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Web3-Entwickler haben jahrelang darum gekämpft, Systeme skalierbar zu machen. Am Anfang werden neue Technologien meist als monolithische Stacks eingeführt, die alles enthalten. Im Laufe der Entwicklung werden Technologien jedoch spezifischer und Unternehmen spezialisieren verschiedene Teile des Stacks, um die Skalierbarkeit zu erhöhen.
Blockchains sind mittlerweile ein Teil davon. Web3-Entwickler übernehmen diese modularen Lösungen, um Kosten zu senken, die Effizienz und Wartbarkeit zu verbessern und die Kosten des Systems zu reduzieren.
Arbitrum und Optimism sind zwei L2s, die die Ausführung handhaben. Diese L2s bieten einen höheren Durchsatz und verlangen geringere Gebühren als Ethereums ursprüngliches L1. Celestia, EigenDA und andere modulare Projekte optimieren die Datenzugriffsebene.
Das Web3-Ökosystem wird reifer und es wird immer deutlicher, dass Spezialisierung auf jeder Ebene der richtige Weg ist. Indem spezialisierte Teams die verschiedenen Komponenten perfektionieren, ist es möglich, ein Maß an Kosteneffizienz und Skalierbarkeit zu erreichen, das mit monolithischem Design bisher nicht erreichbar war.
ZK-Rollups sind die Antwort auf die Blockchain-Skalierung
Wenn Sie ZK-Technologien berücksichtigen wie Zero-Knowledge-Rollups.
ZK-Rollups, die ZKPs zur Verifizierung von Transaktionen verwenden, sind die ideale Skalierungslösung für Blockchains. Sie können dies nicht nur tun, ohne vertrauliche Informationen preiszugeben, sondern sie haben auch die Möglichkeit, die Transaktionen schnell und mit geringen Gasgebühren zu validieren, wenn die bei ihrer Erstellung verwendeten Tools korrekt sind. Genau das haben wir mit zkVerify getan.
Mit ZK-Rollup-L2-Ketten können mehrere Transaktionen auf L2 gebündelt werden, bevor sie in einer einzigen Transaktion an L1 gesendet werden. Die aggregierte Transaktion enthält einen kryptografischen Beweis, mit dem der gesamte Stapel überprüft werden kann.
ZKPs sind teuer und rechenintensiv
Eine der größten Herausforderungen für ZK-Systeme ist heute die Verifizierung und Abwicklung von ZKPs. „Beweisverifizierung“ Dieser Schritt ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die ZKPs kryptografische Gültigkeit haben. Er ist auch erforderlich, damit ZK-Rollups auf L1 Transaktionen abwickeln können.
Der Nachweis ist für die optimistischen Rollups nicht erforderlich, da sie auf einem anderen Nachweissystem basieren, das als Betrugsnachweis bezeichnet wird. Es wird davon ausgegangen, dass alle Transaktionen standardmäßig akzeptiert werden. Um die Sicherheit zu gewährleisten, gibt es jedoch einen Zeitraum, in dem jeder Benutzer Betrug nachweisen kann, falls er ungültige Transaktionen findet. Der Anfechtungszeitraum kann bis zu 7 Tage dauern und die Endgültigkeit verlangsamen. Trotz dieses Nachteils sind Optimismus-Rollups heute die gängigste Skalierungslösung für Blockchains.
ZK-Rollups hingegen senden den Transaktionsstapel zusammen mit den Statusdaten zur Überprüfung an L1. L1 aktualisiert den Status des Rollups und überprüft, ob der Nachweis in der Kette gültig ist. Der L1-Ansatz erhöht den Transaktionsdurchsatz und gewährleistet gleichzeitig eine stärkere Sicherheit ohne lange Überprüfungsphase.
Modulares ZKP ist die Lösung
Der modulare Ansatz kann über die Basisebene hinaus erweitert werden. Dieser modulare Ansatz, der L1-Ketten wie Ethereum erheblich verbessert hat, kann für ZK-Rollups verwendet werden.
