Зк-ролл-апи Ethereum: Посібник із найкращих рішень масштабованості на 2025 рік

Ethereum залишається провідною блокчейн-мережею для децентралізованих додатків, але виклики масштабованості стають все більш нагальними. З ростом кількості користувачів витрати на газ стрімко зростають, а перевантаження мережі сповільнює транзакції. Саме тут zk rollups з’являються як трансформаційне рішення, обіцяючи революцію у здатності обробки Ethereum, зберігаючи при цьому безпеку без компромісів. Ці технології рівня 2 переосмислюють ландшафт масштабованості у 2025 році.

Що таке zk rollup і чому це важливо для Ethereum?

zk rollups є важливим інноваційним рішенням в екосистемі Ethereum. Ці рішення масштабування Layer-2 об’єднують кілька транзакцій у одну і обробляють їх поза основним ланцюгом, значно зменшуючи навантаження на мережу. Уявіть собі завантажену автомагістраль: zk rollups працюють як розумні об’їзди, ефективно обробляючи потоки транзакцій і водночас гарантують їх криптографічну валідність на основній мережі.

Ключовим є використання доказів з нульовим розкриттям (zero-knowledge proofs), потужного криптографічного інструменту, що дозволяє довести цілісність пакету транзакцій без розкриття будь-яких особистих деталей. Ці докази надзвичайно компактні, зменшуючи обсяг даних, що зберігаються в Ethereum, і дозволяючи майже миттєву фіналізацію. Криптографічні докази мають три основні властивості: цілісність, міцність і знання нульового рівня, що забезпечує безпечну та ефективну валідацію.

Як працюють zk rollups: механізм і ключові переваги

Архітектура zk rollup базується на гармонійному поєднанні смарт-контрактів на ланцюгу та віртуальних машин поза ланцюгом. На основній мережі смарт-контракти визначають правила роботи. Транзакції потім виконуються поза блокчейном у окремій віртуальній машині, що зменшує витрати і підвищує швидкість обробки.

Після об’єднання транзакцій генерується криптографічний доказ, що демонструє валідність усього пакету без розкриття деталей. Цей доказ подається до основної мережі, де валідатори його перевіряють, підтверджуючи цілісність транзакцій поза ланцюгом. Така двошарова система значно підвищує пропускну здатність, зменшує перевантаження і знижує витрати на газ.

Переваги zk rollups багато: підвищена масштабованість і ефективність, посилена безпека за рахунок незмінних криптографічних доказів, покращений досвід користувача через швидкі і дешеві транзакції. Крім того, вони зберігають доступність даних у ланцюгу, підвищуючи надійність, і сумісні з існуючими смарт-контрактами Ethereum, що полегшує міграцію для розробників.

Zk rollups проти інших рішень Layer-2: технічний двобій

zk rollups чітко відрізняються від Optimistic Rollups, іншого основного рішення масштабування Layer-2. Optimistic Rollups припускають, що транзакції валідні за замовчуванням і перевіряють їх лише у разі оскарження, що вимагає періоду очікування. На відміну від них, zk rollups підтверджують кожну транзакцію за допомогою доказів з нульовим розкриттям, забезпечуючи миттєву фіналізацію.

Ця фундаментальна різниця створює явні переваги для zk rollups: підвищену безпеку з миттєвою фіналізацією у головному ланцюгу, відсутність економічних гіпотез, що вимагають довіри до посередників, покращену конфіденційність, оскільки деталі транзакцій залишаються прихованими у доказах. Таким чином, zk rollups є більш надійним рішенням для масштабування Ethereum, хоча їх криптографічна складність є вищою.

Топ-11 проектів zk rollup для Ethereum, які потрібно стежити

1. Manta Network (Manta Pacific)

Manta Network спеціалізується на конфіденційних транзакціях DeFi. Рівень-2 Manta Pacific використовує zk-SNARKs для гарантії повної анонімності. З моменту запуску у вересні 2023 року Manta швидко піднявся і став четвертим за розміром мережею Layer-2 на Ethereum. З капіталізацією $32.95М (станом лютий 2026), проект демонструє зростаючу популярність.

Токен MANTA використовується для управління, стейкінгу та оплати комісій на платформі. Основна перевага Manta — акцент на конфіденційності, що часто відсутня у інших платформах DeFi. Мережа також орієнтована на міжланцюгову сумісність, прагнучи створити шар конфіденційності для всіх додатків DeFi на різних блокчейнах.

