Chi tiết về các giải pháp DA adapter cho Bitcoin Chainway và Kasar Labs: Bitcoin có cần ZK Rollup không?
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Chi tiết về các giải pháp DA adapter cho Bitcoin Chainway và Kasar Labs: Bitcoin có cần ZK Rollup không?
Về bản chất, Bitcoin không cần thiết.
Chuyên sâu báo cáo Web3Viết bởi: Namcios
Biên dịch: TechFlow
Bitcoin sắp đón nhận ZK-Rollups. Gần đây, hai dự án khác nhau đã biến bước phát triển này thành hiện thực – tiến triển không chỉ giúp Bitcoin mở rộng quy mô lớn hơn mà còn mang lại thêm tính riêng tư cho người dùng lựa chọn sử dụng nó.
Tuần trước, Chainway thông báo mã nguồn mở bộ điều hợp khả năng dữ liệu (DA), một công nghệ cho phép các nhà phát triển tận dụng độ an toàn và tính dứt khoát của Bitcoin để xây dựng Rollup sử dụng phần mềm phát triển (SDK) Sovereign. Sovereign cung cấp gói dịch vụ tích hợp để xây dựng nhiều loại Rollup, và việc phát hành của Chainway nhằm hướng tới Rollup ZK đầu tiên trên Bitcoin.
Kasar Labs cùng với Taproot Wizards cũng đồng thời phát hành bộ điều hợp DA dành cho Bitcoin. Bộ điều hợp này cho phép các nhà phát triển chèn chồng Madara vào Bitcoin để vận hành Rollup Starknet dựa trên ngôn ngữ lập trình Cairo do StarkWare tạo ra.
ZK Rollup là gì?
Rollup gom nhóm các giao dịch Bitcoin phi tiêu chuẩn (ví dụ như các giao dịch từ một số sidechain nhất định) và đăng tải chúng lên khối của blockchain cơ sở (như Bitcoin). Điều này giảm mạnh chi phí tính toán để xác minh các giao dịch đó, đồng thời vẫn được hưởng mức độ bảo mật từ blockchain lớp 1. Theo nghĩa này, các giao dịch Rollup tồn tại trên Bitcoin. Sau đó, người dùng sẽ chạy một nút cho sidechain đó, biết cách giải thích dữ liệu được đăng lên Bitcoin và xây dựng số dư tài khoản. Tuy nhiên, điều này có nghĩa là mọi người đều phải chạy một nút đầy đủ của giao thức khác — điều này không thể mở rộng. Đây chính là nơi ZK phát huy tác dụng.
ZK Rollup tận dụng bằng chứng kiến thức không (zero-knowledge proof), một dạng bằng chứng mật mã đảm bảo tính toàn vẹn của phép tính mà không làm tổn hại đến quyền riêng tư. Nó cho phép bên đưa ra bằng chứng chứng minh với bên xác minh rằng một khẳng định tính toán là đúng theo phương pháp toán học, mà không tiết lộ chi tiết cụ thể nào về thông tin dùng để tạo bằng chứng. Trong bối cảnh Rollup, điều này rất quan trọng vì nó cho phép những người quan sát chỉ cần biết kết quả cuối cùng của bằng chứng để xác minh các tuyên bố hoặc giao dịch. Việc dùng bằng chứng ZK cho phép người dùng Rollup nhận được bằng chứng toán học chắc chắn về trạng thái mới nhất từ Bitcoin, đồng thời giữ nguyên sự riêng tư hoàn toàn.
Lợi ích của ZK Rollup bao gồm: người dùng không cần phải trực tuyến để nhận thanh toán, chỉ cần lấy dữ liệu thanh toán trên chuỗi khi cần; không cần quản lý thanh khoản; và không phụ thuộc vào phí thấp ở lớp cơ sở Bitcoin. Hơn nữa, với ZK Rollup, các nhà phát triển có thể thêm bất kỳ môi trường lập trình nào họ muốn lên Bitcoin, ví dụ như hợp đồng thông minh Turing-complete.
Bằng chứng ZK sử dụng hai kỹ thuật toán học chính: SNARK và STARK. Thứ nhất, viết tắt của Non-Interactive Zero-Knowledge Argument of Knowledge, xuất hiện sớm hơn và đã được áp dụng trong các tiền mã hóa như Zcash, cung cấp mức độ riêng tư cao cho người dùng. Thứ hai, viết tắt của Scalable Transparent ARgument of Knowledge, được phát triển sau nhằm mang lại độ an toàn và khả năng mở rộng tốt hơn trên nền tảng riêng tư mong muốn. Bởi vì SNARK phụ thuộc vào thiết lập đáng tin cậy để tạo bằng chứng, trong khi STARK được thiết kế để hoàn toàn không cần tin tưởng. Cuối cùng, SNARK dễ bị ảnh hưởng bởi máy tính lượng tử, nhưng STARK thì an toàn trước máy tính lượng tử.
Xét thấy Bitcoin gần như chưa từng gặp lỗi và khả năng chống lại tái tổ chức sâu, đây là loại tiền mã hóa phù hợp nhất để xử lý giao dịch Rollup, vì Rollup phụ thuộc vào chuỗi chính để truy cập dữ liệu then chốt mà người dùng cần để chi tiêu. Chuỗi chính cũng đảm bảo Rollup duy trì hoạt động và sẵn sàng truy cập.
Để triển khai ZK Rollup đúng cách trên Bitcoin và cho phép người dùng di chuyển đáng tin cậy Bitcoin giữa các Rollup, cần một soft fork đối với Bitcoin. Soft fork này sẽ bổ sung một opcode mới cho loại tiền điện tử lâu đời nhất, giúp bản thân Bitcoin nhận diện và xác minh được bằng chứng ZK. Nếu điều này xảy ra, người dùng chỉ cần chạy một nút Bitcoin là có thể xác minh đáng tin cậy bằng chứng do Rollup cụ thể phát hành, biết được tài khoản và số dư của họ, đồng thời rút tiền từ Rollup.
Hai dự án đã đề cập ở phần đầu không giả định sự thay đổi đồng thuận trên Bitcoin. Thay vào đó, chúng tận dụng giao thức Ordinals để tránh nhu cầu opcode mới. Cụ thể hơn, chúng tận dụng khái niệm "envelope inscription" do Ordinals giới thiệu, sáng kiến này cho phép các nhà phát triển và người dùng đóng gói mọi loại dữ liệu bằng cách sử dụng một dấu hiệu đặc biệt và vài opcode. Trong inscription Ordinal, dấu hiệu đó là "ord".
Dấu hiệu và opcode ở đầu envelope có hai vai trò. Trước hết, chúng cho nút Bitcoin biết rằng chúng có thể bỏ qua các envelope chứa thông tin không liên quan đến mạng Bitcoin. Thứ hai, chúng hoạt động ngược lại đối với người dùng và ứng dụng hiểu được envelope, cho họ biết bên trong chứa nội dung họ quan tâm. Trong trường hợp ZK Rollup, người dùng có thể quét các khối Bitcoin để tìm các envelope này, nắm bắt trạng thái mới nhất của Rollup và xác minh bằng bằng chứng ZK.
Bây giờ khi đã hiểu rõ về bằng chứng ZK, hãy trở lại hai dự án đã nhắc trước đó và khám phá những điểm độc đáo trong thiết kế của chúng.
SOVEREIGN
Bản thân SDK Sovereign có ba mục tiêu chính. Thứ nhất, nó nhằm cung cấp giao diện chuẩn cho việc giao tiếp giữa Rollup và lớp DA, giúp Rollup dễ dàng triển khai trên lớp DA mới và cho phép chuỗi mới hỗ trợ Rollup hiện có. Thứ hai, nó tích hợp với trình biên dịch mã hóa, chuyển logic nghiệp vụ của mã thành dạng có thể xác minh mật mã. Cuối cùng, nó cung cấp các triển khai mặc định cho các thành phần cơ bản thường thấy trong blockchain như token, NFT và cầu nối xuyên chuỗi.
