ZK-ROLLUPS VE GEÇERLILIK KANITI MODELI AÇIKLANDI

Sıfır bilgi toplamaları (zk-toplamaları), özellikle Ethereum olmak üzere blok zinciri ağlarında kullanılan ve yüksek güvenlik seviyelerini korurken işlem hacmini önemli ölçüde artırmak için tasarlanmış bir tür 2. katman ölçekleme çözümüdür. Yüzlerce hatta binlerce işlemi tek bir işlemde birleştirerek veya "toplayarak" ve bunları zincir dışında yürüterek çalışırlar. Bu işlemler ana blok zinciri dışında (1. katman olarak da bilinir) tamamlandıktan sonra, tüm toplu işlemlerin doğru bir şekilde yürütüldüğünü doğrulamak için tek bir özlü kriptografik kanıt (geçerlilik kanıtı olarak bilinir) zincir üzerinde gönderilir.

Zk-toplamalarının temel fikri, her bir işlemin tüm içeriğini ifşa etmeden işlem verilerinin hem doğru hem de geçerli olmasını sağlamak için sıfır bilgi kanıtlarından (özellikle zk-SNARK'lar veya zk-STARK'lar) yararlanmaktır. Bu yöntem, ana blok zincirindeki hesaplama ve depolama yükünü azaltırken işlemlerin daha verimli bir şekilde işlenmesini sağlar.

Zk-rollup'ların birkaç temel özelliği vardır:

• Veri Kullanılabilirliği: İşlem verileri genellikle zincir üzerinde saklanır, böylece herhangi bir gözlemci veri ve doğrulama mantığını kullanarak durumu yeniden oluşturabilir.
• Güvenlik: Geçerlilik kanıtı 1. katman blok zinciri tarafından doğrulandığından, güvenlik modeli temel katmandan devralınır.
• Veri Hacmi: Birden fazla işlem için yalnızca tek bir kanıt göndererek, zk-rollup'lar 1. katman yürütmeye kıyasla önemli ölçüde daha yüksek bir veri hacmi sağlar.

ZkSync, StarkNet ve Scroll gibi projeler, Ethereum üzerinde zk-rollup çözümlerini uygulayan geliştiricilere örnektir. Bu platformlar, işlem ücretlerini en aza indirmeyi, onay sürelerini kısaltmayı ve altta yatan teknolojinin güvene dayalı ve merkezi olmayan yapısını korurken blok zincirlerinin etkili bir şekilde ölçeklenmesine yardımcı olmayı amaçlamaktadır.

Özünde, zk-rollup'lar, Ethereum ve diğer benzer blok zincirlerinin uzun süredir karşılaştığı ölçeklenebilirlik ve maliyet zorluklarını ele almaya hazır bir yeniliktir. Hesaplamayı çevrimdışı ortama taşıyarak ve zincir üzerinde doğruluğu kanıtlayarak, merkezi olmayan sistemlerin neler başarabileceğinin sınırlarını zorlarlar.

Zk-rollup'ların ölçeklenebilirlik sağlarken güvenliği korumasını sağlayan temel bileşen geçerlilik kanıtı modelidir. Geçerlilik kanıtı, zincir dışında gerçekleştirilen bir dizi işlemin, bu işlemlerin iç ayrıntılarını ifşa etmeden doğru kurallara ve mantığa uyduğunu kanıtlayan, matematiksel olarak doğrulanabilir, özlü bir kriptografik gösterimdir. Bu model, aksi kanıtlanmadıkça zincir dışı işlemlerin geçerli kabul edildiği iyimser rollup'lar tarafından kullanılan eski dolandırıcılık kanıtı yaklaşımının aksinedir.

Geçerlilik kanıtı modeli kapsamında, her zk-rollup grubu, özel bir zincir dışı kanıtlayıcı tarafından oluşturulan bir kanıt içerir. Bu kanıt daha sonra 1. katman blok zincirinde konuşlandırılmış bir doğrulayıcı akıllı sözleşme tarafından doğrulanır. Bir geçerlilik kanıtının başarıyla doğrulanması, dahil edilen tüm işlemlerin blok zinciri protokolünün kurallarına uygun olarak yürütüldüğünü doğrular. Ancak o zaman yeni durum kökü (güncellenmiş blok zinciri durumunun kriptografik karması) blok zincirine kabul edilir.

Zk-rollup'larda kullanılan iki ana sıfır bilgi ispatı türü vardır:

• zk-SNARK'lar (Sıfır Bilgili Özlü Etkileşimsiz Bilgi Argümanları): zkSync gibi projelerde kullanılır, hızlı doğrulama süreleri ve küçük kanıt boyutları sunar, ancak genellikle parametreleri başlatmak için güvenilir bir kurulum aşaması gerektirir.
• zk-STARK'lar (Sıfır Bilgili Ölçeklenebilir Şeffaf Bilgi Argümanları): StarkWare'in StarkNet gibi şeffaf ve kuantum dirençli platformlarında kullanılır, güvenilir bir kurulum gerektirmez ancak daha büyük kanıtlar üretir.

Zk-rollup'larda geçerlilik ispatı modelini kullanmanın temel avantajları şunlardır:

• Kesinlik: Bir zk-rollup'a dahil edilen ve zincir üzerinde onaylanan işlemler, geçerlilik kanıtlarının sağladığı kesinlik sayesinde neredeyse anında kesin kabul edilir.
• Güvenlik: 1. katman ağı yalnızca doğrulanmış bir kanıtla gelen durum geçişlerini kabul ettiğinden, saldırı yüzeyi risklerini önemli ölçüde azaltır.
• Verimlilik: Sıkıştırılmış bir kanıtı doğrulamak, her işlemi zincir üzerinde ayrı ayrı doğrulamaktan çok daha az kaynak gerektirir.

