Skalabilitas adalah satu masalah utama dalam jaringan Ethereum. Kemudian, biaya gas fee juga meningkat seiring dengan penggunaan banyaknya decentralized apps di jaringan tersebut. Zero-knowledge atau ZK rollup pun hadir sebagai upaya untuk mengatasi masalah-masalah tersebut.
ZK rollup dapat bekerja lebih cepat dibandingkan dengan blockchain Layer 1 karena menggunakan kombinasi proses on-chain dan off-chain. Dalam hal ini, Merkle tree juga menjadi struktur yang penting untuk memastikan tidak ada data yang palsu.
Bagaimana penjelasan mengenai zero knowledge rollup di Ethereum dan cara kerjanya? Artikel ini akan mengulas tentang hal tersebut.
Ingin mendapatkan ulasan menarik terkait proyek blockchain terbaru? Bergabunglah dengan Komunitas Trading BeInCrypto di Telegram: baca ulasan dan proyek blockchain, tanyakan dan dapatkan jawaban atas semua pertanyaan kamu dari trader PRO. Gabung sekarang!
Daftar isi
Apa itu ZK Rollup?
Secara sederhana, zero-knowledge rollup adalah solusi bagi blockchain Layer 2 yang melakukan komputasi dan penyimpanan secara off-chain, sementara dana tersimpan on-chain dalam smart contract.
Zero knowledge rollup menggabungkan transaksi menjadi kelompok-kelompok (batch) yang eksekusinya terjadi secara off chain. Karena komputasinya terjadi secara off chain, jumlah data untuk masuk ke dalam blockchain jadi berkurang. Hal ini membuat transaksi lebih cepat dan mendukung skalabilitas jaringan Ethereum.
Operator ZK rollup mengirimkan ringkasan dari perubahan untuk mewakili semua transaksi dalam sebuah batch, tidak satu per satu. Mereka juga memberikan bukti validitas dalam bentuk kriptografik untuk membuktikan kebenaran dari perubahan data di Ethereum.
Mendukung status ZK rollup, sebuah smart contract meluncur dalam jaringan Ethereum. Kemudian, nodes perlu mengirimkan bukti validitas sebagai verifikasi. Nah, ZK rollup hanya perlu bukti validitas ini untuk menyelesaikan transaksi dalam Ethereum. Di sini tidak perlu membuka semua data transaksi on-chain seperti dalam optimistic rollup.
Cara Kerja ZK Rollup
Untuk memahami bagaimana cara kerja zero-knowledge rollup, kita perlu mengetahui strukturnya, dengan Ethereum sebagai layer dasarnya.
- On-chain contracts
Umumnya, ZK rollup berdiri di atas jaringan Ethereum, dengan dua on-chain smart contract, yaitu kontrak utama dan kontrak verifikasi. Kontrak utama menyimpan blok rollup, mengawasi status blockchain dan merekam deposit/penarikan dana. Sementara itu, kontrak verifikasi memberikan otentikasi bukti zero-knowledge kepada Ethereum sebagai layer dasar. - Off-chain virtual machine
Meskipun protokolnya berada dalam jaringan Ethereum, eksekusi transaksi dan penyimpanan terjadi dalam sebuah virtual machine yang terpisah. Virtual machine ini berlaku sebagai layer 2 dan menjadi faktor utama yang mendorong skalabilitas dan throughput.
Zero knowledge rollup beroperasi sebagai hybrid, yaitu bekerja secara off-chain tetapi masih bergantung pada Ethereum untuk beberapa hal. Sejumlah hal yang masih bergantung pada protokol Ethereum termasuk:
- Ketersediaan data: ZK rollup tidak perlu mempublikasi banyak data on-chain karena bukti validitas sudah membenarkan otentikasi dari transisi. Namun, menyimpan data secara on-chain masih penting untuk memastikan verifikasi independen dari layer 2. Hal ini memungkinkan semua orang untuk mengirimkan transaksi dalam kelompok-kelompok, dan mencegah operator jahat untuk membekukan blockchain.
- Finalisasi transaksi: Ethereum berlaku sebagai layer penyelesaian untuk ZK rollup karena transaksi L2 hanya selesai jika kontrak L1 menerima bukti validitas. Ini menghilangkan risiko operator merusak blockchain karena semua transaksi harus disetujui di jaringan Mainnet. Selain itu, Ethereum memastikan operasi pengguna tidak bisa dikembalikan kalau sudah selesai pada L1.
- Pencegahan Sensor: Karena ZK rollup menggunakan supernode atau operator untuk mengeksekusi transaksi dan mengirimkannya dalam batch, ada risiko penyensoran oleh operator jahat. Makanya, sebagai upaya keamanan, ZK rollup memungkinkan pengguna mengirimkan transaksi langsung ke kontrak di Mainnet jika mereka merasa kena sensor operator.
Mekanisme Internal Zero Knowledge Rollup
ZK rollup mengikuti tiga penyetelan yang melibatkan transaksi, komitmen status dan bukti validitas zero-knowledge.
- Pengguna ZK rollup menyetujui transaksi dan mengirimkannya ke operator Layer 2. Operator ini bertanggung jawab untuk produksi blok Layer 2 dan berbagai aktivitas. Cakupannya mulai dari validasi transaksi hingga mempublikasi data on-chain terkompresi.
- Dua Merkle tree yang mewakili akun dan saldo dari ZK rollup. Setiap batch dari transaksi, akun dan saldo mengalami transisi ke status baru. Status baru ini terwakili oleh Merkle root, yang kemudian dikirimkan ke blockchain Layer 1.
- Ketika operator mengirimkan status Merkle root ke Ethereum, statusnya hanya bisa berubah ketika operator membuktikan itu mewakili update valid dalam status rollup. Melalui bukti validitas zero-knowledge, operator membuktikan bahwa transaksi dalam batch itu benar. Kebanyakan ZK rollup dan proyeknya menggunakan ZK SNARK atau ZK STARK. Juga, bukti validitas bisa membuktikan validitas lainnya, sehingga menghemat penyimpanan lebih banyak.
Manfaat
Secara umum, ZK rollup membawa skalabilitas besar dan perbaikan dalam hal biaya transaksi bagi jaringan blockchain Layer 1 seperti Ethereum. Berikut sejumlah manfaatnya.
- Menggunakan penyetelan kriptografik tanpa perantara untuk memastikan keamanan. Mekanisme crypto tanpa perantara ini lebih aman bila dibandingkan dengan optimistik rollup yang bergantung pada validator dan sequencer yang jujur.
- Penggunaan bukti validitas untuk memastikan transaksi off-chain dan mencegah operator membuat perubahan yang salah dalam status Ethereum.
- Update status blockchain Layer 1 dengan menyimpan data transaksi on-chain yang terkompresi. Hal ini memastikan keamanan, desentralisasi dan kebal terhadap penyensoran.
- Periode penyelesaian transaksi bisa lebih cepat dengan ZK rollup. Sebab hanya membutuhkan blockchain untuk melakukan verifikasi bukti validitas yang dikirimkan oleh sequencer.
- Penundaan penarikan sangat kecil, dan ada efisiensi modal yang besar bagi pengguna.
- Karena teknik kompresi data yang luar biasa, ZK rollup mengurangi biaya publikasi data on-chain, sehingga biaya lebih rendah bagi pengguna.
- ZK rollup tidak membutuhkan upaya validasi blockchain untuk melindungi aset mereka, berbeda dengan solusi skalabilitas lainnya.
Kekurangan
- Bukti validitas zero-knowledge adalah produk dari pekerjaan komputasional, yang membutuhkan perangkat keras khusus. Makanya, ini menjadi pembatas bagi posisi sequencer, yang bisa memberikan risiko sentralisasi.
- Kebutuhan perangkat keras yang mahal ini juga menurunkan jumlah peserta yang ikut dalam blockchain, sehingga rollup menghadapi risiko penyerangan dari operator jahat.
- Biaya komputasi dan bukti validitas cukup tinggi sehingga bisa mendorong biaya bagi pengguna rollup
- Teknologi zero-knowledge termasuk rumit, sehingga sangat menantang untuk membangung solusi ZK EVM.
Proyek ZK Rollup Populer
Semenjak popularitas DeFi pada 2020, proyek ZK rollup juga menjamur sebagai respon terhadap tantangan skalabilitas Ethereum. Sejumlah proyek terkait juga menjadi populer di dunia crypto karena solusi unik dan penawaran tambahan mereka. Berikut contoh proyek zero knowledge rollup di ekosistem crypto saat ini.
zkSync
Proyek zkSync adalah solusi blockchain Layer 2 Ethereum terdepan. Protokol ini menggunakan teknologi zero knowledge rollup untuk meningkatkan Ethereum sementara memastikan keamanan dan privasi. zkSync memiliki versi terbaru dalam perkembangannya, yang menjanjikan kecepatan hingga 100.000 transaksi per detik. Ini terjadi dengan menggabungkan ZK rollup dengan Ethereum sharding.
Aztec Network
Aztec adalah solusi pintar ZK rollup dengan mengutamakan privasi di Ethereum. Jaringan ini mengklaim sebagai yang pertama dan berdiri di atas PLONK, sebuah teknologi ZK SNARK yang digunakan oleh Dusk, Zcash dan Mina. Aztec mengurangi biaya transaksi Ethereum hingga 100 kali. Sejumlah transfer protokol swasta juga menggunakannya, seperti zk.money dan sebuah bridge Ethereum bernama Ethereum Connect.
StarkNET
StarkNET adalah protokol blockchain Layer 2 Ethereum yang permisionless. Mengklaim sebagai solusi ZK rollup dengan biaya transaksi 100 kali lebih murah di Ethereum. Sesuai dengan namanya, proyek ini menggunakan ZK STARK yang dianggap sebagai sistem zero knowledge proof paling scalable dan aman.
Kesimpulan
ZK-rollup hadir untuk membantu mendorong skalabilitas dan mengurangi biaya transaksi di jaringan Ethereum sambil menambahkan fasilitas tambahan. Jaringan Ethereum sangat bergantung pada alternatif ini untuk terus berkembang menuju tujuannya.
Meskipun memiliki kelemahan, ZK-rollup menawarkan keamanan yang lebih baik daripada solusi rollup lainnya, karena memanfaatkan model keamanan Ethereum. Penting juga untuk menunjukkan bahwa tantangan ini sama sekali tidak permanen dan beberapa proyek ZK-rollup sudah bekerja untuk mengatasinya.
Saat ruang crypto terus berkembang, ZK-rollup akan memainkan peran penting dalam keberlangsungan beberapa aplikasi terdesentralisasi. Dengan demikian, sangat mungkin teknologi ini berkembang dan bermanfaat dalam dunia crypto secara luas.
Pertanyaan yang sering ditanyakan
Apa itu zero knowledge?
Apa kegunaan ZK rollup?
Apa itu Rollup?
Penyangkalan
Seluruh informasi yang terkandung dalam situs kami dipublikasikan dengan niat baik dan bertujuan memberikan informasi umum semata. Tindakan apa pun yang dilakukan oleh para pembaca atas informasi dari situs kami merupakan tanggung jawab mereka pribadi. Prioritas kami adalah menyediakan informasi berkualitas tinggi. Kami meluangkan waktu untuk mengidentifikasi, meriset, dan membuat konten edukasi yang sekiranya dapat bermanfaat bagi para pembaca. Kami menerima komisi dari para mitra kami untuk penempatan produk atau jasa mereka dalam artikel kami, supaya kami bisa tetap menjaga standar mutu dan terus memproduksi konten yang luar biasa. Meski demikian, pemberian komisi ini tidak akan memengaruhi proses kami dalam membuat konten yang tidak bias, jujur, dan bermanfaat.
