ZK Insights: L2-menot ZKP:hen ylittävät 60 miljoonaa dollaria, kun zkRollupit nousevat.

Tässä artikkelissa keskitymme nollatietotodistuksiin (Zero-Knowledge Proofs, ZKP), jotka ovat yksi tärkeimmistä mutta vähiten ymmärretyistä teknologisista läpimurroista alalla. Tarkastelemme ZKP:hen liittyvää kasvua, käyttöönottoa, verkon kuntoa ja kilpailudynamiikkaa sekä sovellus- että infrastruktuuritasolla.

Miksi ZK:lla on merkitystä ?

Jotta kryptosovellukset saavuttaisivat maailmanlaajuisen valtavirran, niiden tukeutuvien lohkoketjujen on oltava entistä skaalautuvampia ja tehokkaampia. Ethereum, suurin Layer 1 -lohkoketju, ja sen yhteisö ovat ottaneet strategisesti käyttöön Layer 2 -skaalausratkaisuja.

L2:t, kuten Optimism, Arbitrum ja Base, olivat tämän alan innovaatioiden ensimmäinen aalto, ja niistä on sittemmin tullut kryptokäyttäjien ja -sovellusten ensisijaisia alustoja, jotka ovat lukinneet miljardien dollarien arvoa ja houkutelleet miljoonia aktiivisia osoitteita.

Samaan aikaan nollatietotodistukset (Zero-Knowledge Proofs, ZKP) ovat toinen ratkaiseva läpimurto skaalautumisratkaisuissa, sillä niiden suorituskyky voi teoriassa ylittää nykyistä infrastruktuuria huomattavasti ja mahdollistaa monenlaisia uusia sovelluksia. Vaikka tämä ala on vielä alkuvaiheessa, se ansaitsee huomiomme nopean edistyksen ansiosta.

Vaikka on vielä aikaista, ketjussa olevat tiedot tukevat väitettä, jonka mukaan kryptovaluuttasektorilla on meneillään merkittävä siirtyminen kohti nollatietotodistuksia (Zero-Knowledge Proofs, ZKP), alkaen ZKP-sovelluksista ja sen jälkeen ZKP:tä tukevasta infrastruktuurista, kuten rollupeista.

Erityiskiitokset kuuluvat NEBRAn ja OurNetworkin tiimeille sekä ydintiedon toimittajille Jackielle (Dune) ja Brandynille (OurNetwork). Ilman heidän tukeaan tämä analyysi ei olisi ollut mahdollinen. Tarkastellaan nyt tietoja, jotka havainnollistavat tätä muutosta.

ZKP: Teollisuuden terveys

Layer 2 -ratkaisujen nollatietotodisteisiin (ZKP) käytetyt kokonaiskustannukset ovat ylittäneet 60 miljoonaa dollaria.

ZKP-projektien Ethereum L1:lle maksamat kokonaismaksut (TSF) ovat ylittäneet 60,4 miljoonaa dollaria, mikä osoittaa merkittävää käyttöönottoa ajan myötä. Joulukuussa 2023 TSF oli korkeimmillaan 15 miljoonaa dollaria. Viimeisten 30 päivän aikana TSF ZKP-verifiointiin Ethereum L1:ssä oli vain 150 000 dollaria, mikä kuvastaa edistystä kustannusten vähentämisessä teknologisten optimointien avulla.

ZKP:tä käyttävien aktiivisten osoitteiden määrä kasvoi tasaisesti vuosina 2023 ja 2024, ja se oli korkeimmillaan 7,6 miljoonaa tämän vuoden maaliskuussa. Vaikka aktiivisten osoitteiden määrä laski 4,8 miljoonaan aktiiviseen osoitteeseen heinäkuussa 2024, mikä merkitsi vuoden 2024 alhaisinta lukemaa, aktiivisten osoitteiden keskimääräinen määrä kaksinkertaistui silti vuoden 2023 keskimääräiseen 3,2 miljoonaan kuukausittaiseen osoitteeseen verrattuna huolimatta markkinoiden laajemmasta hidastumisesta kesän aikana.

Viime kuussa luotiin yli 1,5 miljoonaa todistusta, mutta L1-lohkoilla vuonna 2024 ratkaistujen ZK-todistusten määrä on laskenut sen jälkeen, kun se oli ollut korkeimmillaan 189 280 joulukuussa 2023.

Tämä suuntaus johtuu ensisijaisesti kysynnän (aktiivisten käyttäjien) lievästä vähenemisestä, mutta ennen kaikkea teknologisesta kehityksestä. zkRollups on ottanut käyttöön uusia teknologioita, kuten todisteiden yhdistämisen, todisteiden ja TSF:n määrän vähentämiseksi.

ZKP: Hankkeen suuntaukset

Linea on tuottanut 23,2 miljoonaa ZKP-tapahtumaa 5,5 miljoonalta käyttäjältä.

ZKP-käyttäjien hyväksynnän osalta Linea on nousemassa ”menestyksekkääksi” ketjuksi. Viimeisten 30 päivän aikana tämä L2 oli listan kärjessä 1,77 miljoonalla yksilöllisellä aktiivisella osoitteella, jonka jälkeen tulivat zkSync 1,3 miljoonalla ja Scroll 950 000:lla.

Joulukuussa 2023 Linean L1-menot ZKP:hen nousivat 12,8 miljoonaan dollariin, mikä oli lähes 85 prosenttia kaikkien hankkeiden ZKP-menoista kyseisenä kuukautena – ennätyksellisen suuri määrä, joka johtui pääasiassa Linean Voyage XP -ohjelmasta. Viime aikoina, vuonna 2024, Scroll on alkanut hallita TSF-maksuja L1:lle, ja kustannusten odotetaan laskevan edelleen 21. elokuuta suunnitellussa päivityksessä.

ZKP: infrastruktuuri ja sovellukset

Infrastruktuurin käynnistämien ZKP-tapahtumien määrä ylittää sovellusten käynnistämien tapahtumien määrän yli 250-kertaisesti.

Tähän mennessä 16,6 miljoonaa osoitetta on käynnistänyt ZKP-tapahtumia infrastruktuurin, erityisesti zkRollupien, kautta, kun taas vain 62 780 osoitetta on käynnistänyt ZKP-tapahtumia sovellusten kautta.

Tähän jyrkkään eroon on useita keskeisiä syitä.

Ensinnäkin elokuussa 2022 asetetut OFAC:n pakotteet Tornado Cashia vastaan, joka on keskeinen ZKP:tä yksityisyyden suojaamiseen käyttävä sovellus, tekivät Tornado Cashin käytön laittomaksi Yhdysvaltain kansalaisille, mikä johti ZKP:n käytön vähenemiseen sovelluksissa.

Toiseksi jokaisen ZKP-transaktion kustannukset infrastruktuuritasolla ovat huomattavasti alhaisemmat kuin sovellustasolla – Linean 30 päivän keskimääräiset kustannukset transaktiota kohti ovat 0,00034 dollaria.

Jopa kallein ZKP-infrastruktuuri, Polygon zkEVM, jonka keskimääräiset kustannukset tapahtumaa kohti ovat 0,03 dollaria, on edelleen paljon halvempi kuin parhaat ZKP-sovellukset.

OFAC:n pakotteiden pölyn laskeuduttua ZKP-sovellusten käyttö on noussut uudelleen. Tornado Cash on edelleen suhteellisen edullinen ZKP-sovellus, kun otetaan huomioon kustannukset tapahtumaa kohti, sillä 30 päivän keskiarvo on 1,0 dollaria.

Vaikka vertailu ei olekaan täysin vertailukelpoinen korkeampien L1-maksujen vuoksi, Tornado-tapahtumien kustannukset ovat silti noin 33 kertaa korkeammat kuin Polygon zkEVM:llä ja noin 3 300 kertaa korkeammat kuin Linealla.

ZKP: Makrotrendit

Viisi suurinta Optimistic Rollupsia dominoivat edelleen zkRollupsia aktiivisten osoitteiden määrässä 4:1; zkRollups on kuitenkin lähestymässä Ethereum L1:n tasoa aktiivisten osoitteiden määrässä tänä vuonna.

Viiden suurimman Optimistic Rollupin aktiivisten osoitteiden määrä on kasvanut tammikuun 2024 tammikuun 3,8 miljoonasta (joka on itse asiassa pienempi kuin zkRollupsin 4,8 miljoonaa) yli 17,8 miljoonaan.

Vaikka monet zkRollup-ketjut ovat vielä käynnistämättä, on huomionarvoista, että nämä ratkaisut ovat jo nyt houkutelleet yli puolet enemmän osoitteita kuin Ethereum L1 kussakin täydessä kuukaudessa – heinäkuuhun mennessä zkRollupien aktiivisten osoitteiden osuus oli vielä 13 prosenttia Ethereum L1:n ja viiden parhaan Optimistic Rollupin markkinaosuudesta.

Viime kuussa Linea oli L2-verkkojen joukossa kolmantena 1,8 miljoonalla aktiivisella osoitteella. Base johti kaikkia L2-verkkoja 11,5 miljoonalla aktiivisella osoitteella, ja sen jälkeen tuli Arbitrum 5,8 miljoonalla osoitteella.

Kun L2-verkot ottavat käyttöön tehokkaampia ZKP:hen liittyviä tekniikoita, ZKP-sopimuspuheluihin käytettyjen kaasumaksujen osuus on itse asiassa pienentynyt 30 päivän liukuvaan keskiarvoon, joka on 0,14 prosenttia. Tämä on noin 100 kertaa pienempi kuin joulukuun 2023 ennätyshuiput, jolloin ZKP-tapahtumien osuus oli kahdesti yli 14 % Ethereumin kaasumaksujen kokonaismäärästä.

ZK Proof: Proof Singularity ja NEBRAn mahdollistama tulevaisuus.

Avainteknologia nollatietotodistusten (Zero-Knowledge Proof, ZKP) lohkoavaruuden skaalaamiseksi on todisteiden yhdistäminen, jossa yhdistetään useita eri lähteistä peräisin olevia todisteita yhdeksi rekursiiviseksi todisteeksi, joka vahvistaa näiden todisteiden oikeellisuuden (eli yhdistetty todiste).

