L1 ব্লক ভেরিফিকেশনের জন্য zkEVM

zkEVM হলো এমন একটি প্রযুক্তি যা ইথিরিয়াম ব্লক এক্সিকিউশন ভেরিফাই করতে জিরো-নলেজ প্রুফ ব্যবহার করে। প্রতিটি -কে একটি ব্লকের সমস্ত লেনদেন পুনরায় এক্সিকিউট করার পরিবর্তে, একজন একক বিশেষায়িত এ্যাক্টর (যাকে "প্রুভার" বলা হয়) ব্লকটি এক্সিকিউট করে এবং একটি ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রুফ তৈরি করে যা প্রমাণ করে যে এক্সিকিউশনটি সঠিক ছিল। এরপর যেকোনো নোড এই প্রুফটি ভেরিফাই করতে পারে—এই প্রক্রিয়াটি সমস্ত লেনদেন পুনরায় এক্সিকিউট করার চেয়ে বহুগুণ সস্তা।

রি-এক্সিকিউশন সমস্যা

বর্তমানে, ইথিরিয়াম একটি "N-of-N" ভেরিফিকেশন মডেল ব্যবহার করে: প্রস্তাবিত স্টেট পরিবর্তনগুলো সঠিক কিনা তা ভেরিফাই করতে প্রতিটি ভ্যালিডেটরকে স্বাধীনভাবে প্রতিটি ব্লকের প্রতিটি লেনদেন পুনরায় এক্সিকিউট করতে হয়। যদিও এই পদ্ধতিটি সর্বোচ্চ ট্রাস্টলেস, এটি একটি মৌলিক বাধা (bottleneck) তৈরি করে।

সমস্যা হলো ইথিরিয়ামের থ্রুপুট একজন সাধারণ ভ্যালিডেটর যা প্রসেস করতে পারে তার দ্বারা সীমাবদ্ধ। বাড়ালে প্রতি ব্লকে আরও বেশি লেনদেন করা সম্ভব হবে, তবে এটি ভ্যালিডেটরদের জন্য হার্ডওয়্যার রিকোয়ারমেন্টসও বাড়িয়ে দেবে। এটি বিকেন্দ্রীকরণের জন্য হুমকিস্বরূপ—যদি একটি ভ্যালিডেটর চালানোর জন্য ব্যয়বহুল হার্ডওয়্যারের প্রয়োজন হয়, তবে নেটওয়ার্ক সুরক্ষিত করার কাজে কম মানুষ অংশগ্রহণ করতে পারবে।

zkEVM এই ট্রেডঅফ থেকে বেরিয়ে আসার একটি উপায় অফার করে। "সবাই পুনরায় এক্সিকিউট করে" থেকে "একজন প্রমাণ করে, সবাই ভেরিফাই করে" মডেলে স্থানান্তরিত হওয়ার মাধ্যমে, ইথিরিয়াম ভ্যালিডেটর হার্ডওয়্যার রিকোয়ারমেন্টস না বাড়িয়ে নিরাপদে গ্যাস লিমিট বাড়াতে পারে।

zkEVM L1 ভেরিফিকেশন কীভাবে কাজ করে

zkEVM ভেরিফিকেশন ব্লক ভ্যালিডেশনকে একটি "1-of-N" মডেলে রূপান্তরিত করে:

1. এক্সিকিউশন: একজন প্রুভার একটি ব্লকের সমস্ত লেনদেন এক্সিকিউট করে এবং প্রতিটি স্টেট পরিবর্তন ট্র্যাক করে
2. প্রুভিং: প্রুভার একটি ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রুফ (একটি SNARK বা STARK) তৈরি করে যা এক্সিকিউশনের সঠিকতা প্রমাণ করে
3. ভেরিফিকেশন: ভ্যালিডেটরস লেনদেন পুনরায় এক্সিকিউট করার পরিবর্তে প্রুফটি ভেরিফাই করে—এটি সম্পূর্ণ রি-এক্সিকিউশনের চেয়ে নাটকীয়ভাবে সস্তা

নিরাপত্তার গ্যারান্টি একই থাকে: যদি এক্সিকিউশনটি ভুল হয়, তবে কোনো বৈধ প্রুফ তৈরি করা যাবে না। কিন্তু এখন, প্রতিটি নোড ব্যয়বহুল কম্পিউটেশন করার পরিবর্তে, শুধুমাত্র প্রুভার তা করে—এবং ভেরিফিকেশন এতটাই সস্তা যে এটি গ্যাস লিমিটকে সীমাবদ্ধ করে না।

টাইপ 1 zkEVMs

ইথিরিয়ামের সাথে সামঞ্জস্যের ওপর ভিত্তি করে zkEVM-গুলোকে বিভিন্ন টাইপে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:

