Polygon, wcześniej znany jako Matic Network, stanowi rozwiązanie mające na celu zwiększenie skalowalności Ethereum. Głównym produktem firmy jest sidechain Polygon, który cieszy się popularnością jako alternatywa dla Ethereum, dzięki niskim opłatom transakcyjnym i znacznie szybszym transakcjom. W niniejszym artykule skupimy się jednak na Polygon Zk Rollups – czym są i jakie korzyści niosą?
Polygon obecnie rozwija pakiet rollupów Zero Knowledge (Zk Rollups), które mają na celu zwiększenie przepustowości na Ethereum, jednocześnie utrzymując pełną decentralizację i zapewniając bezpieczeństwo. Dzięki Zk Rollups transakcje są przetwarzane poza głównym łańcuchem, co skutkuje zmniejszeniem obciążenia obliczeniowego warstwy głównej. Wszystko to ma na celu osiągnięcie większej skalowalności.
Polygon Zk Rollups – definicja
Zero Knowledge Rollup w ramach projektu Polygon to innowacyjne rozwiązanie skalujące, które zamienia wiele transakcji off-chain w jedną transakcję on-chain. Zk Rollupy eliminują konieczność, aby górnicy w głównej sieci Ethereum weryfikowali poszczególne transakcje. Jak to osiągają? Generują dowody ważności lub dowody zerowej wiedzy dla każdego rollupu.
Dzięki temu Ethereum może bezpiecznie weryfikować autentyczność transakcji zbiorczych, ponieważ dowody ważności są oparte na matematycznej logice, co sprawia, że są łatwo udowadnialne. To jednocześnie poprawia bezpieczeństwo rollupów.
Polygon Zk Rollups umożliwiają również natychmiastowe potwierdzenie danej transakcji na głównym łańcuchu. Dzięki temu użytkownicy sieci mogą swobodnie przenosić swoje środki pomiędzy rollupem a głównym blockchainem (Ethereum) bez żadnych opóźnień.
Sieć Polygon aktywnie wspiera rozwój skalowalności Ethereum, planując zainwestować ponad 1 milion USD w technologię zerowej wiedzy. Kilka produktów na platformie Polygon już opiera się na tej technologii, takich jak Zero, Hermez, Miden i Nightfall.
Polygon Zero to również rozwiązanie Zk Rollup, lecz zaprojektowane specjalnie w celu redukcji kosztów obliczeniowych związanych z generowaniem dowodów ważności. Chociaż dowody zerowej wiedzy mogą zwiększać skalowalność, ich efektywność jest ograniczona ze względu na kosztowny proces generowania tych dowodów.
Rozwiązaniem tego problemu ma być Polygon Zero, który wykorzystuje tzw. dowody rekurencyjne. Posiadają one szybsze systemy proverów. Polygon Zero generuje dowody jednocześnie dla każdej transakcji w danej partii. Następnie cała maszyna agreguje wiele dowodów transakcji jednocześnie, tworząc jeden kompleksowy dowód w sieci Ethereum.
Ten mechanizm znacznie redukuje czas i koszty związane z generowaniem niezbędnych i wiarygodnych dowodów ważności dla transakcyjnych rollupów. Oczywiście, Polygon Zero został zaprojektowany z myślą o pełnej kompatybilności z wirtualną maszyną Ethereum, o której wspominaliśmy tutaj.
Polygon Hermez i Polygon Hermez 2.0
Polygon Hermez to kolejny przykład Zk Rollup, którego głównym celem jest decentralizacja. Podobno jest to jedyny rollup, który działa zdecentralizowanie na szczycie Ethereum.
Hermez operuje na bazie dowodu efektywności (PoE), co gwarantuje pełną decentralizację i bezpieczeństwo sieci. Struktura sieci składa się z Sequencerów i Aggregatorów, które wspólnie zapewniają funkcjonalność rollupu. Sequencery przyjmują transakcje, a Aggregatorzy generują dowody Zk, które następnie są przekazywane do Ethereum.
Ciekawym aspektem, na który warto zwrócić uwagę, jest to, że w mechanizmie konsensusu PoE każdy może zostać Sequencerem lub Aggregatorem. To zabezpiecza cały Polygon Hermez przed potencjalnymi problemami związanymi z centralizacją.
Dodatkowo, jeśli chodzi o protokół Hermez, istotne jest zauważenie jego imponującej przepustowości, osiąganej dzięki technologii zerowej wiedzy. Protokół może obsługiwać aż 2000 transakcji w jednej partii!
Hermez 2.0
Polygon Hermez został uruchomiony w 2021 roku, ale niestety jego główną wadą jest brak kompatybilności z Ethereum Virtual Machine (EVM). W rezultacie większość jego funkcji jest ograniczona, co skutkuje możliwością obsługi jedynie prostych transferów tokenów i wymian.
W odpowiedzi na te ograniczenia, Polygon Hermez 2.0 został zaprojektowany jako plan rozwoju. Jego celem jest pełna kompatybilność z Ethereum Virtual Machine. Co więcej, wprowadzi on Ethereum Virtual Machine o zerowej wiedzy (zkEVM). Jeśli ktoś jest zainteresowany szczegółowym działaniem zkEVM, zapraszamy do odwiedzenia naszej lekcji, gdzie skupialiśmy się na tym temacie.
