L1 பிளாக் சரிபார்ப்பிற்கான zkEVM

zkEVM என்பது எத்தேரியம் பிளாக் செயல்பாட்டைச் சரிபார்க்க ஜீரோ-நாலேஜ் ப்ரூஃப்களைப் பயன்படுத்தும் ஒரு தொழில்நுட்பமாகும். ஒவ்வொரு ஒரு பிளாக்கில் உள்ள அனைத்து பரிவர்த்தனைகளையும் மீண்டும் செயல்படுத்த வேண்டும் என்பதற்குப் பதிலாக, ஒரு சிறப்பு நபர் ("ப்ரூவர்" (prover) என்று அழைக்கப்படுபவர்) பிளாக்கைச் செயல்படுத்தி, செயல்பாடு சரியானது என்பதற்கான கிரிப்டோகிராஃபிக் ப்ரூஃபை (cryptographic proof) உருவாக்குகிறார். எந்தவொரு நோடும் இந்த ப்ரூஃபைச் சரிபார்க்க முடியும்—இது அனைத்து பரிவர்த்தனைகளையும் மீண்டும் செயல்படுத்துவதை விட பல மடங்கு மலிவான செயல்முறையாகும்.

மீண்டும் செயல்படுத்துவதில் உள்ள சிக்கல்

இன்று, எத்தேரியம் "N-of-N" சரிபார்ப்பு மாதிரியைப் பயன்படுத்துகிறது: முன்மொழியப்பட்ட ஸ்டேட் மாற்றங்கள் சரியானவை என்பதைச் சரிபார்க்க, ஒவ்வொரு வேலிடேட்டரும் ஒவ்வொரு பிளாக்கிலும் உள்ள ஒவ்வொரு பரிவர்த்தனையையும் சுயாதீனமாக மீண்டும் செயல்படுத்த வேண்டும். இந்த அணுகுமுறை அதிகபட்சமாக நம்பகத்தன்மை வாய்ந்ததாக இருந்தாலும், இது ஒரு அடிப்படை இடையூறை உருவாக்குகிறது.

சராசரி வேலிடேட்டர் எதைச் செயல்படுத்த முடியும் என்பதன் மூலம் எத்தேரியத்தின் செயல்திறன் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது என்பதே சிக்கலாகும். உயர்த்துவது ஒரு பிளாக்கிற்கு அதிக பரிவர்த்தனைகளை அனுமதிக்கும், ஆனால் இது வேலிடேட்டர்களுக்கான வன்பொருள் தேவைகளையும் அதிகரிக்கும். இது பரவலாக்கத்தை அச்சுறுத்துகிறது—ஒரு வேலிடேட்டரை இயக்குவதற்கு விலையுயர்ந்த வன்பொருள் தேவைப்பட்டால், நெட்வொர்க்கைப் பாதுகாப்பதில் குறைவான நபர்களே பங்கேற்க முடியும்.

இந்தச் சிக்கலிலிருந்து விடுபடுவதற்கான வழியை zkEVM வழங்குகிறது. "அனைவரும் மீண்டும் செயல்படுத்துகிறார்கள்" என்பதிலிருந்து "ஒருவர் நிரூபிக்கிறார், அனைவரும் சரிபார்க்கிறார்கள்" என்பதற்கு மாறுவதன் மூலம், வேலிடேட்டர் வன்பொருள் தேவைகளை அதிகரிக்காமல் எத்தேரியம் கேஸ் வரம்பைப் பாதுகாப்பாக அதிகரிக்க முடியும்.

zkEVM L1 சரிபார்ப்பு எவ்வாறு செயல்படுகிறது

zkEVM சரிபார்ப்பு பிளாக் சரிபார்ப்பை "1-of-N" மாதிரியாக மாற்றுகிறது:

1. செயல்பாடு (Execution): ஒரு ப்ரூவர் ஒரு பிளாக்கில் உள்ள அனைத்து பரிவர்த்தனைகளையும் செயல்படுத்துகிறார், ஒவ்வொரு ஸ்டேட் மாற்றத்தையும் கண்காணிக்கிறார்
2. நிரூபித்தல் (Proving): ப்ரூவர் செயல்பாட்டின் சரியான தன்மையை உறுதிப்படுத்தும் ஒரு கிரிப்டோகிராஃபிக் ப்ரூஃபை (ஒரு SNARK அல்லது STARK) உருவாக்குகிறார்
3. சரிபார்த்தல் (Verification): பரிவர்த்தனைகளை மீண்டும் செயல்படுத்துவதற்குப் பதிலாக வேலிடேட்டர்கள் ப்ரூஃபைச் சரிபார்க்கிறார்கள்—இது முழுமையாக மீண்டும் செயல்படுத்துவதை விட மிகவும் மலிவானது

பாதுகாப்பு உத்தரவாதம் அப்படியே உள்ளது: செயல்பாடு தவறாக இருந்தால், எந்தவொரு சரியான ப்ரூஃபையும் உருவாக்க முடியாது. ஆனால் இப்போது, ஒவ்வொரு நோடும் விலையுயர்ந்த கணக்கீட்டைச் செய்வதற்குப் பதிலாக, ப்ரூவர் மட்டுமே செய்கிறார்—மேலும் சரிபார்ப்பு கேஸ் வரம்பைக் கட்டுப்படுத்தாத அளவுக்கு மலிவானது.

வகை 1 zkEVM-கள்

எத்தேரியத்துடனான அவற்றின் இணக்கத்தன்மையின் அடிப்படையில் zkEVM-கள் வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன:

• வகை 1: முழுமையாக எத்தேரியத்திற்கு இணையானது. EVM-ல் எந்த மாற்றங்களும் இல்லை, எனவே எந்தவொரு எத்தேரியம் பிளாக்கையும் அப்படியே நிரூபிக்க முடியும்
• வகை 2-4: நிரூபிப்பதை எளிதாக்க EVM நடத்தையை மாற்றி, பல்வேறு சமரசங்களைச் செய்கின்றன

L1 சரிபார்ப்பிற்கு, வகை 1 அவசியமானது. எட்ஜ் கேஸ்கள் (edge cases) மற்றும் வரலாற்று பிளாக்குகள் உட்பட எந்தவொரு சரியான எத்தேரியம் பிளாக்கையும் zkEVM-ஆல் நிரூபிக்க முடிய வேண்டும். எத்தேரியத்தின் சரியான நடத்தையிலிருந்து ஏதேனும் விலகல் ஏற்பட்டால் அது ஒருமித்த கருத்து (consensus) சிக்கல்களை உருவாக்கும்.

எத்தேரியம் அறக்கட்டளையின் zkEVM ஆராய்ச்சியானது, தற்போதுள்ள எத்தேரியம் செயல்பாட்டுடன் முழுமையாக இணக்கமான வகை 1 செயலாக்கங்களில் கவனம் செலுத்துகிறது.

எத்தேரியத்திற்கான நன்மைகள்

அதிக செயல்திறன்

சரிபார்ப்பு மலிவாக இருக்கும்போது, கேஸ் வரம்பைப் பாதுகாப்பாக அதிகரிக்க முடியும். இது நெட்வொர்க் திறனை விரிவுபடுத்துகிறது மற்றும் அதிக தேவையுள்ள காலங்களில் கட்டணங்களை நிலைப்படுத்த உதவுகிறது. தற்போதைய கேஸ் வரம்பு வேலிடேட்டர் வன்பொருளால் ஓரளவு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது—zkEVM இந்தக் கட்டுப்பாட்டை நீக்குகிறது.

வலுவான பரவலாக்கம்

zkEVM சரிபார்ப்புடன், வேலிடேட்டர்கள் பரிவர்த்தனைகளைச் செயல்படுத்துவதற்குப் பதிலாக ப்ரூஃப்களை மட்டுமே சரிபார்க்க வேண்டும். இது ஒரு வேலிடேட்டரை இயக்குவதற்கான வன்பொருள் தேவைகளை வெகுவாகக் குறைக்கிறது, நெட்வொர்க்கைப் பாதுகாப்பதில் அதிகமான மக்கள் பங்கேற்க உதவுகிறது. அதிக வேலிடேட்டர் பன்முகத்தன்மை எத்தேரியத்தின் தணிக்கை எதிர்ப்பு மற்றும் மீள்திறனை வலுப்படுத்துகிறது.

