ZK Insights: Расходы L2 на ZKP превысили 60 млн долларов на фоне роста zkRollups

В этой статье мы сосредоточимся на Zero-Knowledge Proofs (ZKPs), одном из самых важных, но наименее понятных технологических прорывов в нашей отрасли. Мы изучим рост, внедрение, состояние сети и динамику конкуренции на уровне приложений и инфраструктуры, связанных с ZKP.

Почему ZK имеет значение?

Для того чтобы криптовалютные приложения получили широкое распространение в мире, блокчейн, на который они опираются, должен стать более масштабируемым и эффективным. Для Ethereum, крупнейшего блокчейна первого уровня, и его сообщества это привело к стратегическому принятию решений по масштабированию второго уровня.

Такие L2, как Optimism, Arbitrum и Base, были первой волной инноваций в этой области, и с тех пор они стали основными платформами для пользователей криптовалют и приложений, фиксируя миллиарды долларов стоимости и привлекая миллионы активных адресов.

В то же время Zero-Knowledge Proofs (ZKPs) представляют собой еще один критический прорыв в области масштабирования решений, теоретически предлагая производительность, которая может значительно превзойти существующую инфраструктуру и обеспечить широкий спектр новых приложений. Несмотря на то, что эта область все еще находится на ранних стадиях развития, быстрый прогресс в ней заслуживает нашего внимания.

Хотя это еще только начало, данные по цепочке подтверждают, что криптовалютный сектор переживает значительный сдвиг в сторону Zero-Knowledge Proofs (ZKP), начиная с ZKP-приложений и заканчивая инфраструктурой с поддержкой ZKP, такой как Rollups.

Отдельная благодарность командам NEBRA и OurNetwork, а также разработчикам основных данных Джеки (Dune) и Брендину (OurNetwork). Без их поддержки этот анализ был бы невозможен. Теперь давайте посмотрим на данные, которые иллюстрируют эту трансформацию.

ZKP: Здоровье отрасли

Общий объем расходов на решения второго уровня, связанные с обеспечением доказательств нулевой осведомленности (ZKP), превысил 60 миллионов долларов.

Суммарная комиссия за расчеты (TSF), выплаченная проектами ZKP в Ethereum L1, превысила 60,4 миллиона долларов, что свидетельствует о значительном распространении проекта с течением времени. В декабре 2023 года TSF достигла пика в 15 миллионов долларов. За последние 30 дней TSF за верификацию ZKP на Ethereum L1 составил всего $150 000, что отражает прогресс в снижении затрат за счет технологических оптимизаций.

Количество активных адресов, использующих ZKP, неуклонно росло в 2023 и 2024 годах, достигнув пика в 7,6 миллиона в марте этого года. Несмотря на падение до 4,8 миллиона активных адресов в июле 2024 года, что стало годовым минимумом, средний показатель активных адресов за год все же удвоился по сравнению со среднемесячным показателем 2023 года в 3,2 миллиона, несмотря на общее замедление рынка в летний период.

В прошлом месяце было сгенерировано более 1,5 миллиона доказательств, однако количество ZK-доказательств, размещенных на блоках L1 в 2024 году, снизилось после пика в 189 280 в декабре 2023 года.

Эта тенденция связана в первую очередь с небольшим снижением спроса (активных пользователей), но, что более важно, с технологическим прогрессом. zkRollups использует новые технологии, такие как агрегирование доказательств для уменьшения количества доказательств и TSF.

ZKP: Тенденции развития проекта

Linea произвела 23,2 миллиона ZKP-транзакций от 5,5 миллиона пользователей.

По количеству пользователей ZKP «успешной» сетью становится Linea. За последние 30 дней эта L2 возглавила чарт с 1,77 миллиона уникальных активных адресов, за ней следуют zkSync с 1,3 миллиона и Scroll с 950 000.

В декабре 2023 года расходы Linea L1 на ЗКП выросли до 12,8 миллиона долларов, составив почти 85 % всех расходов проектов на ЗКП в том месяце — рекордный максимум, обусловленный в основном программой Linea Voyage XP. Недавно, в 2024 году, Scroll начал доминировать в выплатах TSF для L1, при этом ожидается дальнейшее снижение расходов в ходе запланированного на 21 августа обновления.

ZKP: инфраструктура и приложения

Количество транзакций ZKP, инициированных инфраструктурой, превышает количество транзакций, инициированных приложениями, более чем в 250 раз.

На данный момент 16,6 миллиона адресов инициировали ZKP-транзакции через инфраструктуру, в частности zkRollups, и только 62 780 адресов инициировали ZKP-транзакции через приложения.

Есть несколько основных причин такого разительного контраста.

Во-первых, санкции OFAC, введенные в августе 2022 года против Tornado Cash, ключевого приложения, использующего ЗКП для защиты конфиденциальности, сделали незаконным использование Tornado Cash гражданами США, что привело к сокращению использования ЗКП в приложениях.

Во-вторых, стоимость каждой транзакции ZKP на уровне инфраструктуры значительно ниже, чем на уровне приложений — средняя стоимость одной транзакции за 30 дней у компании Linea составляет 0,00034 доллара.

Даже самая дорогая инфраструктура ZKP, Polygon zkEVM, со средней стоимостью одной транзакции в 0,03 доллара США, все равно намного дешевле, чем лучшие приложения ZKP.

После того как осела пыль от санкций OFAC, возрождается использование приложений ZKP. Tornado Cash остается относительно дешевым приложением ZK с точки зрения стоимости одной транзакции, в среднем за 30 дней она составляет 1,0 доллара.

Хотя из-за более высокой платы за L1 сравнение не совсем корректно, стоимость транзакций Tornado все же примерно в 33 раза выше, чем Polygon zkEVM, и примерно в 3300 раз выше, чем Linea.

ЗКП: макроэкономические тенденции

Пять лучших оптимистичных роллапов по-прежнему доминируют над zkRollups по количеству активных адресов, соотношение составляет 4:1; однако в этом году zkRollups приближается к паритету с Ethereum L1 по количеству активных адресов.

В пятерке лучших оптимистичных роллапов число активных адресов выросло с 3,8 миллиона в январе 2024 года (что на самом деле меньше, чем у zkRollups — 4,8 миллиона) до более чем 17,8 миллиона.

Хотя многие цепочки zkRollup еще не запущены, примечательно, что эти решения уже привлекли более половины количества адресов, чем Ethereum L1, за каждый полный месяц — в июле активные адреса zkRollups по-прежнему составляли 13 % доли рынка Ethereum L1 и пяти лучших оптимистичных роллапов.

В прошлом месяце Linea заняла третье место среди L2 с 1,8 миллионами активных адресов. Base лидировал среди L2 с 11,5 миллионами активных адресов, за ним следовал Arbitrum с 5,8 миллионами.

По мере того как L2 внедряют более эффективные технологии, связанные с ZKP, доля газовых сборов, расходуемых на вызовы контрактов ZKP, фактически снизилась до среднего значения 0,14 % за 30 дней. Это примерно в 100 раз ниже рекордного пика в декабре 2023 года, когда на транзакции ZKP дважды приходилось более 14 % всех газовых сборов Ethereum.

ZK Proof: Доказательная сингулярность и будущее, которое обеспечит NEBRA

Ключевой технологией для расширения пространства блоков Zero-Knowledge Proof (ZKP) является агрегирование доказательств, которое объединяет несколько доказательств из разных источников в одно рекурсивное доказательство, подтверждающее корректность этих доказательств (т.е. агрегированное доказательство).

Протоколы агрегации доказательств, такие как NEBRA UPA, значительно увеличивают пропускную способность и снижают стоимость цепных доказательств нулевого знания.

Например, в текущей версии NEBRA UPA стоимость проверки доказательств Грофа16 была снижена с 300 000 до 18 000 газовых единиц — более чем в 15 раз. Это похоже на то, как протоколы доступности данных (такие как 4844, Celestia, EigenDA и Avail) снижают стоимость доступности данных.

Более того, агрегация доказательств может привести к тому, что Виталик Бутерин назвал «сингулярностью доказательств», когда каждый блок содержит только одно агрегированное доказательство. Агрегация доказательств используется не только для снижения стоимости верификации ZKP на цепочке, но и для обеспечения собственной совместимости и совместных расчетов между zkRollups.

Запуск UPA на Ethereum mainnet и будущей операционной системы Rollup от NEBRA знаменует собой значительный прорыв для всей сферы ZK. С приходом сингулярности доказательств будущее ZK и блокчейна выглядит более радужным. Представьте себе экономию, если бы доказательства можно было агрегировать — Ethereum мог бы сэкономить более 39 миллионов долларов!

Что такое доказательство нулевого знания?

Доказательства с нулевым знанием (ZKP) позволяют проверять произвольные вычисления с помощью небольших криптографических доказательств, обеспечивая при этом защиту конфиденциальности. Приложения и инфраструктура обычно используют ZKP двумя способами:

1. Защита конфиденциальности
2. Проверяемые вычисления и масштабируемость
3. Небра

В таких случаях доказательства нулевого знания генерируются путем объединения данных о конкретном пользователе с публичными данными о цепочке. Эти доказательства затем проверяются на цепочке для выполнения определенной последующей бизнес-логики.

Приложения для защиты конфиденциальности:

Что касается потока данных, когда ZKP используются в приложениях для защиты конфиденциальности, доказательства должны генерироваться на стороне клиента, чтобы избежать утечки конфиденциальной информации о пользователе (например, приватных ключей). В таких приложениях управляемый пользователем клиент (будь то браузер или приложение, запущенное на телефоне) отправляет доказательство непосредственно в блокчейн.

Примеры:

• Решения для идентификации на основе ZK, такие как Worldcoin
• Финансовые приложения, защищающие конфиденциальность, такие как Tornado Cash и Railgun

Масштабные решения:

Когда ZKP используются для масштабирования, для генерации доказательств обычно не требуются конфиденциальные данные пользователя. Таким образом, генерация доказательств может быть передана более мощным серверам или публичным облакам. Некоторые решения для масштабирования используют GPU-ускорение для повышения пропускной способности и задержки генерации доказательств.

Примеры:

• zkRollups, такие как zkSync, Polygon zkEVM, Scroll, Starkware и Linea
• zkКопроцессоры, такие как Succinct, RISC Zero, Axiom, Brevis и Lagrange

Методология ZKP

С помощью этой приборной панели мы измеряем три ключевых показателя:

1. Общие расчетные сборы (TSF): Общая сумма ETH, уплаченная пользователями или решениями по масштабированию для проверки доказательств нулевого знания на цепочке. Эти платежи обычно можно разделить на связанные с криптографией прекомпиляции, которые вызывают EVM (подробнее об этом ниже).
2. Объем транзакций на цепочке: Количество транзакций, проверяющих доказательства нулевого знания.
3. Количество активных пользователей: Количество пользователей, использующих доказательства ZK.

Как мы это измеряем?

Мы выполнили запросы к индексированным данным Dune для Ethereum, чтобы получить данные о расходах на газ для проверки ZKP. Выявив правильные контракты и методы вызова транзакций, мы определили соответствующие внутренние вызовы (см. методологию аннотированных данных в этом разделе). Эти расходы в основном связаны с вызовом следующих прекомпиляторов: