Selama bertahun-tahun, pengguna Ethereum mengeluhkan lambatnya sebuah transaksi di proses dimana protokol hanya dapat menangani 10-15 transaksi per detik, dan biaya sering menjadi melonjak sangat tinggi ketika aktivitas pengguna jaringan meningkat.
Zero-knowledge (ZK) adalah salah satu opsi yang paling menarik dan menjanjikan untuk meningkatkan skalabilitas Ethereum. Salah satu penggunaan ZK proof yang populer untuk menskalakan Ethereum adalah apa yang dikenal sebagai zkEVM. Jadi apa itu zkEVM, dan bagaimana ini membantu kami membuat Ethereum lebih murah dan lebih efisien untuk digunakan?
Apa itu zkEVM?
Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine (zkEVM) adalah solusi penskalaan layer 2 yang akan berfokus pada peningkatan skalabilitas. Salah satu proyek yang mengembangkanya adalah Polygon (layer-2) dimana zkEVM sepenuhnya kompatibel atau dapat terintegrasi dengan smart contract yang berjalan di Ethereum.
Dalam zkEVM, sistem zero-knowledge rollup bertugas menggulung banyak transaksi menjadi satu dan EVM bertugas mengeluarkan proof-nya untuk diberikan ke protokol inti (blockchain layer-1). Protokol inti kemudian akan langsung memvalidasi satu gulungan transaksi tersebut tanpa harus memilah-milah data.
Dengan demikian, transaksi yang banyak di awal tadi bisa divalidasi dengan cepat tanpa perlu memakan banyak biaya dan menghemat waktu.
Apa itu zero-knowledge proof?
Istilah Zero Knowledge Proof (ZKP) yang artinya merupakan protokol kriptografi yang dapat digunakan seseorang untuk membuktikan kepemilikan seseorang (prover) akan suatu informasi rahasia kepada orang lain (verifier), tanpa perlu mengungkapkan informasi tersebut atau memberikan cara bagi orang lain untuk mengetahui rahasia tersebut.
Apa itu Ethereum Virtual Machine (EVM)?
Selanjutnya, untuk memahami ZK proof yang digunakan untuk menskalakan Ethereum Virtual Machine (EVM) mengharuskan kita untuk terlebih dahulu memahami apa itu EVM. Sederhananya EVM Ini adalah mekanisme dimana blockchain Ethereum mengeksekusi transaksi. Karena, setiap blockchain membutuhkan seperangkat aturan untuk menentukan transaksi mana yang valid.
Dalam blockchain Ethereum, EVM melakukan fungsi ini. EVM ada sebagai satu entitas tunggal yang dikelola oleh ribuan komputer yang terhubung yang menjalankan klien Ethereum. Tapi Ethereum memiliki satu masalah besar yaitu skalabilitasnya. Throughput Ethereum terlalu rendah, dan biaya transaksi terlalu mahal.
Bagaimana Cara Kerja zkEVM?
Seperti EVM, zkEVM juga memperbarui ‘status’ blockchain. Namun, zkEVM selangkah lebih jauh dan memberikan bukti bahwa status blockchain sudah benar.
Sebelum itu, mari kita pahami cara kerja Ethereum Virtual Machine. Ketika seorang pengembang melakukan penyesuaian pada Smart Contractnya, ‘ status ‘ nantinya dari blockchain akan disesuaikan. Berikut rangkaian kerja EVM:
- Bytecode smart contract dimuat dari EVM dan dieksekusi oleh node di EVM. Semua node menerima data yang sama, sehingga hasilnya akan sama untuk setiap node. Bukankah hasilnya sama? Kemudian node tidak dapat melakukan transaksi.
- Komunikasi terjadi antara blockchain dan EVM. ‘EVM Opcodes’ ini berkomunikasi dengan berbagai bagian EVM dan mengambil data dari blockchain, setelah itu mereka menuliskannya ke dalam memori EVM.
- Data yang dipindahkan ke EVM sekarang akan dieksekusi, setelah transisi selesai. Status ini tetap sama sampai transaksi baru lainnya dieksekusi.
Teknologi EVM akan membuat aktivitas transaksi menjadi lancar dan smart contract berfungsi dengan baik. Namun EVM standar hanya dapat menginterpretasikan sistem rollup secara kasus per kasus yang menyebabkan transaksi di jaringan menjadi sangat lambat dan mahal.