நிரூபிப்பதற்கு தற்போதைய வேலிடேட்டர் வன்பொருளை விட அதிகமான கணக்கீட்டு வளங்கள் தேவை என்பதை நினைவில் கொள்ளவும். இருப்பினும், சரிபார்ப்பைப் போலல்லாமல், நிரூபிப்பது அதே வழியில் பரவலாக்கப்பட வேண்டியதில்லை: ஒரு பிளாக்கிற்கு ஒரு சரியான ப்ரூஃப் மட்டுமே தேவை, அதை யார் வேண்டுமானாலும் விரைவாகச் சரிபார்க்கலாம். ப்ரூவர் சந்தைகள், ப்ரூஃப் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் வன்பொருள் முடுக்கம் (hardware acceleration) பற்றிய ஆராய்ச்சியானது, நிரூபிப்பது ஒரு சில பெரிய ஆபரேட்டர்களிடையே குவிந்திருக்காமல் போட்டித்தன்மையுடனும் அணுகக்கூடியதாகவும் இருப்பதை உறுதி செய்வதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

கணிக்கக்கூடிய இறுதிநிலை (Predictable finality)

பிளாக் சிக்கலான தன்மையைப் பொருட்படுத்தாமல் ப்ரூஃப் சரிபார்ப்பு நிலையான நேரத்தில் செயல்படுகிறது. இது சான்றளிப்பு (attestation) நேரத்தை மேலும் கணிக்கக்கூடியதாக ஆக்குகிறது மற்றும் சிக்கலான பிளாக்குகளை சரியான நேரத்தில் செயல்படுத்த வேலிடேட்டர்கள் சிரமப்படும்போது ஏற்படக்கூடிய தவறவிடப்பட்ட சான்றளிப்புகளைக் குறைக்கிறது.

நிகழ்நேர நிரூபிப்பு சவால்கள்

zkEVM L1 சரிபார்ப்பிற்கான முக்கிய சவால் வேகம் ஆகும். எத்தேரியம் பிளாக்குகள் ஒவ்வொரு 12 வினாடிகளுக்கும் உருவாக்கப்படுகின்றன, அதாவது ஒருமித்த கருத்துக்கு (consensus) பயனுள்ளதாக இருக்க இதே காலக்கெடுவுக்குள் ப்ரூஃப்கள் உருவாக்கப்பட வேண்டும்.

தற்போதைய zkEVM செயலாக்கங்கள் ஒரு பிளாக்கை நிரூபிக்க நிமிடங்கள் முதல் மணிநேரங்கள் வரை ஆகலாம். இதன் மூலம் இந்த இடைவெளியைக் குறைப்பதில் ஆராய்ச்சி கவனம் செலுத்துகிறது:

• இணையாக்கம் (Parallelization): பல இயந்திரங்களில் நிரூபிக்கும் வேலையை விநியோகித்தல்
• சிறப்பு வன்பொருள்: ZK நிரூபிப்பிற்காக உகந்ததாக்கப்பட்ட சர்க்யூட்கள் மற்றும் வன்பொருளை வடிவமைத்தல்
• அல்காரித மேம்பாடுகள்: மிகவும் திறமையான ப்ரூஃப் அமைப்புகள் மற்றும் சர்க்யூட் வடிவமைப்புகள்
• படிப்படியான நிரூபிப்பு (Incremental proving): பரிவர்த்தனைகள் செயல்பட்ட பிறகு அல்லாமல், செயல்படும்போதே ப்ரூஃப்களை உருவாக்குதல்

தற்போதைய ஆராய்ச்சி மற்றும் செயலாக்கங்கள்

எத்தேரியம் அறக்கட்டளை Privacy Stewards of Ethereum (PSE) (opens in a new tab) குழுவின் மூலம் zkEVM ஆராய்ச்சிக்கு நிதியளிக்கிறது. முக்கிய ஆராய்ச்சி தடங்கள் பின்வருமாறு:

• நிகழ்நேர நிரூபிப்பு: 12 வினாடி ஸ்லாட்டுகளுக்குள் முழு பிளாக் ப்ரூஃப்களை உருவாக்குதல்
• கிளையண்ட் ஒருங்கிணைப்பு: எக்ஸிகியூஷன் கிளையண்ட்கள் மற்றும் ப்ரூவர்களுக்கு இடையிலான இடைமுகங்களை தரப்படுத்துதல்
• பொருளாதார ஊக்கத்தொகைகள்: நிலையான ப்ரூவர் சந்தைகள் மற்றும் கட்டண கட்டமைப்புகளை வடிவமைத்தல்

செயலாக்க நிலை

எத்தேரியம் பிளாக் நிரூபிப்பிற்காக பல zkVM செயலாக்கங்கள் உருவாக்கப்பட்டு சோதிக்கப்படுகின்றன:

இவை EVM பைட்கோடைச் செயல்படுத்த RISC-V அடிப்படையிலான விர்ச்சுவல் மெஷின்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, பின்னர் சரியான செயல்பாட்டின் ZK ப்ரூஃப்களை உருவாக்குகின்றன. புதுப்பித்த சோதனை முடிவுகள் மற்றும் முன்னேற்றம் எத்தேரியம் அறக்கட்டளையின் zkVM டிராக்கரில் (opens in a new tab) கண்காணிக்கப்படுகின்றன.

பிற மேம்படுத்தல்களுடன் zkEVM எவ்வாறு பொருந்துகிறது

zkEVM L1 சரிபார்ப்பு பல எத்தேரியம் வழிகாட்டி (roadmap) உருப்படிகளுடன் இணைகிறது:

• வெர்கிள் மரங்கள் (Verkle Trees): ஸ்டேட்லெஸ் சரிபார்ப்பிற்கான சிறிய சாட்சிகளை (witnesses) செயல்படுத்துகிறது, ப்ரூவர்கள் வேலை செய்ய வேண்டிய தரவைக் குறைக்கிறது
• ஸ்டேட்லெஸ்னஸ் (Statelessness): zkEVM ஒரு முக்கிய இயக்கியாகும்—செயல்பாட்டின் ZK ப்ரூஃப்களுடன், பிளாக்குகளைச் சரிபார்க்க நோடுகளுக்கு முழு ஸ்டேட் தேவையில்லை
• PBS: பிளாக் பில்டர்கள் ப்ரூஃப் உருவாக்கத்தை ஒருங்கிணைக்கலாம் அல்லது ஒரு தனி ப்ரூவர் சந்தை உருவாகலாம்
• சிங்கிள் ஸ்லாட் ஃபைனாலிட்டி (Single Slot Finality): வேகமான ப்ரூஃப் உருவாக்கம் கிரிப்டோகிராஃபிக் உத்தரவாதங்களுடன் சிங்கிள்-ஸ்லாட் ஃபைனாலிட்டியைச் செயல்படுத்தும்

மேலும் படிக்க

• zkEVM Foundation (opens in a new tab) - அதிகாரப்பூர்வ எத்தேரியம் அறக்கட்டளை zkEVM ஆராய்ச்சி மையம்
• Ethproofs (opens in a new tab) - எத்தேரியத்தை நிகழ்நேரத்தில் நிரூபிப்பதற்கான பந்தயத்தைக் கண்காணிக்கவும்
• zkevm.fyi (opens in a new tab) - L1-க்கான zkEVM பற்றிய தொழில்நுட்ப புத்தகம்
• PSE zkEVM Specs (opens in a new tab) - தொழில்நுட்ப விவரக்குறிப்புகள்
• The Verge (opens in a new tab) - சரிபார்ப்பு மேம்பாடுகள் பற்றிய விட்டாலிக்கின் கண்ணோட்டம்
• EF zkEVM Blog (opens in a new tab) - EF குழுவின் செயல்திறன் பகுப்பாய்வு