Wie funktioniert das in der Praxis? Eine eigenständige Kette, genau wie Celestia, kann die Überprüfung von Beweisen für ZK-Rollups und im Allgemeinen jedes System, das auf ZKPs basiert, verwalten. Die L1-Hauptkette wird jedoch weiterhin die Batch-Transaktionen abwickeln.
ZK-Rollups können sich durch die Auslagerung der Beweisüberprüfung auf ihre Ausführung und das Benutzererlebnis konzentrieren. Diese Beweisüberprüfungskette läuft parallel, ist aber immer noch eine unabhängige Kette.
Die Kostensenkung beträgt mehr als 90 Prozent und die Kosten sind stabiler. Um eine von Ethereum abhängige Preisstruktur zu vermeiden, wird bei diesem Ansatz eine stabilere Kostenstruktur verwendet.ETH) Gaspreise – die volatil und unvorhersehbar sein können – können ZK-Rollups die Beweisüberprüfung ohne diese Schwankungen auf eine andere Ebene auslagern.
Darüber hinaus kann die modulare Beweisschicht auch außerhalb der aktuellen Beschränkungen von Ethereum L1 aktualisiert werden. Ethereum L1 unterliegt Beschränkungen hinsichtlich der Arten von Vorkompilierungen, die Sie verwenden können. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass der modulare Beweisdienst innerhalb weniger Wochen neue kryptografische Technologien integrieren kann. Bei Ethereum hingegen kann es mehrere Jahre dauern, bis diese Updates verfügbar sind.
Die modulare Beweisüberprüfung kann auch für andere ZK-Technologien verwendet werden, beispielsweise für jede dApp, die auf Zero-Knowledge-Beweisen basiert. Das ist das Schöne an einer modularen Lösung – sie kann in jedem System genutzt werden, das sie benötigt.
Alle Blockchains werden von der Standardisierung dieses kostspieligsten Schritts beim Aufbau von Systemen mit ZKPs profitieren. Dies bringt uns einer interoperablen und skalierbaren Zukunft näher.
Was passiert, wenn wir keine Modularität haben?
Wenn wir das prognostizierte Wachstum von Web3 für die kommenden Jahre untersuchen, werden die Kosten für ZK-Rollups voraussichtlich in die Höhe schnellen.
Horizen Labs schätzt, dass im Jahr 2023 47.000.000 US-Dollar von ZK-Rollups für die Beweisverifizierung auf Ethereum ausgegeben wurden. Es wird geschätzt, dass die Beweisverifizierung bis 2028 1,5 Milliarden US-Dollar oder sogar mehr erreichen wird. Es wird geschätzt, dass dezentrale Apps im Jahr 2030 90 Milliarden Verifizierungen generieren werden.
Die Beweisverifizierung ist der teuerste Teil eines ZK-Rollups. Wenn es nicht innovativ ist, wird es für ZK schwierig sein, auf 1 Milliarde Benutzer zu skalieren. ZK-Rollups oder ZK-Anwendungen sollten nicht so teuer sein, und wir sollten auch keine unangemessenen Anforderungen an die Blockchain stellen, die ihre Entwicklung verlangsamen.
Die Kosten für die Verifizierung eines Proofs mit modularer Verifizierung sinken von etwa 20 $ auf etwa 1,80 $ (bei Verwendung eines Groth16-Proofing-Schemas mit 30 gwei und Ethereum mit 3000 $). Die enormen Kosteneinsparungen eröffnen neue Innovationsgrenzen für Web3, wie z. B. neue ZK-Apps, Bitcoin ZK-Rollups, Proofing-Systeme und mehr. Das Auslagern der Proof-Verifizierung von einer ZK-Kette oder -Anwendung auf ein modulares System kann sich positiv auf alle ZK-basierten Ketten und Anwendungen auswirken.
Die Verifizierung von Zero-Knowledge-Proofs in Web3 wird mit der Anzahl der Proofs zunehmen. ZKPs sollten genauso behandelt werden wie Web3, da es zunehmend modularer wird.
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