• টাইপ 1: সম্পূর্ণ ইথিরিয়াম-সমতুল্য। EVM-এ কোনো পরিবর্তন করা হয় না, তাই যেকোনো ইথিরিয়াম ব্লক ঠিক যেমন আছে তেমনই প্রমাণ করা যায়
• টাইপ 2-4: প্রুভিং সহজ করার জন্য EVM-এর আচরণ পরিবর্তন করে বিভিন্ন ট্রেডঅফ তৈরি করে

L1 ভেরিফিকেশনের জন্য, টাইপ 1 অপরিহার্য। zkEVM-কে অবশ্যই এজ কেস এবং ঐতিহাসিক ব্লকসহ যেকোনো বৈধ ইথিরিয়াম ব্লক প্রমাণ করতে সক্ষম হতে হবে। ইথিরিয়ামের সঠিক আচরণ থেকে যেকোনো বিচ্যুতি কনসেন্সাস সমস্যা তৈরি করবে।

ইথিরিয়াম ফাউন্ডেশনের zkEVM গবেষণা টাইপ 1 ইমপ্লিমেন্টেশনের ওপর ফোকাস করে যা বিদ্যমান ইথিরিয়াম এক্সিকিউশনের সাথে সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যপূর্ণ।

ইথিরিয়ামের জন্য সুবিধা

উচ্চতর থ্রুপুট

যখন ভেরিফিকেশন সস্তা হয়, তখন গ্যাস লিমিট নিরাপদে বাড়ানো যায়। এটি নেটওয়ার্কের ধারণক্ষমতা বাড়ায় এবং উচ্চ-চাহিদার সময়ে ফি স্থিতিশীল রাখতে সাহায্য করে। বর্তমান গ্যাস লিমিট আংশিকভাবে ভ্যালিডেটর হার্ডওয়্যার দ্বারা সীমাবদ্ধ—zkEVM এই সীমাবদ্ধতা দূর করে।

শক্তিশালী বিকেন্দ্রীকরণ

zkEVM ভেরিফিকেশনের মাধ্যমে, ভ্যালিডেটরদের লেনদেন এক্সিকিউট করার পরিবর্তে শুধুমাত্র প্রুফ ভেরিফাই করতে হয়। এটি একটি ভ্যালিডেটর চালানোর জন্য হার্ডওয়্যার রিকোয়ারমেন্টস নাটকীয়ভাবে কমিয়ে দেয়, যা আরও বেশি মানুষকে নেটওয়ার্ক সুরক্ষিত করার কাজে অংশগ্রহণ করতে সক্ষম করে। বৃহত্তর ভ্যালিডেটর বৈচিত্র্য ইথিরিয়ামের সেন্সরশিপ প্রতিরোধ এবং স্থিতিস্থাপকতাকে শক্তিশালী করে।

মনে রাখবেন যে প্রুভিংয়ের জন্য উল্লেখযোগ্য কম্পিউটেশনাল রিসোর্সের প্রয়োজন হয়, যা বর্তমান ভ্যালিডেটর হার্ডওয়্যারের চেয়ে বেশি। তবে, ভ্যালিডেশনের বিপরীতে, প্রুভিংকে একইভাবে বিকেন্দ্রীকৃত হওয়ার প্রয়োজন নেই: প্রতি ব্লকে শুধুমাত্র একটি সঠিক প্রুফ প্রয়োজন, এবং যেকেউ এটি দ্রুত ভেরিফাই করতে পারে। প্রুভার মার্কেট, প্রুফ এগ্রিগেশন এবং হার্ডওয়্যার এক্সিলারেশন নিয়ে গবেষণার লক্ষ্য হলো প্রুভিং যেন কয়েকজন বড় অপারেটরের মধ্যে সীমাবদ্ধ না থেকে প্রতিযোগিতামূলক এবং অ্যাক্সেসযোগ্য থাকে তা নিশ্চিত করা।

অনুমানযোগ্য ফাইনালিটি

ব্লকের জটিলতা নির্বিশেষে প্রুফ ভেরিফিকেশন ধ্রুবক সময়ে (constant time) কাজ করে। এটি এটেস্টেশন টাইমিংকে আরও অনুমানযোগ্য করে তোলে এবং মিসড এটেস্টেশন কমায় যা তখন ঘটতে পারে যখন ভ্যালিডেটরস সময়মতো জটিল ব্লক প্রসেস করতে সংগ্রাম করে।

রিয়েল-টাইম প্রুভিং চ্যালেঞ্জ

zkEVM L1 ভেরিফিকেশনের প্রধান চ্যালেঞ্জ হলো গতি। ইথিরিয়াম ব্লকস প্রতি 12 সেকেন্ডে তৈরি হয়, যার মানে কনসেন্সাস এর জন্য কার্যকর হতে হলে প্রুফগুলোকেও একই সময়সীমার মধ্যে তৈরি করতে হবে।

