ZK-rollups trên Ethereum: Làm thế nào để chọn giải pháp mở rộng tốt nhất vào năm 2025

Tại sao ZK-rollup trở thành nền tảng của Layer 2

Vấn đề mở rộng quy mô của Ethereum đã từ lâu làm đau đầu hệ sinh thái. Khi số lượng người dùng và khối lượng giao dịch tăng lên, phí gas tăng theo cấp số nhân, tốc độ giao dịch chậm lại. Mặc dù Ethereum 2.0 hứa hẹn giải quyết vấn đề này, việc triển khai diễn ra từng bước và cần thời gian.

Các giải pháp Layer 2 ra đời để giúp đỡ, trong đó ZK-rollup nổi bật với phương pháp tiếp cận sáng tạo. Chúng xử lý nhiều giao dịch ngoài chuỗi chính, gộp chúng thành một bằng chứng cryptographic trước khi gửi lên Ethereum. Cơ chế này giúp duy trì an toàn và phân quyền, đồng thời đạt tốc độ và hiệu quả kinh tế chưa từng có.

Cách hoạt động của ZK-rollup: Kỹ thuật dưới kính hiển vi

ZK-rollup hoạt động dựa trên khái niệm chứng minh không tiết lộ (zero-knowledge proofs). Hãy tưởng tượng một thành phố đông đúc — ZK-rollup hoạt động như các tuyến đường vòng hiệu quả, xử lý lưu lượng chính ngoài đường chính.

Quy trình gồm bốn bước:

1. Trên mạng chính Ethereum, các hợp đồng thông minh được triển khai để thiết lập các quy tắc cho tất cả các hoạt động trong ZK-rollup.

2. Giao dịch được thực thi trong một máy ảo riêng biệt ngoài chuỗi chính, giúp giảm đáng kể chi phí và tăng tốc độ thực thi.

3. Từ gói các giao dịch đã gộp, một bằng chứng cryptographic được tạo ra để xác nhận tính hợp lệ mà không tiết lộ chi tiết cá nhân của các hoạt động.

4. Bằng chứng này được gửi đến các validator trên mạng chính, họ kiểm tra và xác nhận tính toàn vẹn của tất cả các hoạt động ngoài chuỗi.

Chứng minh không tiết lộ có ba đặc tính quan trọng: (tất cả các tuyên bố đúng đều có thể được chứng minh), (không thể chứng minh một tuyên bố sai), và (không tiết lộ thông tin). Sự tinh tế cryptographic này khiến ZK-rollup cực kỳ an toàn và hiệu quả.

Ưu điểm của ZK-rollup so với các giải pháp thay thế

So với các giải pháp Layer 2 khác như Optimistic Rollups, ZK-rollup thể hiện rõ ưu thế:

An toàn mà không cần thỏa hiệp: Optimistic Rollups mặc định coi tất cả các giao dịch là hợp lệ và chỉ kiểm tra khi có tranh chấp. ZK-rollup kiểm tra từng hoạt động bằng chứng cryptographic, cung cấp tính xác thực tức thì thay vì thời gian phản biện.

Không yêu cầu tin tưởng: ZK-rollup không cần trung gian đáng tin cậy, khác với Optimistic Rollups dựa trên giả định validator trung thực.

Tăng cường quyền riêng tư: Chi tiết các hoạt động riêng lẻ được mã hóa trong bằng chứng, cung cấp mức độ bảo mật cao hơn.

Thân thiện với môi trường: Nhờ xử lý gói hiệu quả và tối thiểu hóa tính toán, tiêu thụ năng lượng thấp hơn nhiều.

Các dự án hàng đầu của hệ sinh thái ZK-rollup 2025

Starknet: Kiến trúc chống lượng tử

Vốn hóa thị trường STRK: $389.88M
Ngày ra mắt: Tháng 2 năm 2022
Token gốc: STRK (dùng cho phí, quản trị và staking)

Starknet dựa trên công nghệ STARKs (Scalable Transparent Arguments of Knowledge), đại diện cho sự tiến hóa của chứng minh ZK. Ưu điểm chính là không cần thiết lập đáng tin cậy và chống lượng tử.

Mạng xử lý và xác minh các hoạt động ngoài chuỗi chính, sau đó công bố các xác nhận lên Ethereum. Điều này đảm bảo khả năng mở rộng mà không ảnh hưởng đến an toàn. Starknet hỗ trợ tính toán toàn diện, cho phép triển khai bất kỳ hợp đồng thông minh nào, làm cho nền tảng cực kỳ linh hoạt.

Manta Network: Quyền riêng tư là trung tâm

Vốn hóa MANTA: $33.57M
Ngày ra mắt: Tháng 9 năm 2023
Token gốc: MANTA (quản trị, staking, phí)

Trong thời gian ngắn, Manta Pacific đã trở thành giải pháp Layer 2 thứ tư của Ethereum, vượt qua cả Base của Coinbase. Chuyên môn của nó là các giao dịch DeFi riêng tư.

Sử dụng zk-SNARKs, Manta cho phép người dùng thực hiện các hoạt động và trao đổi hoàn toàn riêng tư. Chi tiết tài sản và số lượng được mã hóa nhưng vẫn có thể xác minh tính hợp lệ. Đây là cách tiếp cận cách mạng cho DeFi, nơi quyền riêng tư vốn thiếu hụt. Nền tảng cũng hướng tới xây dựng lớp quyền riêng tư cho tất cả các ứng dụng DeFi trên nhiều blockchain.