Ayrıca, dolandırıcılığı tespit etmek için ekonomik teşviklere dayanan tasarımların aksine, geçerlilik kanıtı modeli, hatalı grupların geçerli bir kanıt üretemedikleri için yürütülme aşamasına bile ulaşamamasını sağlar. Bu, zk-rollup'ları mikro ödemeler, DeFi protokolleri ve NFT ticaret platformları gibi hızlı, güvenli ve uygun maliyetli işlemler gerektiren uygulamalar için özellikle sağlam ve uygun hale getirir.

Sonuç olarak, geçerlilik kanıtları, zk-rollup'ların merkeziyetsizlik veya güvenlikten ödün vermeden blok zincirlerini verimli bir şekilde ölçeklendirmesini sağlar ve ölçeklenebilir merkeziyetsiz sistemlerin evriminde önemli bir adımdır.

zk-Rollup'lar, blockchain ekosistemindeki hem kullanıcılar hem de geliştiriciler için bir dizi avantaj sunar. Bunların başında performans iyileştirmeleri, maliyet düşüşleri ve daha güçlü güvenlik güvenceleri gelir. Ancak, her yeni teknolojide olduğu gibi, zk-rollup'lar da dikkatli bir şekilde ele alınması gereken bir dizi zorlukla birlikte gelir.

zk-rollup'ların Avantajları

• Yüksek Verim: Birden fazla işlemi tek bir kanıtta toplayarak, zk-rollup'lar saniyede binlerce işlemi işleyebilir; bu da çoğu temel katman blok zincirinin sınırlarının çok ötesindedir.
• Düşük İşlem Ücretleri: Kanıt, tüm zincir dışı faaliyetleri küçük bir zincir içi işleme sıkıştırdığından, işlem başına önemli ölçüde daha düşük maliyetler.
• Güvenlik Mirası: Zk-rollup'lar, güvenliklerini temel katmandan (örneğin Ethereum) alır; bu da 1. katman zincirinin sağlam, merkezi olmayan mutabakatından yararlandıkları anlamına gelir.
• Hızlı Kesinlik: İyimser rollup'ların aksine, Bir haftaya kadar süren anlaşmazlık pencereleri sayesinde, zk-rollup'lar neredeyse anında çözüm süreleri sunar; çünkü geçerlilik kanıtları işlem doğruluğunu kesin olarak belirler.
• Veri Verimliliği: Daha küçük veri kümeleri blok zincirine yüklendiğinden, bu durum şişkinliği azaltır ve tüm ağın verimliliğini artırır.

Zorluklar ve Sınırlamalar

• Kanıtlayıcı Karmaşıklığı: Geçerlilik kanıtları oluşturmak hesaplama açısından ağırdır ve potansiyel olarak özel donanım gerektirir; bu da daha küçük geliştiriciler için erişilebilirliği sınırlayabilir.
• Geliştirme Karmaşıklığı: Zk dostu uygulamalar yazmak genellikle zk devreleri ve Cairo (StarkNet'te kullanılır) veya Zinc (zkSync'te kullanılır) gibi ilgili diller hakkında derin bir anlayış gerektirir.
• Akıllı Sözleşme Sınırlamaları: Mevcut zk-rollup ortamları, tüm zk-rollup yelpazesini desteklemeyebilir. EVM uyumlu özellikler, belirli merkezi olmayan uygulamalar için benimsenmeyi sınırlayabilir.
• Güvenilir Kurulum Endişeleri: Bazı zk-SNARK tabanlı çözümler, tehlikeye atılması durumunda sistemin bütünlüğünü etkileyebilecek güvenilir bir kurulum gerektirir. zk-STARK'lar bu sorunu hafifletir, ancak bunun bedeli daha büyük kanıt boyutları ve daha uzun kanıtlama süreleri olur.
• Kullanıcı Deneyimi: Arka uç kriptografisi kusursuz olsa da, aktarıcıların ve köprüleme mekanizmalarının gerekliliği, teknik ortama aşina olmayan son kullanıcılar için karmaşıklık yaratabilir.

Bu engellere rağmen, zk-rollup alanı hızla olgunlaşıyor. Donanım hızlandırmadaki gelişmeler, kanıt sistemlerinin optimizasyonu ve geliştirilmiş geliştirici araçları, zk-rollup'ları daha erişilebilir ve pratik hale getiriyor. Dahası, Ethereum'un ölçeklenebilirlik yol haritası, Ethereum 2.0'ın veri parçalama gibi projeler aracılığıyla toplama desteğini artırmayı içeriyor ve bu da toplamaların verimliliğini ve benimsenmesini daha da artıracak.

Sektör gelişmeye devam ettikçe, zk-toplamalarının ölçeklenebilir, güvenli ve düşük maliyetli blok zinciri altyapılarının temel taşı olarak hizmet etmesi bekleniyor; özellikle DeFi, oyun ve Web3 kimlik sistemleri gibi alanlarda. Verimlilik ve güvenlik arasında kurdukları denge, onları blok zinciri ölçeklenebilirliğindeki en umut verici yeniliklerden biri haline getiriyor.