بحث مقیاس‌پذیری در شبکه‌‌های لایه یک و به خصوص اتریوم از زمان پیدایش بلاکچین‌ها مطرح بوده است. با افزایش تقاضا برای اشغال فضای هر بلاک با رونق استفاده از تکنولوژی بلاکچین، قیمت آن به طور فزاینده‌ای بالا رفته است. همچنین زمان بالای قطعی شدن بلوک و نرخ پایین تراکنش بر حسب زمان در قیاس با سیستم‌هایی متمرکز همچون ویزا (Visa)، دیگر مشکلاتی است که بر سر راه شبکه‌های بلاکچینی برای بدل شدن به سیستم پرداختی حقیقتا جهانی قرار دارد. از بین راهکارهای مقیاس‌پذیری، رول‌آپ‌ها جایگاه ویژه‌ای دارند. رول‌آپ‌ها به دو دسته آپتیمیستیک و بی‌نیاز از دانش (Zero-Knowledge) تقسیم می‌شوند.

راهکار zkSync یکی از دو رول‌آپ مهم مبتنی بر گواه‌های بی‌نیاز از دانش است که در راستای مقیاس‌پذیرتر کردن شبکه اتریوم فعال هستند.

معضل مقیاس پذیری اتریوم سال‌هاست که یکی از بحث برانگیزترین مسائل در دنیای کریپتو  است. در حالی که اتریوم با ادغام شبکه خود و رفتن به سمت مکانیزم اثبات سهام، سعی بر افزایش مقیاس پذیری خود دارد، اما همچنان عملی شدن راهکارهای درون زنجیره‌ای مانند شاردینگ نیاز به زمان داشته و راهکارهای برون زنجیره‌ای مانند لایه دو می‌توانند کمک زیادی به افزایش مقیاس پذیری اتریوم کند.

راهکار zksync یکی از محبوب‌ترین راهکارهای لایه دوم اتریوم است که می‌تواند تا ۲۰۰۰ تراکنش در ثانیه را پردازش کند. اما zk sync چیست؟ چگونه مقیاس‌پذیری اتریوم را افزایش می‌دهد و از چه تکنولوژی‌هایی بهره می‌برد؟ پاسخ به تمامی این سوالات در ادامه این مقاله از هلدینگ سیمیا.

پروژه لایه دو zk sync چیست؟

پروژه بلاکچینی زد کی سینک در اواسط سال ۲۰۲۰ بر روی بلاکچین اتریوم راه‌اندازی شد؛ این پروژه یک راهکار لایه ۲ اتریوم برای حل مشکل مقیاس پذیری آن است. zk sync از راهکار zkrollup بهره می‌گیرد که زیر مجموعه‌ای از از فناوری رول آپ‌ها اما با تلفیقی از الگوریتم‌های لایه صفر است. این پروژه با شعار مقیاس پذیری بی حد و مرز فعالیت خود را آغاز کرده و تا به امروز عملکرد خوبی را از خود به نمایش گذاشته است.

زد کی سینک با در اختیار قرار گرفتن بخشی از ترافیک شبکه اتریوم، در تلاش برای کاهش بار عملیاتی آن است که این موضوع می‌تواند سرعت پردازش تراکنش‌ها توسط اتریوم را افزایش دهد. علاوه بر این، با بهره‌گیری از فناوری رول آپ، تراکنش‌ها را تجمیع و تعداد زیادی تراکنش را به عنوان یک تراکنش در لایه دوم پردازش می‌کند. این کار باعث کاهش کارمزدهای شبکه اتریوم می‌شود.

معرفی تیم پروژه zksync

پروژه zksync محصول تیم Matter Labs است و این تیم مسئولیت توسعه این پروژه را بر عهده دارد. در رابطه با نفرات تشکیل دهنده این تیم اطلاعات زیادی در دسترس نیست اما از افراد سرشناس آن می‌توان به الکس گلوچوفسکی (Alex Gluchowski) بنیانگذار و مدیرعامل این مجموعه اشاره کرد. تیم متر لبز فعالیت خود را از سال ۲۰۱۹ شروع کرده و حدود ۴ سال بر روی توسعه این پروژه فعالیت دارد. آن‌ها طی این مدت با سازمان‌ها و سرمایه گذاران زیادی همکاری داشته‌اند و در مجموع بیش از ۴۸۵ میلیون دلار جذب کرده‌اند. از سرمایه گذاران نامدار این پروژه می‌توان به A16Z ،Ethereum foundation ،Coinbase venture اشاره کرد.

