ZK-Rollups: agrégation et vérification de transactions

Les ZK-Rollups utilisés dans ZKBase sont une solution d'extension de couche 2 qui permet de réduire la charge sur la couche 1 d'Ethereum en regroupant plusieurs transactions hors chaîne en un seul lot pour validation. Ces transactions sont traitées hors chaîne pour réduire la charge de données sur le réseau principal. Pour garantir la validation des transactions sans exposer de détails spécifiques, les ZK-Rollups utilisent des preuves de connaissance nulle (ZKP).

Une fois que les transactions hors chaîne sont emballées et vérifiées, les preuves générées sont soumises à Ethereum Layer-1. Le réseau principal est responsable de la vérification de ces preuves, garantissant ainsi que ces transactions sont traitées correctement sans avoir à les exécuter une par une. Cette architecture réduit considérablement la quantité de données stockées sur la chaîne, tout en améliorant considérablement le débit des transactions, permettant ainsi aux rollups ZK d'être efficaces dans le traitement d'un grand nombre de transactions tout en maintenant la sécurité du consensus Ethereum.

Système de preuve de connaissance zéro Plonk

Plonk (Permutations over Lagrange-bases for Oecumenical Noninteractive arguments of Knowledge) est un système qui peut générer des preuves cryptographiques concises pour vérifier l'exactitude des lots de transactions. Ce système est spécialement conçu pour traiter la complexité des transactions multiples sans augmenter significativement les exigences de calcul. Dans les applications concrètes, Plonk est utilisé pour générer des preuves et confirmer la validité des transitions d'état dans les ZK-Rollups.

Ces transitions d'état peuvent impliquer le transfert de jetons, la mise à jour des soldes des comptes ou l'exécution d'autres contrats intelligents. Une fois la preuve générée, elle est envoyée à Ethereum Layer-1 pour vérification. L'efficacité de Plonk réside dans sa capacité à réduire considérablement le coût de calcul de génération des preuves, ce qui est un facteur important pour maintenir la sécurité lors de l'extension des applications de la blockchain.

De plus, le système soutient encore davantage la scalabilité en permettant aux validateurs de vérifier les preuves sans avoir à réexécuter l'ensemble complet des transactions. Cette conception réduit à la fois le temps nécessaire et les coûts de calcul, offrant ainsi une base solide pour l'extension efficace de la blockchain.

Calcul hors chaîne et serveurs Layer-2

Le calcul hors chaîne est une partie importante du serveur ZKBase Layer-2, qui traite la plupart des transactions en dehors de la couche de base Ethereum. Le serveur Layer-2 est responsable de l'emballage et de l'exécution des transactions hors chaîne, et ne soumet que les preuves cryptographiques de ces transactions au réseau principal Ethereum. En traitant la plupart de la charge de calcul hors chaîne, le système réduit considérablement les coûts de gaz nécessaires aux opérations sur la chaîne.

L'architecture de ZKBase comprend plusieurs composants clés, tels que la pool de mémoire hors chaîne pour stocker les transactions non traitées et le gestionnaire d'état pour maintenir les soldes et l'état des comptes dans l'environnement Layer-2. Ces composants travaillent ensemble pour garantir que les serveurs Layer-2 peuvent traiter efficacement les transactions tout en évitant l'engorgement de données sur Ethereum Layer-1. Après le traitement des transactions, le serveur génère une preuve de validité, puis la soumet au réseau principal Ethereum. Compte tenu du faible volume de données inclus dans la preuve, les frais de gaz sur la chaîne sont considérablement réduits, offrant aux utilisateurs une expérience de transaction plus rentable.

Le système assure la sécurité et la précision en transférant les tâches de calcul vers les serveurs de Layer-2, tout en fournissant une garantie cryptographique grâce aux preuves à divulgation nulle de connaissance.

Point fort

• Les ZK-Rollups empaquettent et vérifient plusieurs transactions hors chaîne, puis soumettent les preuves cryptographiques à Ethereum.
• Le système de preuve Plonk génère des preuves cryptographiques concises pour vérifier les transactions sans avoir besoin de les exécuter à nouveau.
• Les serveurs de couche 2 hors chaîne de ZKBase traitent les transactions, ce qui réduit considérablement les frais de gaz sur la chaîne.
• Le gestionnaire d'état et le pool de mémoire gèrent l'état des comptes et la file d'attente des transactions hors chaîne.
• La preuve de validité assure que la transition d'état hors chaîne est correctement appliquée à Ethereum, maintenant la sécurité et réduisant la charge de calcul.