ZK-Rollups: Memahami solusi skalabilitas yang menjanjikan untuk merevolusi Layer 2

Masalah skalabilitas yang dihadapi oleh blockchain

Adopsi massal cryptocurrency telah mengungkapkan kelemahan mendasar: sebagian besar blockchain tidak dapat memproses transaksi dengan cukup cepat. Ketika jaringan mengalami kemacetan, dua hal terjadi secara tak terhindarkan: biaya melonjak dan pengalaman pengguna menurun.

Ada dua cara untuk menyelesaikan ini. Solusi Lapisan 1 secara langsung memodifikasi blockchain ( seperti sharding di Ethereum ), membagi beban kerja. Solusi Lapisan 2, di sisi lain, beroperasi di atas blockchain yang ada, memproses transaksi di luar rantai dan kemudian hanya mencatat hasil akhir. Rollup adalah implementasi paling populer dari Lapisan 2.

Apa itu rollup dan mengapa ada dua jenis?

Rollup mengelompokkan ratusan transaksi menjadi satu, secara drastis mengurangi beban di blockchain dasar. Namun, ada dua pendekatan berbeda:

Rollup optimis ( seperti Optimism, Arbitrum, dan opBNB) mengasumsikan bahwa semua transaksi adalah sah secara default. Untuk memverifikasinya, mereka menunggu periode tantangan di mana jaringan dapat membantah transaksi yang mencurigakan. Metode ini lebih sederhana untuk diterapkan, tetapi memperkenalkan latensi.

ZK-rollups (seperti zkSync dan Starknet) berfungsi secara berlawanan: mereka memvalidasi setiap transaksi secara langsung menggunakan teknik kriptografi yang disebut Zero-Knowledge Proofs. Mereka tidak memerlukan periode tunggu, tetapi jauh lebih kompleks untuk dijalankan.

Zero-Knowledge Proofs: Teknologi di balik ZK-rollups

Zero-Knowledge Proofs (ZKP) adalah alat kriptografi yang memungkinkan untuk membuktikan bahwa sesuatu itu benar tanpa mengungkapkan detail tentang bagaimana itu benar. Satu pihak (penguji) menunjukkan kepada pihak lain (verifikator) kebenaran suatu klaim dengan tetap menyembunyikannya sepenuhnya.

Untuk berfungsi dengan baik, semua ZKP harus memenuhi tiga karakteristik:

1. Integritas: Jika pernyataan itu benar dan kedua belah pihak bertindak dengan benar, bukti akan selalu mengonfirmasi kebenarannya.

2. Kekuatan: Seorang penguji yang tidak jujur hampir tidak dapat menipu pemeriksa, kecuali dalam keadaan yang sangat langka.

3. Pengetahuan nol: Aspek yang paling penting. Setelah selesai, verifier hanya tahu apakah sesuatu itu benar, tetapi tidak mendapatkan informasi apa pun tentang apa yang diuji.

Proses ini berfungsi dalam tiga tahap: pertama, penguji menyediakan “saksi” (informasi rahasia yang hanya dia ketahui); kedua, verifier mengajukan pertanyaan acak berdasarkan saksi tersebut; akhirnya, penguji menjawab dengan benar menunjukkan bahwa dia memiliki informasi tersebut tanpa mengungkapkannya.

Bagaimana ZK-rollup sebenarnya beroperasi

ZK-rollups menggabungkan kontrak pintar di dalam rantai dengan mesin virtual di luar rantai. Kontrak utama di Ethereum menyimpan blok rollup dan mengelola setoran, sementara kontrak verifikasi memvalidasi bukti kriptografis. Secara paralel, komputer di luar rantai menjalankan transaksi secara independen, menghasilkan bukti yang kemudian disajikan di rantai dasar.

Keuntungannya adalah bahwa Ethereum tidak terbebani dengan setiap transaksi kecil. Sebaliknya, ia menerima ringkasan terkompresi yang berisi semua informasi yang telah divalidasi secara kriptografis.

Keuntungan konkret dari ZK-rollups

Kecepatan yang ditingkatkan: Dengan memproses transaksi di lingkungan komputasi yang dioptimalkan di luar rantai, kinerja total meningkat secara signifikan.

Lebih sedikit kemacetan jaringan: Node Ethereum hanya perlu menyimpan bukti kriptografi yang ringkas alih-alih data transaksi lengkap, membebaskan sumber daya.

Komisi yang Dikontra: Dengan kurangnya kemacetan, biaya transaksi turun secara proporsional.

Keamanan yang diperkuat: Berbeda dengan sidechain, ZK-rollup memungkinkan pengguna untuk menarik dana bahkan jika jaringan rollup mengalami masalah, menjaga mereka di bawah kendali blockchain utama.

Validasi instan: Karena hanya pengujian validitas yang memerlukan verifikasi, tidak ada periode tantangan yang menjadi ciri khas rollup optimis.

Batasan yang masih dihadapi teknologi ini

Kekurangan utama adalah kompleksitas: ZK-rollup membutuhkan matematika kriptografi yang canggih dan jauh lebih sulit untuk dikembangkan dan diterapkan dibandingkan dengan rekan-rekan optimisnya.

Selain itu, tetap terkena batasan lapisan dasar. Jika Ethereum sedang sesak, ZK-rollup juga merasakannya.

Akhirnya, setiap implementasi Layer 2 berkontribusi pada fragmentasi likuiditas. Jika nilai tersebar di antara beberapa rollup, protokol individual dapat mengalami masalah kedalaman pasar.

Mengapa beberapa memilih optimis dan yang lain ZK?

Rollup optimis mendapatkan adopsi awal karena relatif mudah untuk dibangun. Para pengembang mengorbankan kecepatan demi implementasi yang lebih cepat. ZK-rollup, meskipun superior dalam kinerja teoritis, membutuhkan tingkat kecanggihan teknis yang jauh lebih besar, membatasi adopsi mereka saat ini.

Namun, seiring dengan kematangan teknologi dan kemajuan penelitian, ZK-rollups muncul sebagai solusi dominan dalam jangka panjang.

Kesimpulan: Masa Depan Skalabilitas Blockchain

Skalabilitas bukanlah fitur opsional dalam blockchain, melainkan kebutuhan mendasar. ZK-rollups mewakili kemajuan konseptual yang signifikan, menggabungkan privasi kriptografis dengan kinerja yang lebih baik. Kompleksitasnya saat ini bukanlah kelemahan permanen, melainkan fitur yang akan disempurnakan seiring waktu.

Bagi mereka yang ingin memahami generasi teknologi blockchain yang akan datang, memahami cara kerja ZK-rollups kini bukan lagi pilihan, melainkan suatu keharusan. Pendekatan skala Capa 2 ini sedang mendefinisikan kembali apa yang mungkin dalam keuangan terdesentralisasi.