شبکه لایه دوم zk sync چگونه کار می‌کند؟

برای جواب به سوال نحوه کارکرد zKsync چیست ابتدا باید به ساز و کار آن بپردازیم. راهکار لایه دو زد کی سینک طی دو مرحله اقدام به افزایش مقیاس‌پذیری اتریوم می‌کند. در قدم اول تعداد زیادی تراکنش را با هم اجماع کرده (به این کار رول آپ گفته می‌شود) و آن‌ها را به کمک قراردادهای هوشمند به لایه zk sync که یک لایه دوم است انقال می‌دهد؛ این کار باعث می‌َشود تعداد زیادی تراکنش به عنوان یک تراکنش واحد شمرده شوند و تنها یک کارمزد برای تمام آن‌ها پرداخت شود.

در نتیجه کارمزد یک تراکنش در بین کاربران زیادی پخش شده و هزینه آنها را کاهش می‌دهد. در قدم بعدی به پردازش این تراکنش‌ها می‌پردازد. در نظر داشته باشید پردازش به کمک الگوریتم‌های دانش صفر (Zero-knowledge) انجام می‌شود. این نوع الگوریتم‌ها میزان داده مورد نیاز برای پردازش را به حداقل رسانده و باعث می‌شوند حجم کمی داده جهت پردازش مورد استفاده قرار گیرد.

در بلاکچین اتریوم اجرای قراردادهای هوشمند و پشتیبانی از آن‌ها بر عهده ماشین مجازی اتریوم (EVM) است اما متاسفانه سازگاری این ماشین با الگوریتم‌های دانش صفر، امری بسیار دشوار بوده و شبکه‌های لایه دو را که از راهکار رول آپ دانش صفر استفاده می‌کنند موظف به راه‌اندازی ماشین مجازی شخصی خود می‌کند.

اما راهکار لایه دو zk sync در نسخه دوم خود (Zksync 2.0) در تلاش برای سازگاری با ماشین مجازی اتریوم است که این کار می‌تواند باعث شود تعداد زیادی از اپلیکیشن‌های شبکه اتریوم به لایه دو Zksync انتقال یافته و فعالیت خود را در این بستر شروع کنند. الگوریتم‌های دانش صفر به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند (تعاملی و غیرتعاملی) که پروژه زد کی سینک از نوع Zk-Snarks استفاده می‌کند. (عبارت Snarks محفف Succinct Non-interactive Knowledge Argument و به معنای اثبات مختصر و غیرتعاملی است).

در Zksync تراکنش‌ها از لایه یک گرفته، تجمیع شده و در لایه دوم پردازش می‌شوند؛ سپس به لایه اول بازگشته و در آن ذخیره می‌شوند. در این ساز و کار وضعیت (State) تراکنش‌ها توسط قراردادهای هوشمند لایه یک، مرتباً بازیابی می‌شود و به همین دلیل لایه یک تعامل بالایی با لایه دوم برقرار میکند. این باعث می‌شود انتقال داده و ارز میان این دو شبکه در کمترین زمان صورت گیرد. علاوه بر این، تعامل پذیری در شبکه  باعث افزایش امنیت شبکه لایه دو شده و به همین دلیل می‌توان گفت رول آپ‌های دانش صفر در زد کی سینک از امنیت بسیار بالایی بهره مندند.

نسخه جدید زد کی سینک (zksync 2.0)

پروژه Zksync در حال راه‌اندازی شبکه اصلی (Mainnet) خود است و در این نسخه قرار است تحولات زیادی رخ دهد. بالاتر در رابطه با عدم سازگاری ماشین مجازی اتریوم با الگوریتم‌های دانش صفر گفته شد؛ اما زد کی سینک در حال رفع این مشکل در نسخه جدید خود است. در نسخه جدید، بازیابی وضعیت تراکنش‌ها به دو صورت درون زنجیره‌ای (با بهره گیری از Zkrollup) و برون زنجیره‌ای (با بهره گیری از Zkporter) صورت خواهد گرفت.

هر دو مورد قابل تعامل با یکدیگر خواهند بود، به این منظور کاربرانی که از Zkporter استفاده می‌کنند می‌توانند به طور یکپارچه با کاربرانی که از Zkrollup استفاده می‌کنند تعامل کنند. تفاوتی که میان این دو وجود دارد کاهش ۹۹ درصدی کارمزدها در زد کی پورتر است. (البته در نظر داشته باشید بخش زیادی از امنیت در Zk Porter بر عهده شبکه لایه دو است)

زد کی پورتر امکان تعامل با EVM را نیز برقرار کرده و برنامه‌های غیرمتمرکز سوار بر اتریوم قابل انتقال بر این بستر خواهند بود. کارمزد انجام یک تراکنش در یونی سواپ و با بهره‌گیری از Zkporter می‌تواند کمتر از ۰.۰۳ دلار باشد.

کاربران قادر به انتخاب خواهند بود؛ آن‌ها می‌توانند از مدل رول آپ‌های دانش صفر استفاده کرده و در حالی که از کارمزدهای پایین بهره‌مند هستند می‌توانند امنیت دارایی خود را به شبکه اتریوم (بازیابی درون زنجیره‌ای) واگذار کنند. همچنین کاربرانی که به دنبال کارمزدهای بسیار پایین هستند می‌توانند به امنیت تضمین شده Zksync (بازیابی خارج از زنجیره) بسنده کرده و از Zkporter استفاده کنند. زد کی پورتر نیز همانند اتریوم قابلیت پشتیبانی از قراردادهای هوشمند توسعه یافته توسط زبان برنامه نویسی سالیدیتی را خواهد داشت.

مزایا و معایب zksync

لاهکار لایه دو زد کی سینک را می‌توان اولین پروژه لایه دو دانست که از فناوری zkrollup استفاده کرده است. این پروژه در کنار مزیت‌های فراوان، معایبی نیز دارد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

مزایا zk sync چیست؟

از برجسته‌ترین مزایای این پروژه می‌توان به زد کی پورتر و ایجاد سازگاری با EVM اشاره کرد، این در حالی است که دیگر پروژه‌هایی که از zkrollup استفاده می‌کنند با EVM سازگار نیستند. این مزایا می‌تواند باعث رشد هرچه بیشتر اکوسیستم زد کی سینک شود.

زد کی سینک توجه ویژه‌ای به حوزه NFT ها داشته و کاربران می‌توانند به ضرب، معامله و انتقال NFT ها بر این بستر بپردازند. علاوه بر این امکان انتقال NFT ها در میان شبکه اتریوم و لایه دوم نیز فراهم است. کاربران می‌توانند تراکنش‌های خرید چند NFT را با هم اجماع کرده و تنها با پرداخت یک کارمزد تمام تراکنش‌ها انجام شود.

معایب zk sync چیست؟

اصلی‌ترین انتقادی که از این شبکه می‌شود، عدم تمرکز زدایی کافی است. اپراتورهای این شبکه به صورت متمرکز و توسط خود تیم انتخاب شده‌اند. البته تیم پروژه اعلام کرده این مشکل را در برنامه‌های آینده خود رفع کرده و توجه ویژه‌ای به افزایش تمرکززدایی خواهند داشت.

مورد دوم سازگاری اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز با الگوریتم‌های دانش صفر است. در حالی که این پروژه اقدامات لازم برای سازگاری با EVM را انجام داده اما همچنان به دلیل سختی اجرای این نوع اپلیکیشن‌ها ممکن است توسعه دهندگان کمی به اکوسیستم زد کی سینک جذب شوند.

مورد نهایی گزارش برخی کاربران از کندی انتقالات میان دو شبکه است. در حالی که زد کی سینک وعده سرعت و مقیاس پذیری بالایی را به کاربران داده اما برای انجام یک رول آپ باید تعدادی تراکنش تجمیع شوند و اگر تقاضا برای این کار کم بود، ممکن است عملکرد این شبکه تا حدودی با مشکل مواجه شود.

پشتیبانی از قراردادهای هوشمند

zkSync به دنبال ایجاد فضایی چند زبانه، امن، تورینگ کامل و بهینه برای قراردادهای هوشمند است. مدل قراردادهای هوشمند zkSync بر مبنای شبکه اتریوم بنا شده است؛ بنابراین استفاده از حلقه‌های نامحدود، آرایه‌هایی با طول‌های مختلف، بردارها و پشته امکان‌پذیر است. قراردادهای هوشمند می‌توانند یکدیگر را فراخوانی کنند. zkEVM ماشین مجازی این شبکه است که قراردادهای هوشمند را اجرا می‌کند. رویکرد فعلی این پروتکل، پورت کردن برنامه‌ها با کامپایلری است که تهیه شده است. بدین ترتیب برنامه‌هایی که پیش‌تر با زبان سالیدیتی نوشته شده‌اند، می‌توانند بدون مشکل به این اکوسیستم پورت شوند. به جز این راهکار، آن‌ها زبانی به اسم زینک (Zinc) نیز تهیه کرده‌اند که شباهت زیادی به راست (Rust) دارد.

با استفاده از کامپایلر سالیدیتی این پروتکل، نسخه دوم پروتکل یونی سواپ موفق شد که بدون مشکل در تست نت این شبکه راه‌اندازی شود و در معرض آزمون کاربران و دولوپر‌ها قرار گیرد.

نقشه راه پروژه زد کی سینک

راهکار لایه دو Zksync سه مرحله در جهت توسعه شبکه اصلی در نقشه راه قرار داده که در ادامه به معرفی هر کدام می‌پردازیم.

فاز Baby alpha

این پروژه در مرحله Baby alpha به راه‌اندازی شبکه اصلی خواهد پرداخت و هدف از این مرحله انجام برخی تست‌های داخلی مخصوصاً در جهت حفظ امنیت است. در این مرحله کاربران می‌توانند همواره در شبکه آزمایشی فعالیت داشته، در باگ گیری‌ها به پروژه کمک کنند و وضعیت شبکه را از طریق اکسپلورر بررسی کنند. (این مرحله تا حدود زیادی عملی شده است)

فاز fair onboarding alpha

در این مرحله برنامه‌های غیرمتمرکز این اجازه را خواهند داشت که به صورت عمومی راه‌اندازی شوند. پروژه بر روی بهبود ساز و کار، پشتیبانی و افزایش تعامل پذیری کاربران تمرکز ویژه خواهد داشت. در این فاز اکوسیستم زد کی سینک شکل گرفته و معاملات آغاز می‌شود. کاربران می‌توانند در این فاز عملکرد قراردادهای هوشمند راه‌اندازی شده بر این بستر را زیر نظر داشته، با اکوسیستم و توانایی‌های آن آشنا شده و از تعدادی از محصولات این پروژه استفاده کنند. (تاریخ اجرای این مرحله سه ماهه اول ۲۰۲۳ تعیین شده است)

فاز full launch alpha

در این فاز شبکه به صورت عمومی راه‌اندازی شده و می‌تواند به صورت گسترده مورد استفاده قرار گیرد. کاربران می‌توانند با اکوسیستم این شبکه تعامل کنند و توسعه دهندگان می‌توانند به صورت عمومی به توسعه برنامه‌های خود بر این بستر بپردازند. تمرکز پروژه در این فاز بر روی ارتقا شبکه خواهد بود. (تاریخ اجرای این مرحله سه ماهه دوم ۲۰۲۳ تعیین شده است)

 تمرکز زدایی

پس از اجرای کامل موارد ذکر شده به تمرکز زدایی خواهند پرداخت. در این فاز سعی در افزایش تمرکز زدایی در جهت تولید بلاک‌ها و اعتبارسنجی تراکنش‌ها خواهند داشت. این پروژه اعلام کرده که توجه ویژه‌ای به موضوع تمرکز زدایی داشته و برای انجام آن دستورالعمل‌های مناسبی دارند.

نحوه استفاده از لایه دوم zksync

بالاتر به سوال zksync چیست پاسخ دادیم، اما چگونه میتوان از آن استفاده کرد؟ برای کار با لایه دوم zksync باید ابتدا شبکه آن را به کیف پول خود اضافه کنید.  برای انجام این کار می‌توانید وارد سایت Chain List شده، تراست ولت خود را به آن متصل کرده، شبکه مورد نظر (Zksync v2) را جستجو و سپس اقدام به اضافه کردن آن به کیف پول کنید.

در قدم بعدی باید از طریق این لینک به پل میان زنجیره‌ای زد کی سینک مراجعه کنید تا دارایی‌های خود را از اتریوم به لایه دوم Zksync انتقال دهید. برای انجام این کار باید ارز و میزان حجم مورد نظر را انتخاب و با کلیک بر روی گزینه Deposit دارایی‌های خود را انتقال دهید. برای برداشت دارایی و برگرداندن آن نیز باید به قسمت withdraw مراجعه کرده، ارز و حجم مورد نظر را انتخاب کنید و با کلیک بر روی گزینه withdraw دارایی‌های مورد نظر را مجدد به لایه اتریوم بازگردانید.

البته در حال حاضر این فرایند تنها بر روی شبکه آزمایشی (Goerli) امکان پذیر است و بعد از راه‌اندازی شبکه اصلی بر بستر آن و با دارایی‌های واقعی امکان پذیر خواهد بود!

ایردراپ Zksync

پروژه لایه دو zksync هنوز ارز بومی خود را راه‌اندازی نکرده اما با توجه به توضیحات ذکر شده می‌توانیم انتظار داشت تا همزمان با راه‌اندازی شبکه اصلی، ارز بومی آن نیز راه‌اندازی شود. با توجه به جذب سرمایه بالایی که zksync داشته، می‌توانیم انتظار یک ایردراپ با ارزش از این پروژه را داشته باشیم. کاربران در جهت افزایش شانس خود برای شرکت در این ایردراپ به انجام فعالیت در نسخه اول این شبکه و شبکه آزمایشی نسخه دوم آن می‌پردازند.

چه کیف پول‌هایی از زی‌کی‌سینک پشتیبانی می‌کنند؟

فارغ از اینکه شخصی حساب خود را در زد کی سینک ایجاد کرده باشد یا نه، می‌توانید به آدرس اتریومی او توکنی ارسال کنید و او قادر خواهد بود پس از ایجاد حساب، به آن دسترسی داشته باشد. لیست بالا، لیستی از کیف پول‌هاست که با این پروتکل هماهنگی کامل دارند و قادر به امضای تراکنش‌ها هستند. اگر بخواهید آدرسی را به وسیله یک برنامه کنترل کنید، تنها احتیاج به این خواهید داشت که بتوانید با آن امضا کنید، یا به شکل مستقیم یا از طریق EIP1271 که استانداردی است که به کمک آن می‌توان از صحت امضای قراردادهای هوشمند که به شکل پی‌فرض نمی‌توانند امضا کنند، مطمئن شد.

در صورتی که به هر دلیلی والت شما مورد پشتیبانی قرار نگیرد یا قرارداد هوشمند شما قادر به استفاده از EIP1271 نباشد، همواره این امکان وجود دارد که بتوانید سرمایه حساب خود را به لایه یک منتقل کنید.

جمع‌بندی:

این چنین به نظر می‌رسد که آینده متعلق به رول‌آپ‌ها و راهکارهای لایه دو و افزایش مقیاس‌پذیری است و شبکه‌های لایه یک به عنوان بستری امن، غیرمتمرکز و ضد سانسور برای ثبت اطلاعات مهم و حل دعاوی کاربرد خواهد داشت. در بین انواع راه‌های مقیاس‌پذیری، تکنولوژی بی‌نیاز از دانش راهی بدیع و امن را ارائه می‌دهد.

یکی از مهم‌ترین مشکلات این تکنولوژی (در قیاس با تکنولوژی رقیب ضد تقلب آپتیمیستیک) در ابتدای توسعه، سختی تطبیق‌پذیری قراردادهای هوشمند با این پارادایم متفاوت بود که همانطور که مطالعه کردید، لحظه به لحظه به حل کامل نزدیک‌تر می‌شود. در میان راهکارهای مبتنی بر گواه بی‌نیاز از دانش، zkSync یکی از مهم‌ترین مجموعه‌های فعال است و توانسته است حمایت خوبی از جانب پروتکل‌های فعال کسب نماید. باید دید در نبرد تکنولوژی‌ها و پروتکل‌ها، کدام یک موفق می‌شود که سهم بیشتری از بازار را به خود اختصاص دهد.