বর্তমান zkEVM ইমপ্লিমেন্টেশনগুলোতে একটি একক ব্লক প্রমাণ করতে কয়েক মিনিট থেকে কয়েক ঘণ্টা সময় লাগতে পারে। গবেষণা এই ব্যবধান কমানোর ওপর ফোকাস করে:

• প্যারালালাইজেশন: একাধিক মেশিনে প্রুভিংয়ের কাজ ভাগ করে দেওয়া
• বিশেষায়িত হার্ডওয়্যার: ZK প্রুভিংয়ের জন্য অপ্টিমাইজ করা সার্কিট এবং হার্ডওয়্যার ডিজাইন করা
• অ্যালগরিদমিক উন্নতি: আরও দক্ষ প্রুফ সিস্টেম এবং সার্কিট ডিজাইন
• ইনক্রিমেন্টাল প্রুভিং: লেনদেন এক্সিকিউট হওয়ার সাথে সাথে প্রুফ তৈরি করা, পরে নয়

বর্তমান গবেষণা এবং ইমপ্লিমেন্টেশন

ইথিরিয়াম ফাউন্ডেশন Privacy Stewards of Ethereum (PSE) (opens in a new tab) টিমের মাধ্যমে zkEVM গবেষণায় অর্থায়ন করে। মূল গবেষণার বিষয়গুলোর মধ্যে রয়েছে:

• রিয়েল-টাইম প্রুভিং: 12-সেকেন্ডের স্লটের মধ্যে সম্পূর্ণ ব্লক প্রুফ তৈরি করা
• ক্লায়েন্ট ইন্টিগ্রেশন: এক্সিকিউশন ক্লায়েন্ট এবং প্রুভারদের মধ্যে ইন্টারফেস স্ট্যান্ডার্ডাইজ করা
• অর্থনৈতিক প্রণোদনা: টেকসই প্রুভার মার্কেট এবং ফি স্ট্রাকচার ডিজাইন করা

ইমপ্লিমেন্টেশন স্ট্যাটাস

ইথিরিয়াম ব্লক প্রুভিংয়ের জন্য বেশ কয়েকটি zkVM ইমপ্লিমেন্টেশন তৈরি এবং পরীক্ষা করা হচ্ছে:

এগুলো EVM বাইটকোড এক্সিকিউট করতে RISC-V ভিত্তিক ভার্চুয়াল মেশিন ব্যবহার করে, তারপর সঠিক এক্সিকিউশনের ZK প্রুফ তৈরি করে। আপ-টু-ডেট টেস্ট রেজাল্ট এবং অগ্রগতি ইথিরিয়াম ফাউন্ডেশনের zkVM ট্র্যাকার (opens in a new tab)-এ ট্র্যাক করা হয়।

অন্যান্য আপগ্রেডের সাথে zkEVM কীভাবে মানানসই

zkEVM L1 ভেরিফিকেশন ইথিরিয়াম রোডম্যাপের অন্যান্য বেশ কয়েকটি বিষয়ের সাথে যুক্ত:

• ভার্কেল ট্রি: স্টেটলেস ভেরিফিকেশনের জন্য ছোট উইটনেস সক্ষম করে, যা প্রুভারদের কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় ডাটা কমায়
• স্টেটলেসনেস: zkEVM একটি মূল সহায়ক—এক্সিকিউশনের ZK প্রুফ থাকলে, ব্লকস ভেরিফাই করার জন্য নোডগুলোর সম্পূর্ণ স্টেট এর প্রয়োজন হয় না
• PBS: ব্লক বিল্ডাররা সম্ভাব্যভাবে প্রুফ জেনারেশনকে একীভূত করতে পারে, অথবা একটি পৃথক প্রুভার মার্কেট আবির্ভূত হতে পারে
• সিঙ্গেল স্লট ফাইনালিটি: দ্রুত প্রুফ জেনারেশন ক্রিপ্টোগ্রাফিক গ্যারান্টিসহ সিঙ্গেল-স্লট ফাইনালিটি সক্ষম করতে পারে

আরও পড়ুন

• zkEVM Foundation (opens in a new tab) - অফিসিয়াল ইথিরিয়াম ফাউন্ডেশন zkEVM রিসার্চ হাব
• Ethproofs (opens in a new tab) - রিয়েল-টাইমে ইথিরিয়াম প্রমাণ করার প্রতিযোগিতা ট্র্যাক করুন
• zkevm.fyi (opens in a new tab) - L1 এর জন্য zkEVM এর ওপর টেকনিক্যাল বই
• PSE zkEVM Specs (opens in a new tab) - টেকনিক্যাল স্পেসিফিকেশন
• The Verge (opens in a new tab) - ভেরিফিকেশন উন্নতির ওপর ভিটালিকের ওভারভিউ
• EF zkEVM Blog (opens in a new tab) - EF টিমের পারফরম্যান্স অ্যানালাইসিস