Cara Kerja zkEVM
Pada prinsipnya, zkEVM bekerja dengan cara yang sama seperti EVM. Namun demikian, sejumlah tindakan tambahan terjadi yang memastikan bahwa data lebih terkontrol. Mari kita ambil langkah-langkah di atas sebagai dasar. ZkEVM melakukan tindakan tambahan berikut:
- ZkEVM memeriksa apakah bytecode adalah kode yang benar dan berasal dari alamat yang benar.
- Periksa apakah komunikasi antara bagian yang berbeda sudah benar. Jika data dikirim, data ini harus sama persis pada saat kedatangan. Di zkEVM, ini tunduk pada pemeriksaan tambahan.
- Kontrol memastikan bahwa semuanya dilakukan dengan benar, dan bahwa data dari blockchain benar-benar cocok dengan data di EVM.
Arsitektur zkEVM
Arsitektur zkEVM terdiri dari tiga bagian sebagai berikut:
- Execution environment : Cara yang terjadi sangat mirip dengan standar EVM. Di Execution environment, status blockchain disalin dan kemudian digabungkan dengan transaksi untuk membuat status baru.
- Proving circuit : Dalam tahap ini pengembangan zero-knowledge proofs yang memeriksa validitas transaksi dari Execution environment. Ini adalah bagian penting, karena memeriksa di sini apakah semua data benar-benar valid, dan tidak ada yang salah mengubah data. Semua data masuk ke Proving Circuit, setelah itu zk-proof dihasilkan. Ini menghasilkan ‘proof’, yang berfungsi sebagai bukti validitas.
- Verifier contract : hasil dari transaksi, dipindahkan ke smart contract pada layer 1 blockchain Ethereum.
Vitalik Buterin, pendiri Ethereum, mencoba mengelompokkan zkEVM menjadi empat jenis dan yang kelima. Inilah ringkasannya tentang jenis zkEVMs:
1. Type-1 zkEVMs: fully equivalent to Ethereum
zkEVM Type-1 diharapkan sepenuhnya setara dengan Ethereum, tanpa perubahan yang dilakukan pada status atau pohon transaksi, kode hash, atau logika lain apa pun dalam konsensus mereka. ZkEVM tipe-1 akan sepenuhnya kompatibel dengan semua aplikasi asli Ethereum tetapi membutuhkan lebih banyak waktu pembuktian, karena tidak ada pengerjaan ulang unik yang dilakukan untuk membuat pembuatan bukti lebih cepat.
2. Type-2 zkEVMs: EVM (not Ethereum) equivalence
ZkEVM tipe-2 akan sedikit menurunkan standar, bertujuan untuk kesetaraan EVM alih-alih kesetaraan Ethereum. zkEVM Type-2s akan terlihat seperti Ethereum di luar tetapi akan memiliki sedikit modifikasi di dalamnya untuk memfasilitasi pengembangan dan mempercepat pembuatan bukti.
3. Type-3 zkEVMs: departing from EVM
zkEVM Tipe-3 tidak akan sepenuhnya setara dengan EVM karena tipe ini memprioritaskan kemudahan menempatkan sistem mirip EVM dalam ZK-rollup.
4. Type-4 zkEVMs: close cousins to the EVM
zkEVM Type-4s hanya akan setara dengan bahasa pemograman tingkat tinggi, bukan EVM. zkEVM Tipe-4 kurang kompatibel dengan beberapa smart contract.
Bagaimana Masa Depan zEVM?
Pada dasarnya zkEVM memungkinkan developer mengembangkan aplikasi untuk Ethereum dengan aman, murah, dan cepat. Teknologi ini bekerja sama dengan EVM, tetapi memiliki efek unik yang memastikan bahwa status blockchain dapat diproses lebih cepat.
zkEVMs masih merupakan teknologi yang masih dalam tahap uji coba. Polygon salah satu layer 2 berbasis ethereum mengumumkan peluncuran zkEVM dengan telah berhasil melakukan ujicoba atau testnet pada 27 Desember 2022.
Para researchers di Polygon mengajak para komunitas dan developer untuk bergabung dalam testnet mempelajari sistem zero knowledge (ZK) yang tersedia di sumber kode yang mengoperasikan Polygon zkEVM, dan mengujinya untuk digunakan sesegera mungkin. Selain Polygon terdapat proyek lain yang sedang mengembangkan zkEVM seperti Scroll dan Matterlabs.
Untuk mendapatkan berita menarik lainnya seputar aset kripto, blockchain, NFT, dan Metaverse, kunjungi halaman blog Ajaib Kripto! Ajaib Kripto menghadirkan layanan investasi crypto online yang aman dan terpercaya. Yuk, download aplikasi Ajaib Kripto dengan klik button di bawah ini!