Dzięki Hermez 2.0 Polygon będzie mógł skalować Ethereum, poprzez wykorzystanie rollupów ZK.
Polygon Miden
Polygon Miden to Zk Rollup zaprojektowany do ogólnego zastosowania, opierający się na STARK z kompatybilnością z Ethereum Virtual Machine (EVM). STARK, czyli Scalable Transparent Argument of Knowledge, to kryptograficzny dowód używany w tym kontekście.
Co czyni Polygon Miden dość wyjątkowym, to jego oparcie na maszynie wirtualnej Miden. Ta maszyna może obsługiwać dowolną logikę i uruchamiać inteligentne kontrakty, co umożliwia programistom łatwe kompilowanie kodu napisanego w językach takich jak Solidity czy Vyper.
Warto zauważyć, że Polygon Miden jest w fazie prototypu, ale w momencie pełnego wdrożenia ma potencjał zwiększenia przepustowości sieci Ethereum do ponad 1000 transakcji na sekundę (TPS). Obecnie zdolny jest do przetwarzania aż 5000 transakcji w pojedynczym bloku.
Polygon Nightfall
To rozwiązanie typu enterprise rollup, które zostało stworzone w celu ułatwienia przeprowadzania prywatnych transakcji dla firm, które zainicjowały swoją działalność na Ethereum Mainnet 17 maja ubiegłego roku.
W przypadku Polygon Nightfall, rollupy wykorzystują technologię Optimistic Rollups oraz kryptografię Zero-knowledge. Optymistyczne rollupy zmniejszają koszty, natomiast dowody Zk zapewniają pełną prywatność transakcji.
Dla dużych organizacji poszukujących efektywnego skalowania i możliwości prowadzenia prywatnych transakcji, Polygon Nightfall stanowi odpowiedź na ich potrzeby. Projekt Nightfall nadal się rozwija, a Polygon ogłosił, że wersja beta zostanie wkrótce uruchomiona na Ethereum Mainnet.
Jaka jest różnica pomiędzy Polygon Zk Rollups a innymi rollupami z zerową wiedzą?
Zdecydowanie istnieją różnice pod względem szybkości, kosztów i zdolności do obsługi obliczeń zgodnych z Ethereum Virtual Machine (EVM).
Przyjrzyjmy się na przykład StarkNet i zkSync, tradycyjnym rollupom, które niestety charakteryzują się wysokimi kosztami obliczeniowymi generowanych dowodów. W porównaniu do nich, Polygon Zk Rollups są znacznie bardziej ekonomiczne.
Co więcej, rozwiązania Polygon Zk są celowo zaprojektowane w taki sposób, aby minimalizować koszty generowania dowodów. Jeden Polygon Rollup może wygenerować dowód w zaledwie około 170 milisekund.
Inną istotną cechą jest fakt, że Polygon Zk oferuje dowody o mniejszych rozmiarach niż tradycyjne mechanizmy, sięgając nawet jedynie 45 kb. To eliminuje potrzebę centralizacji sprzętu i redukuje obciążenia kosztowe.
Na koniec, warto podkreślić, że Polygon Zk Rollups są w pełni kompatybilne z Ethereum Virtual Machine.
Polygon Zk Rollups – cztery, najważniejsze cechy
- Skalowalność: Rollupy zerowej wiedzy są kluczowe dla poprawy skalowalności Ethereum, zachowując jednocześnie pełną decentralizację i bezpieczeństwo. Zarówno Polygon Zero, jak i Polygon Hermez zdolne są zwiększyć przepustowość sieci do tysięcy transakcji na sekundę.
- Niskie Opłaty za Transakcje: Jak już wspomniano, opłaty za gaz bywają problematyczne dla niektórych deweloperów. Przeniesienie większości transakcji na Polygon za pomocą rollupów dramatycznie redukuje opłaty transakcyjne w sieci Ethereum.
- Bezpieczeństwo: Polygon Zk Rollups oparte są na stabilnej i solidnej kryptografii. W porównaniu do innych rozwiązań opartych na dowodach wiedzy, osiągają znacznie wyższy poziom bezpieczeństwa.
- Innowacyjność: Ethereum, ze względu na swoje ograniczenia dotyczące skalowalności, czasem może stwarzać wyzwania dla deweloperów. Dzięki Polygon Zk Rollups, twórcy zyskują nowe możliwości innowacyjne, przyczyniając się do dalszego rozwoju ekosystemu Ethereum.
Podsumowanie
Widzisz, jak złożony jest obszar Polygon Zk Rollups. Jednakże, dzięki intensywnym wysiłkom Polygon w integrowaniu Zk Rollups z Ethereum, rozszerza to potencjał tej technologii. Rollupy tworzone przez Polygon posiadają ogromne perspektywy. Z niecierpliwością oczekujemy dalszego rozwoju tych innowacyjnych dowodów zerowej wiedzy.