2. Linea

Linea — рішення рівня 2, що використовує zk rollups для підвищення швидкості транзакцій і зниження витрат. Ця платформа обробля транзакції поза основним Ethereum, використовуючи zk-SNARKs для підтвердження. З серпня 2023 року Linea закріпилася з капіталізацією $52.38М.

Основні переваги — масштабованість і швидкість, що забезпечують вищий пропуск, ніж у багатьох конкурентів. Платформа робить акцент на легкості інтеграції для розробників, дозволяючи ефективніше створювати і запускати Ethereum-додатки. У січні 2024 року було оголошено про аірдроп токена LINEA, хоча його повна функціональність ще розкривається.

3. Polygon zkEVM

Polygon zkEVM (Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine) входить до складу Polygon і пропонує zk rollup рішення, сумісне з Ethereum. Запущена у березні 2023 року, вона виконує транзакції поза ланцюгом у сумісному з EVM середовищі і доводить їхню валідність за допомогою zk доказів. Це забезпечує плавну інтеграцію з існуючими контрактами і інструментами Ethereum.

Токен MATIC використовується для газових зборів і управління мережею. Головна особливість Polygon zkEVM — повна сумісність з інструментами і смарт-контрактами Ethereum, що робить її дуже доступною для розробників екосистеми Ethereum.

4. StarkNet

StarkNet побудований на технології STARKs (Scalable Transparent Arguments of Knowledge), що є доказами з нульовим розкриттям з унікальними перевагами. Запущений у лютому 2022 року, цей мережевий проект орієнтований на високу масштабованість і конфіденційність. StarkNet обробля і перевіряє транзакції поза ланцюгом перед публікацією доказів у Ethereum.

З капіталізацією $252.50М (лютий 2026), StarkNet здобув значну популярність. Використання STARKs робить мережу високонадійною і безпечною без довіри до сторонніх. Ці докази також стійкі до квантових атак, що забезпечує довгострокову безпеку. Токен STRK використовується для газових зборів, управління і стейкінгу.

5. zkSync Era

zkSync Era, розроблений Matter Labs, використовує технологію zkRollup з акцентом на масштабованість і досвід користувача. Запущений у березні 2023 року, zkSync Era обробля транзакції поза ланцюгом і об’єднує їх у один доказ, що подається до основної Ethereum. Цей процес використовує докази з нульовим розкриттям для забезпечення безпеки і ефективності.

Ключова перевага — сумісність з EVM, що дозволяє безпосередньо запускати Ethereum-контракти без переписування коду. Це важливо для розробників, що мігрують на рівень 2. Токен ZKS використовується для газових зборів, управління і стейкінгу.

6. Scroll

Scroll — zk rollup рішення з високою пропускною здатністю і низькою затримкою, що використовує zk-SNARKs для компресії транзакцій. З жовтня 2023 року Scroll закріпився завдяки сумісності з EVM, що дозволяє легко адаптувати існуючі Ethereum-контракти. Scroll прагне до високої пропускної здатності і низьких витрат, пропонуючи більш ефективну альтернативу для DeFi і високотоннажних транзакцій.

7. Протокол Aztec

Aztec використовує гібридну модель публічного і приватного режиму, виконуючи логіку смарт-контрактів як публічно, так і приватно, зберігаючи безпеку Ethereum. Заснований у 2017 році, Aztec пропонує програмовану конфіденційність і опціональність, що дозволяє створювати приватні обміни і анонімне голосування.

Ключова особливість — Noir, мова програмування для написання zk-ланцюгових схем, що значно спрощує розробку dApps з доказами zk. Протокол прагне повністю децентралізувати всі компоненти перед запуском у mainnet, відповідно до цінностей Ethereum: open-source, опір цензурі і системи без дозволу.

8. ZKFair

ZKFair — децентралізована біржа (DEX), що використовує zk rollups, запущена у грудні 2023 року. Її особливість — чесне виконання транзакцій і запобігання front-running, поширеної проблеми у інших DEX. ZKFair застосовує докази з нульовим розкриттям для обробки транзакцій поза ланцюгом і їхнього об’єднання у Ethereum.