Todisteiden aggregointiprotokollat, kuten NEBRA UPA, lisäävät merkittävästi kaistanleveyttä ja alentavat ketjussa olevien nollatietotodistusten kustannuksia.

Esimerkiksi NEBRA UPAn nykyisessä versiossa Grothin16 todisteiden todentamisen kustannukset ovat laskeneet 300 000 kaasusta 18 000 kaasuun, mikä on yli 15-kertainen kustannussäästö. Tämä on samankaltaista kuin se, miten tietojen saatavuusprotokollat (kuten 4844, Celestia, EigenDA ja Avail) vähentävät tietojen saatavuuden kustannuksia.

Lisäksi todisteiden yhdistäminen voisi mahdollistaa sen, mitä Vitalik Buterin on kutsunut ”todisteiden singulariteetiksi”, jossa jokainen lohko sisältää vain yhden yhdistetyn todisteen. Todisteiden aggregointia ei käytetä ainoastaan ketjussa tapahtuvan ZKP-verifioinnin kustannusten vähentämiseen, vaan se mahdollistaa myös zkRollupien välisen natiivin yhteentoimivuuden ja jaetun selvityksen.

NEBRAn UPA:n lanseeraus Ethereum-pääverkossa ja sen tuleva Rollup-käyttöjärjestelmä merkitsevät merkittävää läpimurtoa koko ZK-alan kannalta. Todistussingulariteetin saapumisen myötä ZK:n ja lohkoketjujen tulevaisuus näyttää valoisammalta. Kuvittele säästöt, jos todisteet voitaisiin yhdistää – Ethereum voisi säästää yli 39 miljoonaa dollaria!

Mikä on nollatietotodistus?

Nollatietotodistukset (Zero-Knowledge Proofs, ZKP) mahdollistavat mielivaltaisten laskutoimitusten todentamisen pienillä kryptografisilla todisteilla ja tarjoavat samalla yksityisyyden suojan. Sovellukset ja infrastruktuuri käyttävät ZKP:tä yleensä kahdella tavalla:

1. Yksityisyyden suoja
2. Todennettavissa oleva laskenta ja skaalautuvuus
3. Nebra

Näissä tapauksissa nollatietotodistukset luodaan yhdistämällä käyttäjäkohtaiset tiedot ketjun julkisiin tietoihin. Nämä todisteet todennetaan ketjussa, jotta voidaan suorittaa tietty liiketoimintalogiikka.

Yksityisyyden suojan sovellukset:

Kun ZKP:tä käytetään yksityisyydensuojasovelluksissa, todisteet on luotava asiakkaan puolella, jotta vältettäisiin arkaluonteisten käyttäjätietojen (kuten yksityisten avainten) vuotaminen. Näissä sovelluksissa käyttäjän hallitsema asiakas (joko selain tai puhelimessa toimiva sovellus) lähettää todisteen suoraan lohkoketjuun.

Esimerkkejä:

• ZK-pohjaiset identiteettiratkaisut, kuten Worldcoinin
• Yksityisyyden suojaavat rahoitussovellukset, kuten Tornado Cash ja Railgun.

Skaalausratkaisut:

Kun ZKP:tä käytetään skaalautumiseen, todisteiden tuottaminen ei yleensä edellytä arkaluonteisia käyttäjätietoja. Todisteiden tuottaminen voidaan siis siirtää tehokkaammille palvelimille tai julkisille pilvipalveluille. Joissakin skaalausratkaisuissa käytetään GPU-kiihdytystä todisteiden tuottamisen läpimenon ja viiveen parantamiseksi.

Esimerkkejä:

• zkRollups, kuten zkSync, Polygon zkEVM, Scroll, Starkware ja Linea.
• zkCoprosessorit, kuten Succinct, RISC Zero, Axiom, Brevis ja Lagrange.

ZKP Menetelmä

Mittariston avulla mittaamme kolmea keskeistä mittaria:

1. Selvitysmaksut yhteensä (TSF): Käyttäjien tai skaalausratkaisujen maksamien ETH:iden kokonaismäärä nollatietotodistusten todentamiseksi ketjussa. Nämä maksut voidaan tyypillisesti jakaa kryptografiaan liittyviin esiselvityksiin, jotka kutsuvat EVM:ää (tarkemmin jäljempänä).
2. Ketjussa tapahtuvien transaktioiden määrä: Nollatietotodistuksia varmentavien tapahtumien määrä.
3. Aktiivisten käyttäjien määrä: ZK-todistuksia käyttävien käyttäjien määrä.

Miten tätä mitataan?

Toteutimme kyselyitä Dunen indeksoituihin Ethereumin tietoihin kaasukulujen keräämiseksi ZKP-verifiointia varten. Tunnistamalla oikeat sopimukset ja transaktiokutsumenetelmät määrittelimme asiaankuuluvat sisäiset kutsut (katso kommentoidut tietomenetelmät tässä jaksossa). Nämä menot tulevat pääasiassa seuraavien esivalmistelujen kutsumisesta: