ZKsync được Vitalik khen ngợi, có thể thực sự đang bị đánh giá thấp.

Xét về một GPU đơn lẻ, Airbender không chỉ có tốc độ xác minh nhanh nhất mà còn có chi phí thấp nhất.

Tác giả: Eric, Foresight News

Ngày 1 tháng 11, Vitalik đã trích dẫn bài đăng về nâng cấp ZKsync Atlas của nhà sáng lập ZKsync và ca ngợi rằng ZKsync đã thực hiện nhiều “công việc bị đánh giá thấp nhưng rất có giá trị đối với hệ sinh thái Ethereum”.

Thị trường đã nhanh chóng phản ứng với lời của Vitalik, giá ZK trong hai ngày cuối tuần đã tăng mạnh hơn 2,5 lần, các token thuộc hệ sinh thái ZK như ALT (AltLayer), STRK (Starknet), SCR (Scroll), MINA (Mina) cũng ghi nhận mức tăng trưởng đáng kể.

Sau khi tìm hiểu về nâng cấp ZKsync Altas, chúng tôi nhận thấy những gì ZKsync đã làm thực sự có thể đã bị đánh giá thấp.

ZKP: Nhanh, nhỏ nhưng đắt đỏ

Ethereum Foundation đã thúc đẩy ZKP (Zero-Knowledge Proof) từ rất sớm, về bản chất nhằm giải quyết vấn đề tốc độ xác minh chậm và lượng dữ liệu xác minh lớn.

ZKP về bản chất là một bài toán xác suất toán học, lấy một ví dụ không hoàn toàn chính xác để giải thích nguyên lý: Giả sử có người tuyên bố đã giải quyết được “bài toán bốn màu”, vậy làm sao để xác định người này thực sự đã giải quyết mà không cần công khai toàn bộ phương án? Giải pháp của zero-knowledge proof là chọn một số phần trong toàn bộ hình, chứng minh rằng ở những phần này không có hai vùng liền kề nào có cùng màu. Khi số lượng phần được chọn đạt đến một giá trị nhất định, có thể chứng minh xác suất người này đã giải quyết bài toán bốn màu đạt 99,99...%. Lúc này, chúng ta đã chứng minh được “thực sự đã giải quyết bài toán bốn màu” mà không cần biết toàn bộ chi tiết.

Đó chính là điều mọi người thường nghe: “Chứng minh đã làm được việc gì đó mà không cần biết cách làm” của zero-knowledge proof. Lý do tại sao ZKP được thúc đẩy mạnh mẽ trong hệ sinh thái Ethereum là vì tốc độ lý thuyết tối đa của ZKP nhanh hơn rất nhiều so với xác minh từng giao dịch, và dữ liệu bằng chứng tạo ra rất nhỏ.

Tốc độ nhanh là vì ZKP không cần biết toàn bộ, chỉ cần thực hiện thử thách. Ví dụ xác minh một block Ethereum, hiện tại mỗi node phải xác minh từng giao dịch xem địa chỉ thực thi có đủ số dư không, nhưng nếu chỉ một node xác minh tất cả giao dịch bằng ZKP rồi tạo ra một “bằng chứng”, các node khác chỉ cần xác minh “bằng chứng” này là đủ. Quan trọng hơn, dữ liệu của “bằng chứng” này rất nhỏ, nên tốc độ truyền tải và xác minh cực nhanh, đồng thời chi phí lưu trữ dữ liệu cũng thấp hơn.

Lý do công nghệ này chưa được ứng dụng rộng rãi dù toàn ưu điểm là vì nó quá đắt đỏ.

Dù ZKP không cần tái hiện toàn bộ quá trình, nhưng thử thách bản thân lại tiêu tốn rất nhiều năng lực tính toán. Nếu như chạy đua vũ trang AI mà tích trữ GPU điên cuồng thì có thể đạt tốc độ nhanh hơn, nhưng không phải ai cũng chịu nổi chi phí như vậy. Tuy nhiên, nếu có thể nhờ đổi mới thuật toán và kỹ thuật để giảm thời gian tạo bằng chứng với cùng năng lực tính toán hoặc với năng lực tính toán thấp, đạt được sự cân bằng giữa “giá tăng nhờ đổi mới công nghệ thu hút thêm ứng dụng” và “chi phí mua GPU để xây dựng node”, thì đây sẽ là một hướng đi đáng làm.

Vì vậy, nhiều dự án ý tưởng ZK hoặc nhà phát triển mã nguồn mở trong hệ sinh thái Ethereum tập trung vào việc: tạo bằng chứng ZK với chi phí thấp hơn và tốc độ nhanh hơn ở mức chi phí thấp. Gần đây, đội ngũ Brevis chỉ dùng một nửa chi phí của giải pháp SP1 Hypercube (64 card RTX 5090 GPU), đã đạt được thời gian trung bình 6,9 giây để xác minh một block Ethereum (99,6% thời gian xác minh nhỏ hơn thời gian trung bình tạo block hiện tại của Ethereum: dưới 12 giây), điều này đã nhận được sự tán dương của cộng đồng Ethereum.

Dù chi phí GPU vẫn vượt quá 100,000 USD, nhưng ít nhất tốc độ xác minh đã giảm xuống ngang với mức hiện tại chưa có ZKP, nhiệm vụ tiếp theo của mọi người là giảm chi phí.

Nâng cấp Altas đạt được tính cuối cùng ZK trong 1 giây

Có lẽ nhiều người không biết, zkVM mã nguồn mở ZKsync Airbender do ZKsync phát triển là zkVM có tốc độ xác minh bằng một GPU đơn nhanh nhất. Theo dữ liệu từ Ethproofs, sử dụng một card 4090, ZKsync Airbender có thời gian xác minh trung bình là 51 giây, chi phí chưa đến một cent, cả hai đều là thành tích tốt nhất trong các zkVM.

Theo dữ liệu do chính ZKsync cung cấp, không tính đệ quy, Airbender sử dụng một card H100 và mô hình lưu trữ ZKsync OS để xác minh mainnet Ethereum có thời gian trung bình là 17 giây. Dù tính cả đệ quy, tổng thời gian trung bình cũng chỉ khoảng 35 giây, ZKsync cho rằng điều này tốt hơn nhiều so với việc cần hàng chục card GPU mới xác minh được trong vòng 12 giây. Tuy nhiên, hiện tại chỉ có dữ liệu trung bình 22,2 giây với hai card GPU, nên thực tế tốt xấu vẫn chưa thể kết luận.

Tất cả những điều này không chỉ nhờ riêng Airbender, tối ưu thuật toán và kỹ thuật chỉ là một phần, sự tích hợp sâu với stack công nghệ của ZKsync mới là chìa khóa tối đa hóa hiệu quả. Quan trọng hơn, nó chứng minh rằng việc sử dụng một card GPU đơn để xác minh mainnet Ethereum theo thời gian thực là khả thi.

Cuối tháng 6, ZKsync đã ra mắt Airbender, và chỉ một ngày trước Quốc khánh đã triển khai nâng cấp Altas. Nâng cấp tích hợp Airbender này đã giúp ZKsync tăng mạnh thông lượng, tốc độ xác nhận và giảm chi phí.

Về thông lượng, ZKsync đã tối ưu hóa sorter về mặt kỹ thuật: giảm tối đa chi phí đồng bộ hóa thông qua các thành phần bất đồng bộ độc lập; tách biệt trạng thái cần thiết cho máy ảo, trạng thái cần thiết cho API và trạng thái cần thiết để tạo hoặc xác minh bằng chứng zero-knowledge trên L1, từ đó giảm chi phí không cần thiết của các thành phần.

Qua thử nghiệm thực tế của ZKsync, TPS trong các kịch bản cập nhật giá tần suất cao, chuyển stablecoin trong thanh toán và chuyển ETH gốc lần lượt đạt 23k, 15k và 43k.

Một bước nhảy vọt lớn khác đến từ Airbender, giúp ZKsync đạt được xác nhận block trong 1 giây và chi phí cho mỗi giao dịch chỉ 0.0001 USD. Khác với xác minh block mainnet, ZKsync chỉ xác minh tính hợp lệ của chuyển đổi trạng thái, nên khối lượng tính toán nhỏ hơn nhiều so với xác minh block mainnet. Dù giao dịch đạt được tính cuối cùng ZK vẫn cần được xác minh trên mainnet mới đạt được tính cuối cùng L1, nhưng khi đã có xác minh ZK thì tính hợp lệ giao dịch đã được đảm bảo, còn tính cuối cùng L1 giống như một bước quy trình bổ sung.

Nói cách khác, giao dịch thực hiện trên ZKsync chỉ cần xác minh ZKP là đã hoàn toàn xác nhận tính hợp lệ, cộng thêm chi phí giảm mạnh, ZKsync đã thực hiện được, theo cách nói của họ, những kịch bản ứng dụng chỉ Airbender mới mang lại:

Đầu tiên dĩ nhiên là các ứng dụng như sổ lệnh on-chain, hệ thống thanh toán, sàn giao dịch và nhà tạo lập thị trường tự động. Airbender giúp hệ thống xác minh và thanh toán cực nhanh, giảm rủi ro các ứng dụng này bị rollback trên chuỗi.

Điểm thứ hai là điều mà nhiều L2 hiện nay chưa làm được: hỗ trợ hệ thống công khai và hệ thống riêng tư (như Prividiums của ZKsync) có thể tương tác mà không cần bên thứ ba. Prividiums là hạ tầng do ZKsync phát triển để giúp doanh nghiệp xây dựng blockchain riêng. Đối với doanh nghiệp, yêu cầu với blockchain là thanh toán nhanh và bảo mật. Thanh toán nhanh không cần bàn thêm, còn tính bảo mật tự nhiên của ZKP giúp blockchain riêng của doanh nghiệp khi tương tác với blockchain công khai không cần tiết lộ sổ cái mà vẫn xác minh được tính hợp lệ giao dịch. Kết hợp cả hai, thậm chí đáp ứng được yêu cầu về thời gian thanh toán trong các giao dịch chứng khoán và ngoại hối on-chain theo quy định.

Đây có lẽ cũng là lý do ZKsync trở thành mạng phát hành tài sản RWA token hóa lớn thứ hai chỉ sau Ethereum.

ZKsync cũng tự hào cho biết, tất cả những điều này chỉ có thể thực hiện được nhờ nâng cấp Altas: sorter cung cấp đóng gói giao dịch độ trễ thấp, Airbender tạo bằng chứng trong một giây, sau đó Gateway xác minh và điều phối thông điệp cross-chain.

Kết nối L1 và L2

Như bài tweet mà Vitalik chia sẻ, nhà sáng lập ZKsync Alex cho rằng sau nâng cấp Altas, ZKsync đã thực sự kết nối với mainnet Ethereum.

Hiện tại, thời gian xác nhận cuối cùng giao dịch trên ZKsync (khoảng 1 giây) ngắn hơn thời gian tạo block trên mainnet Ethereum (trung bình 12 giây), điều này có nghĩa là các giao dịch tổ chức và RWA trên ZKsync về bản chất giống như trên mainnet Ethereum, chỉ cần chờ xác nhận từ mainnet là đủ. Điều này cũng đồng nghĩa ZKsync không cần xây dựng trung tâm thanh khoản riêng trên L2, mà có thể sử dụng trực tiếp thanh khoản của mainnet, vì ZK Rollup không cần thời gian thử thách 7 ngày như OP Rollup khi chuyển giữa mainnet và L2, và nâng cấp Altas còn tăng tốc hơn nữa.

Điều này giúp cải thiện vấn đề phân mảnh L2 mà cộng đồng Ethereum gần đây bàn luận, L2 và L1 không còn là hai chuỗi tách biệt mà được kết nối thành một thể thống nhất nhờ xác nhận và xác minh nhanh chóng, L2 lần đầu tiên thực sự có thể gọi là “mạng mở rộng”.

Nhớ lại khi ZKsync và Scroll mới ra mắt mainnet, tốc độ xác nhận giao dịch và phí Gas không khác hoặc thậm chí cao hơn mainnet, về bản chất là do khi mới ra mắt chưa có tối ưu hệ thống về thuật toán và kỹ thuật ZKP, khiến tốc độ xác minh chậm, chi phí cao, khi đó còn gây ra khủng hoảng niềm tin với ZK Rollup. Đến nay, Optimism và Arbitrum đều đang dần chuyển từ OP Rollup sang ZK Rollup (hoặc kết hợp cả hai), ZKsync và các ZK Rollup khác tiếp tục cải thiện về chi phí và tốc độ, cùng với ZKP phi tập trung của Scroll, đã biến điều từng bị cho là “vớ vẩn” thành kết quả đáng kỳ vọng.

Từ chỗ bị chỉ trích đến trở thành “miếng bánh ngon”, ZK đã đón nhận bình minh. Khi sorter và cầu nối cross-chain đa chữ ký hoàn toàn phi tập trung, có lẽ thực sự có thể đạt được điều mà quản lý đối tác của Dragonfly, Hasseb Qureshi, gọi là “can't be evil”.