Ключова функція — запобігання маніпуляціям з порядком транзакцій, що створює більш чесне торгове середовище. Цей підхід відповідає побоюванням трейдерів щодо цілісності транзакцій у децентралізованих середовищах. Токен ZKF використовується для газових зборів, управління і розподілу частки від зборів.

9. DeGate V1

DeGate V1 побудований на zk rollup і запущений у вересні 2022 року. Він використовує докази з нульовим розкриттям для об’єднання кількох транзакцій поза ланцюгом перед поданням у Ethereum, зменшуючи витрати і підвищуючи пропускну здатність. Унікальна особливість — орієнтація на низький slippage і зниження витрат для великих транзакцій.

Токен DG використовується для управління, стейкінгу і оплати комісій на платформі деривативів.

10. ZetaChain

ZetaChain інноваційно застосовує “універсальні мости” між блокчейнами, використовуючи zk rollups для безпечної і ефективної міжланцюгової комунікації. Запущений у лютому 2021 року, ZetaChain застосовує zk-SNARKs для доведення валідності транзакцій без розкриття конфіденційної інформації іншого ланцюга. З капіталізацією $65.84М, ZetaChain демонструє зростаючий інтерес до міжланцюгової взаємодії.

Ключова перевага — фокус на міжланцюговій функціональності, що дозволяє децентралізованим додаткам використовувати активи і дані з різних блокчейнів безпосередньо. Токен ZETA використовується для газових зборів, управління і міжланцюгової комунікації.

11. Taiko

Taiko — новатор у екосистемі Ethereum, що використовує інноваційну Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine (ZK-EVM) і zk rollups. Запущений у тестовій мережі у січні 2024 року, Taiko повністю сумісний з Ethereum, що дозволяє безперешкодно розгортати існуючі dApps без змін.

Taiko залучив 37 мільйонів доларів у двох раундах фінансування для підтримки розвитку. Важливою особливістю є концепція “based sequencing” — архітектура, де послідовник керується основним блокчейном, а не централізованою сторонньою структурою. Це відповідає вимогам щодо уникнення єдиних точок відмови і цензури, спрощує ланцюг цінності рівня 2 і знижує бар’єри для прийняття.

Технологічні виклики zk rollups і нові рішення

Попри обіцянки, zk rollups стикаються з важливими викликами. Складність сучасної криптографії ускладнює їх впровадження і підтримку. Обмежена гнучкість зменшує типи транзакцій, які вони можуть ефективно обробляти, що обмежує сфери застосування. Надійне управління доступністю даних залишається критичним і складним.

Генерація криптографічних доказів, що вимагає багато ресурсів, може спричинити проблеми з ефективністю. Масштабування в екосистемі блокчейнів вимагає довіри користувачів і підтримки інфраструктури. Управління децентралізованим оновленням протоколу залишається викликом, так само як і економічна життєздатність при високих операційних витратах.

Однак активні дослідження спрямовані на вирішення цих проблем, з’являються інноваційні рішення для подолання фрагментації ліквідності і спрощення технічної складності.

Майбутнє zk rollups: куди рухається масштабованість Ethereum?

Майбутнє zk rollups виглядає особливо перспективним у 2025 і далі. Постійний розвиток спрямований на спрощення технічної складності і покращення інтеграції з Ethereum. Зростаюча співпраця між розробниками і інституціями створює сприятливе середовище для інновацій.

З цією позитивною динамікою zk rollups мають потенціал повністю революціонізувати екосистему Ethereum, відкриваючи нову еру швидких, економічних і безпечних блокчейн-додатків. Зростаюча зрілість технологій і їхнє поступове впровадження обіцяють радикально змінити спосіб взаємодії користувачів і розробників із блокчейном.

Висновок: zk rollups — рушій трансформації Ethereum

zk rollups — це більше ніж просто технологічне покращення, вони є революцією, що переосмислює масштабованість Ethereum. Ефективно обробляючи транзакції поза основним ланцюгом і водночас забезпечуючи безпеку та цілісність даних, ці рішення обіцяють створити більш масштабовану, надійну і продуктивну екосистему Ethereum. Їх здатність подолати існуючі обмеження відкриває шлях до масового впровадження блокчейн-технологій, розкриваючи їхній повний потенціал для підсилення індивідуумів і переосмислення нашої взаємодії з децентралізованим світом.