Teknologi ZK Rollup

Seperti yang dijelaskan dalam modul sebelumnya, zkRollup adalah teknologi di balik zkSync. Solusi skalabilitas Layer 2 ini dirancang untuk meningkatkan throughput transaksi Ethereum dan mengurangi biaya tanpa mengorbankan keamanan.

ZkRollup bekerja dengan menggabungkan beberapa transaksi di luar rantai menjadi satu batch tunggal. Batch ini kemudian diproses di luar rantai, dan bukti kriptografis yang dikenal sebagai zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) dihasilkan untuk memverifikasi kebenaran transaksi. Bukti ini dikirimkan ke Ethereum mainnet untuk verifikasi, memastikan bahwa transaksi aman dan valid tanpa memproses masing-masing secara individual di rantai.

Perbandingan dengan Optimistic Rollups

Optimistic Rollups mengasumsikan transaksi valid secara default dan hanya menjalankan perhitungan untuk mendeteksi penipuan jika ada pihak yang menantang. Meskipun mereka mengurangi biaya gas, mereka memerlukan periode sengketa, yang dapat menunda finalitas dan penyelesaian.

ZKRollups memberikan finalitas langsung dan meningkatkan keamanan, karena menghilangkan kebutuhan untuk periode sengketa. Umumnya, mereka dianggap lebih aman dan efisien tetapi juga lebih kompleks untuk diterapkan dalam hal arsitektur.

Keuntungan utama dari teknologi zkRollup adalah kemampuannya untuk meningkatkan throughput transaksi sambil tetap mempertahankan standar keamanan tinggi untuk side chain dan main chain.

Ketersediaan Data On-Chain dan Langkah-langkah Keamanan

Ketersediaan data sangat penting, terutama ketika menyangkut keintiman dan keamanan sistem rollup seperti zkSync. Dalam zkSync, konsep state diffs digunakan untuk mengoptimalkan pengiriman data ke Ethereum. Alih-alih memposting data transaksi yang detail, zkSync mengirimkan state diffs, yang mewakili perubahan dalam status blockchain. Pendekatan ini mengurangi jumlah data yang perlu dikirimkan ke mainnet, sehingga menurunkan biaya gas.

zkSync memiliki arsitektur teknis yang dirancang untuk meningkatkan skalabilitas dan keamanan untuk transaksi Ethereum. Arsitektur ini memiliki sejumlah komponen yang bekerja sama untuk mencapai throughput tinggi dan biaya transaksi rendah sambil mempertahankan keamanan dari Ethereum mainnet.

Elemen Arsitektur ZKSync

Sumber: @luozhu/BJWtCYpFi"">https://hackmd.io/@luozhu/BJWtCYpFi

Implementasi Node

Node zkSync bertanggung jawab untuk menerima dan memproses transaksi dari pengguna. Ini menjaga status off-chain dan mengumpulkan transaksi ke dalam batch, yang kemudian disegel dan disampaikan on-chain. Node memastikan bahwa data transaksi diproses dan disimpan dengan benar, memfasilitasi operasi efisien sistem zkRollup.

Sirkuit ZK

Sirkuit Zero-Knowledge (ZK) adalah konstruksi matematis yang mewakili logika komputasi yang diperlukan untuk bukti yang dapat diverifikasi. Di zkSync, sirkuit-sirkuit ini mendefinisikan aturan untuk eksekusi transaksi dalam EraVM (mesin virtual zkSync). Sirkuit-sirkuit ini dirancang untuk memastikan bahwa setiap transaksi yang diproses di luar rantai dapat diverifikasi di rantai, dengan demikian menjaga integritas dan keamanan sistem.

Prover

Prover adalah komponen penting yang membangun bukti kriptografis (zk-SNARKs) untuk transaksi yang diproses di luar rantai, untuk menyatakan kebenaran eksekusi transaksi saat diserahkan ke Ethereum mainnet untuk verifikasi. Peran prover membantu memastikan bahwa hanya transaksi valid yang disertakan dalam zkRollup, sehingga mencegah penipuan dan memastikan integritas data.

EraVM

zkSync menggunakan mesin virtual khusus yang disebut EraVM, yang beroperasi pada arsitektur berbasis register daripada arsitektur berbasis stack dari Ethereum Virtual Machine (EVM). EraVM dioptimalkan untuk menghasilkan bukti pengetahuan nol, menyederhanakan proses memverifikasi perhitungan kompleks di rantai. Mesin virtual ini sangat penting untuk kemampuan zkSync dalam memproses dan memverifikasi transaksi secara efisien.

Agregasi Bukti

zkSync memanfaatkan teknik agregasi bukti untuk meningkatkan skalabilitas. Agregasi bukti sederhana melibatkan verifikasi bukti independen secara kolektif di Ethereum L1, mengurangi frekuensi penyelesaian untuk menghemat biaya gas. Agregasi bukti berlapis memungkinkan rantai ZK bertindak sebagai jaringan Layer 3 yang menyelesaikan buktinya ke rantai ZK Layer 2 perantara, memungkinkan komunikasi lintas rantai yang lebih cepat dan transaksi atomik. Pendekatan modular ini memastikan skalabilitas dan verifikasi efisien di seluruh jaringan.

Kedaulatan dan Modularitas

Arsitektur zkSync dirancang untuk bersifat berdaulat dan modular, memungkinkan pengembang untuk menyesuaikan rantai ZK mereka sesuai dengan kebutuhan spesifik. Ini termasuk mengkonfigurasi urutan transaksi, kebijakan ketersediaan data, dan mekanisme konsensus. Desain modular memastikan bahwa pengembang memiliki kontrol penuh atas rantai mereka, memungkinkan solusi yang disesuaikan untuk berbagai kasus penggunaan sambil memastikan kompatibilitas dalam ekosistem Ethereum.

Arsitektur komprehensif ini memungkinkan zkSync untuk memberikan solusi yang dapat diskalakan, hemat biaya, dan aman untuk berbagai aplikasi blockchain, mulai dari pasar DeFi dan NFT hingga solusi perusahaan dan interoperabilitas lintas rantai.

Sorotan

• Penjelasan rinci tentang teknologi zkRollup dan manfaatnya.
• Perbandingan zkRollup dengan teknologi rollup lainnya.
• Penjelasan tentang ketersediaan data dan langkah-langkah keamanan di zkSync.
• Deskripsi komponen kunci dari arsitektur zkSync dan interaksinya.