменьшило ненужные издержки компонентов.

По результатам тестов ZKsync, TPS при высокочастотном обновлении цен, переводах стейблкоинов и нативных ETH-переводах достигли 23k, 15k и 43k соответственно.

Ещё одно значительное качественное изменение связано с Airbender, который позволил ZKsync достичь 1-секундного подтверждения блока и стоимости 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 для достижения финальности на L1 необходимо подтверждение основной сетью, наличие ZK-подтверждения уже гарантирует 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, как они сами говорят, сценарии применения, возможные только с Airbender:

В первую очередь это приложения вроде ончейн-ордербуков, платёжных систем, бирж и автоматических маркет-мейкеров. Airbender позволяет системе проводить верификацию и расчёты с очень высокой скоростью, снижая риск отката транзакций на блокчейне.

Второе — это то, что сейчас недоступно многим L2: поддержка публичных и приватных систем (например, Prividiums от ZKsync) без необходимости в третьих сторонах. Prividiums — это инфраструктура, созданная ZKsync для помощи компаниям в создании приватных блокчейнов. Для бизнеса важны быстрые расчёты и приватность. Быстрые расчёты очевидны, а встроенная приватность ZKP позволяет компаниям взаимодействовать с публичными цепями, не раскрывая бухгалтерию, но подтверждая валидность транзакций. В совокупности это даже соответствует требованиям по времени расчётов 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 Altas: сортировщик обеспечивает низкую задержку пакетирования транзакций, Airbender генерирует доказательства за одну секунду, а Gateway верифицирует и координирует кроссчейн-сообщения.

Связь между L1 и L2

Как отметил Виталик в ретвите, основатель ZKsync Алекс считает, что после обновления Altas ZKsync действительно реализовал связь с основной сетью Ethereum.

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

Это помогает решить обсуждаемую в сообществе Ethereum проблему фрагментации L2: L2 и L1 больше не две разрозненные цепи, а соединены быстрой верификацией и подтверждением, и L2 впервые действительно может называться «сетями масштабирования».

Помню, когда ZKsync и Scroll только запускались в основной сети, скорость подтверждения транзакций и Gas-фии были такими же или даже выше, чем в основной сети, потому что на старте ещё не было системной оптимизации алгоритмов и инженерии ZKP, что приводило к медленной верификации и высоким затратам, а тогда даже возник кризис доверия к ZK Rollup. Сейчас Optimism и Arbitrum постепенно переходят от OP Rollup к ZK Rollup (или их комбинации), а дальнейшее снижение стоимости и увеличение скорости у ZK Rollup, таких как ZKsync, и децентрализация ZKP у Scroll превратились из «бреда» в ожидаемый результат.

От всеобщей критики до статуса желанного актива — для ZK наступила новая эра. После полной децентрализации мультиподписей сортировщика и кроссчейн-моста, возможно, действительно можно будет реализовать принцип, сформулированный управляющим партнёром Dragonfly Хассебом Куреши: «can't be evil».