Wat zijn ZK-rollups en hoe werken ze?

Voor al het gepraat over decentralisatie kunnen de grote smart contract netwerken van vandaag, vooral Ethereum, nog steeds traag en overbelast aanvoelen. De industrie heeft meer snelheid en efficiëntie nodig, maar niet ten koste van de veiligheid.

 

Hier komen Zero-Knowledge Rollups (ZK-rollups) in beeld. Ze bieden een andere benadering van schaalvergroting. Door gebruik te maken van zero-knowledge bewijzen, kunnen ze transacties sneller en tegen lagere kosten verwerken, terwijl sterke beveiliging behouden blijft.

 

Wat is een ZK-rollup?

Een ZK-rollup is een Layer-2 schaaloplossing die grote aantallen transacties off-chain groepeert in één batch. Deze transacties worden buiten het hoofdnetwerk van Ethereum verwerkt, waardoor de belasting op de basislaag wordt verminderd.

 

Na verwerking stuurt de rollup twee dingen terug naar Ethereum: een kleine hoeveelheid gecomprimeerde transactiedata en een Zero-Knowledge Proof, wat een cryptografisch bewijs is dat bevestigt dat de batch geldig is zonder de onderliggende transactiedetails te onthullen.

 

Deze aanpak stelt Ethereum in staat om duizenden transacties te verifiëren door slechts één bewijs te controleren. Als gevolg hiervan daalt de netwerkcongestie, zijn de transactiekosten lager en kunnen gebruikers veel sneller activa verplaatsen of interactie hebben met gedecentraliseerde applicaties (dApps).

 

Om dat alles eenvoudig samen te vatten... ze bundelen honderden (of duizenden) transacties off-chain, genereren een cryptografisch bewijs dat zegt "deze transacties zijn geldig", en plaatsen alleen dat bewijs op Ethereum.

 

Dat is het. Geen zware data, geen gigantische verkeersopstopping. Gewoon wiskunde die het zware werk doet.

 

Waarom vertrouwen op een transactie die je niet eens kunt zien?

De magie achter ZK-rollups ligt in zero-knowledge bewijzen. Deze bewijzen laten een systeem bevestigen dat een batch transacties aan alle regels voldoet zonder elk detail te onthullen of de blockchain het werk opnieuw te laten uitvoeren.

 

Denk eraan als het inleveren van een verzegelde envelop die zegt: "Alles binnenin is geldig; vertrouw me, hier is de wiskunde om het te bewijzen." Ethereum heeft alleen het bewijs nodig, niet de volledige inhoud, om het resultaat te accepteren. Dit houdt het netwerk veilig zonder het te belasten.

 

Kortom, ZK-rollups laten Ethereum enorm opschalen terwijl elke transactie veilig en verifieerbaar blijft, zelfs als je de details zelf nooit ziet.

 

Hoe ZK-rollups daadwerkelijk transacties verwerken

Hier is de vereenvoudigde reis:

1. Gebruikers doen transacties op de rollup in plaats van direct op Ethereum.

2. De rollup bundelt deze transacties off-chain.

3. Er wordt een geldigheidsbewijs (vaak een SNARK of STARK) gegenereerd.

4. Het bewijs en minimale data worden op Ethereum geplaatst.

5. Ethereum verifieert het bewijs, dat klein en snel is.

6. De statusupdates van de rollup worden definitief.

Het belangrijkste voordeel? Deze bewijzen zijn extreem snel te verifiëren, zelfs als de batch een groot aantal transacties bevat. Ethereum krijgt veiligheid, gebruikers krijgen snelheid en de kosten dalen drastisch.

 

Waarom ze belangrijk zijn

ZK-rollups voldoen aan bijna alle eisen die schaalbaarheid stelt:

Lagere kosten

Minder data opgeslagen on-chain betekent lagere kosten.

Hogere doorvoer

Bundelen verhoogt het aantal transacties per seconde (TPS) dramatisch.

Snellere finaliteit

Geldigheidsbewijzen betekenen geen wachttijden.

Sterkere beveiliging

Alles erft uiteindelijk de basislaagbeveiliging van Ethereum.

 

In het afgelopen jaar zijn ZK-rollups verschoven van onderzoeksprototypes naar productiesystemen. Hoogwaardige implementaties en ecosysteemgroei tonen aan dat de technologie niet langer theoretisch is, maar nu de ruggengraat vormt van verschillende live netwerken.

 

Waar schieten ze tekort?

Geen enkele technologie is perfect, en ZK-rollups hebben hun eigen eigenaardigheden:

• Bewijsgeneratie is computationeel zwaar. Het vereist serieuze hardware en efficiëntietrucs.

• Compatibiliteit met smart contracts is niet universeel. Sommige ZK-rollups vereisen herschrijven of aanpassen van contracten om in de omgeving te passen.

• Ontwikkelaarstools zijn nog in ontwikkeling. Veel vooruitgang, maar nog niet overal "plug and play".

Toch is het tempo van verbetering indrukwekkend geweest. Wat ooit minuten duurde om te genereren, duurt nu seconden.

 

ZK-rollups vs. optimistische rollups: Wie wint?

En nu, de vraag waar iedereen op conferenties over discussieert: "Zijn ZK-rollups beter dan optimistische rollups?"

Laten we het drama kort houden:

Optimistische rollups

• Veronderstellen dat transacties geldig zijn tenzij anders bewezen.

• Gebruik maken van fraude bewijzen.

• Vereisen een wachttijd (vaak 7 dagen) voor opnames.

• Makkelijker om volledige Ethereum Virtual Machine (EVM) compatibiliteit te implementeren.

ZK-rollups

• Bewijzen dat elke batch vooraf geldig is.

• Geen wachttijd, opnames zijn snel.

• Sterkere beveiligingsgaranties.

• Moeilijker te bouwen, computationeel intensief.

In theorie zijn ZK-rollups het einddoel. In de praktijk zijn optimistische rollups vandaag de dag nog steeds gemakkelijker te implementeren. Maar met de vooruitgang die het afgelopen jaar is geboekt, halen ZK-rollups snel de achterstand in.

 

Waar ZK-rollups naartoe gaan

De toekomst van ZK-rollups gaat verder dan snelheid; het maakt ook privacy en gebruikerssoevereiniteit mogelijk. Terwijl de meeste ZK-rollups vandaag de dag gericht zijn op het bewijzen van computationele integriteit, kan zero-knowledge technologie gebruikers ook in staat stellen om dingen zoals know-your-customer (KYC) naleving of eigendom van activa te verifiëren zonder gevoelige details te onthullen.

 

De langetermijnvisie is geen debat meer, het is een routekaart.

• Laag 1 zorgt voor beveiliging.

• ZK-rollups zorgen voor schaalvergroting.

• Gebruikers krijgen snelheid en lage kosten.

• Dus... Iedereen wint.

Om meer te leren over hoe Toobit je crypto-identiteit beschermt via tweefactorauthenticatie (2FA), KYC en meer, klik hier.