Như đã nói trước đó, bộ điều hợp DA của Chainway nhằm giúp các ứng dụng xây dựng bằng SDK Sovereign dễ dàng kết nối với Bitcoin. Nói cách khác, bộ điều hợp cho phép Sovereign Rollup tận dụng Bitcoin làm lớp DA của nó – điều trước đây là không thể. Khả năng sẵn có dữ liệu cực kỳ quan trọng đối với Rollup, vì nó cho phép xác minh đáng tin cậy các phép tính thực hiện ngoài chuỗi chính, đồng thời là yêu cầu để người dùng xác minh hoặc điều chỉnh số dư và rút tiền khỏi Rollup.
Để giao dịch Sovereign Rollup được đưa vào khối Bitcoin, người dùng gửi giao dịch của họ đến một thực thể gọi là "sequencer" (bộ sắp xếp). Trong thiết kế bộ điều hợp DA của Chainway, sequencer do chính quỹ vận hành, chịu trách nhiệm thiết lập kết nối giữa sidechain và Bitcoin, đảm bảo tất cả giao dịch do người dùng gửi đều được đăng lên Bitcoin dưới dạng bằng chứng ZK.
Nghe có vẻ hơi tập trung, đúng vậy. Tuy nhiên, nhờ vào công nghệ bằng chứng tính đúng đắn — ZK-STARKs — sequencer thực tế không thể hành xử ác ý. Bởi vì bằng chứng riêng tư xác nhận tính hợp lệ của giao dịch, bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra. Ví dụ, sequencer không thể chiếm đoạt tiền của người dùng hay thực hiện giao dịch trái phép. Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, họ có thể kiểm duyệt giao dịch người dùng bằng cách không đưa giao dịch đó vào khối Bitcoin và giữ lại dữ liệu đó. Nếu xảy ra điều này, người dùng có thể tự đăng dữ liệu giao dịch của mình lên Bitcoin, ghi lại thông tin đó vào Bitcoin.
Chainway cho biết trong tương lai họ dự định đạt được sự phân quyền trong quá trình sắp xếp thông qua một nhóm nhỏ sequencer, việc tham gia sẽ không cần giấy phép và dựa trên cơ chế đặt cược.
STARKNET
Tương tự Sovereign, Starknet cũng nhằm cho phép xây dựng Rollup. Tuy nhiên, Starknet là một hệ sinh thái có định hướng rõ ràng hơn, bao gồm các thành phần cụ thể như Cairo, CairoVM và Madara, mà các nhà phát triển có thể tận dụng để xây dựng.
Starknet là một ZK Rollup hiện đang chạy trên Ethereum, nghĩa là Rollup dựa vào blockchain do Vitalik Buterin tạo ra làm lớp DA của nó. Nó sử dụng bằng chứng STARK để cung cấp các giả định về riêng tư và an toàn cần thiết cho người dùng, đồng thời tăng khả năng mở rộng và giảm chi phí giao dịch bằng cách gom nhóm các giao dịch trước khi đăng bằng chứng và trạng thái mới lên lớp 1. Cairo là một ngôn ngữ lập trình Turing-complete dùng để viết các chương trình có thể chứng minh, trong đó một bên có thể chứng minh với bên kia rằng một phép tính đã được thực hiện đúng, mà không cần bên kia thực hiện lại chương trình đó. Đây là nền tảng sản phẩm đầu tiên hỗ trợ tạo bằng chứng STARK cho các phép tính tổng quát.
Máy ảo Cairo nhận bytecode do trình biên dịch tạo ra và thực thi nó trên máy tính. Kết quả chạy là bản theo dõi chương trình, sau đó có thể gửi đến trình tạo bằng chứng STARK để chứng minh tính hợp lệ của các mệnh đề được biểu đạt trong mã Cairo.
Madara là sequencer của stack Starknet, giúp các nhà phát triển hỗ trợ ZK Rollup dựa trên Starknet.
Cho đến gần đây, toàn bộ stack phần mềm này chỉ có thể sử dụng trên Ethereum. Bây giờ, Kasar Labs và Taproot Wizards đã phát hành bộ điều hợp DA dành cho Bitcoin, nhằm cho phép các nhà phát triển neo các Rollup xây dựng bằng phiên bản mã nguồn mở của Starknet vào mạng tiền mã hóa gốc và an toàn nhất.
Bitcoin có cần ZK Rollup không?
Về bản chất, Bitcoin không cần. Nó đang vận hành rất tốt ở trạng thái hiện tại, không có nhiều lý do để nghĩ rằng Bitcoin cần thay đổi lớn. Mặt khác, khả năng mở rộng là một nhu cầu thực sự, và các công nghệ như Lightning Network đã chứng minh hữu ích trong việc cho phép nhiều người dùng vốn không thể tham gia vào nền kinh tế Bitcoin tham gia nhiều hơn.
ZK Rollup cung cấp một cách nhìn khác về Bitcoin. Hai dự án trên không yêu cầu Bitcoin thay đổi thực tế, tuy nhiên để tận dụng tối đa tiềm năng của công nghệ này, cần một thay đổi đồng thuận thông qua việc bổ sung opcode mới. Hiện tại, nghiên cứu về công nghệ Rollup dựa trên kiến thức không này đang cố gắng mở rộng giới hạn tiềm năng của Bitcoin — điều này tốt cho việc mở rộng cộng đồng người dùng Bitcoin, giống như Lightning Network.
Tương tự như Lightning Network, Rollup hoạt động bằng cách gom nhiều giao dịch lại, sau đó đăng một nguồn thông tin duy nhất lên Bitcoin. Tất nhiên, ZK Rollup sử dụng phương pháp rất khác so với Lightning Network, điều đó đúng. Công nghệ này không cố gắng cạnh tranh với lớp thứ hai xử lý thanh toán rẻ tiền đã được kiểm chứng, kiểu mà người dùng Bitcoin vốn yêu thích. Thay vào đó, Rollup tập trung vào các vấn đề khác và cố gắng cung cấp các giải pháp khác.
Đối với những người muốn làm được nhiều hơn trên Bitcoin, công nghệ mở rộng này cuối cùng có thể thực hiện các phép tính phức tạp riêng tư và dựa vào bằng chứng toán học nghe có vẻ hấp dẫn. Dù vậy, việc di chuyển Bitcoin một cách hoàn toàn phi tin cậy vào và ra khỏi Rollup sẽ phụ thuộc vào opcode đó. Nhưng dù sao đi nữa, ý tưởng đã tồn tại.
Hiện chưa rõ ZK Rollup có thu hút được sự chú ý nào trên Bitcoin hay không. Bitcoin đã có một sidechain, Liquid, đã hoạt động nhiều năm trên Bitcoin, nhưng khối lượng giao dịch vẫn không lớn. Có thể nói, trong trường hợp Liquid, mô hình liên bang là một yếu tố bất lợi, trong khi ZK Rollup có lợi thế hơn ở điểm này. Có lẽ Rollup có thể gặp số phận giống Liquid: khối lượng giao dịch thấp, ít quan tâm, vì người dùng Bitcoin tiếp tục chọn đơn giản là "HODL Bitcoin và giữ". Hoặc nó có thể mở ra một chương mới cho sự phát triển và sử dụng Bitcoin.
Dù kết quả cuối cùng là thành công hay thất bại, việc khám phá những nghiên cứu chất lượng cao như thế này là một nỗ lực tự nhiên và cần thiết. Dù kết quả ra sao, ta đều có thể học hỏi được điều mới mẻ. Dù sao đi nữa, một điều chắc chắn — Bitcoin sẽ tiếp tục băm và tạo khối, để mọi người dùng đều được hưởng tính chắc chắn tiền tệ của một loại tiền cứng, mà không cần quan tâm đến bất kỳ điều gì trong số này.
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
@BitcoinMagazine