Linea: Tập trung vào sự đơn giản cho nhà phát triển

Vốn hóa LINEA: $105.76M
Ngày ra mắt: Tháng 8 năm 2023
Token gốc: LINEA (phục vụ phát triển)

Linea thể hiện sự tập trung vào tích hợp cho nhà phát triển. Mạng sử dụng zk-SNARKs để xác thực, xử lý các hoạt động ngoài chuỗi chính và nhóm chúng trước khi gửi lên Ethereum.

Ưu điểm chính là khả năng xử lý cao với chi phí thấp, giúp các ứng dụng hoạt động hiệu quả hơn. Việc triển khai các hợp đồng Ethereum hiện có dễ dàng hơn khiến Linea hấp dẫn đối với các nhà phát triển muốn mở rộng dự án của mình.

zkSync Era: Tương thích EVM như tiêu chuẩn

Vốn hóa ZKS: $555 triệu
Ngày ra mắt: Tháng 3 năm 2023
Token gốc: ZKS (phí, quản trị, staking)

zkSync Era, do Matter Labs phát triển, là giải pháp zkRollup hướng tới sự tiện lợi cho người dùng. Nền tảng xử lý các hoạt động ngoài chuỗi và nhóm chúng thành một bằng chứng duy nhất trước khi gửi lên mạng chính.

Điểm đặc biệt là hoàn toàn tương thích với EVM, cho phép chạy các hợp đồng thông minh Ethereum mà không cần chỉnh sửa mã. Điều này giúp dễ dàng di chuyển dự án và giảm rào cản cho các nhà phát triển đã quen thuộc với hệ sinh thái Ethereum.

Polygon zkEVM: Mở rộng quy mô trong hệ sinh thái lớn

Vốn hóa MATIC: Từ $115 triệu trong Layer 2
Ngày ra mắt: Tháng 3 năm 2023
Token gốc: MATIC (phí và quản trị)

Là một phần của hệ sinh thái Polygon, zkEVM cung cấp giải pháp ZK Rollup tương thích với Ethereum. Các hoạt động được thực hiện trong môi trường tương thích EVM, sau đó xác nhận trên chuỗi qua bằng chứng ZK.

Ưu điểm là tích hợp với các sản phẩm khác của Polygon tạo ra hiệu ứng hệ sinh thái. Các nhà phát triển có môi trường linh hoạt và đáng tin cậy để triển khai các ứng dụng Layer 2.

Scroll: Tốc độ xử lý cao với độ trễ tối thiểu

Vốn hóa: $63.46 triệu
Ngày ra mắt: Tháng 10 năm 2023
Token gốc: Đang phát triển

Scroll chuyên về đạt được khả năng xử lý tối đa và độ trễ tối thiểu. Nó sử dụng zk-SNARKs để nén các hoạt động thành một bằng chứng duy nhất trước khi gửi lên Ethereum.

Nền tảng nhấn mạnh khả năng tương thích với EVM, giúp dễ dàng chuyển đổi các hợp đồng hiện có. Phương pháp này đặc biệt hấp dẫn cho các ứng dụng DeFi và các kịch bản có khối lượng giao dịch cao.

Aztec Protocol: Quyền riêng tư có thể lập trình

Ngày ra mắt: 2017
Token gốc: Đang phát triển

Aztec sử dụng mô hình hybrid ZK-Rollup công khai-riêng tư, cho phép thực hiện logic hợp đồng vừa công khai vừa riêng tư. Quyền riêng tư là tùy chọn, mở ra khả năng giao dịch riêng tư và bỏ phiếu ẩn danh.

Dự án giới thiệu Noir — ngôn ngữ lập trình để phát triển ZK-chains, giúp đơn giản hóa việc tạo dApps sử dụng ZK-proof. Aztec hướng tới hoàn toàn phân quyền tất cả các thành phần trước khi ra mắt mainnet.

ZetaChain: Cầu nối đa năng giữa các blockchain

Vốn hóa ZETA: $79.55M
Ngày ra mắt: Tháng 2 năm 2021
Token gốc: ZETA (phí, quản trị, khả năng tương tác)

ZetaChain mở đường cho các “cầu nối đa năng” giữa các blockchain, sử dụng ZK Rollup để đảm bảo tương tác chéo chuỗi an toàn. Nền tảng áp dụng zk-SNARKs để xác minh các hoạt động trong một mạng mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm ra ngoài.

Công nghệ độc đáo bao gồm “ZetaML” để thực thi hợp đồng ngoài chuỗi. Điều này cho phép các dApps sử dụng tài sản và dữ liệu từ nhiều blockchain mà không gặp khó khăn trong đồng bộ hóa.

Taiko: Chuỗi theo dõi phân quyền

Ngày ra mắt: Tháng 1 năm 2024 (testnet)
Vốn đầu tư: $37 triệu

Taiko sử dụng kiến trúc ZK-EVM sáng tạo để tạo ra giao thức Layer 2 hoàn toàn tương thích với Ethereum. Các dApps hiện có có thể hoạt động mà không cần chỉnh sửa, giúp các nhà phát triển dễ dàng chuyển đổi.

Điểm mới chính là phương pháp “based” trong chuỗi theo dõi, nơi các chức năng của trình điều phối (đóng gói giao dịch) được quản lý bởi chuỗi chính (Layer 1) thay vì cấu trúc tập trung. Điều này giải quyết vấn đề phổ biến của các giải pháp rollup hiện tại, nơi phần theo dõi tập trung có thể trở thành điểm yếu hoặc điểm kiểm duyệt.

Chuỗi theo dõi “based” của Taiko đơn giản hóa chuỗi giá trị, giảm yêu cầu về độ tin cậy và dễ dàng tích hợp cho nhà phát triển.

ZKFair: Công bằng chống lại front-running

Ngày ra mắt: Tháng 12 năm 2023
Token gốc: ZKF ($163 triệu vốn hóa thị trường)

ZKFair hoạt động như một sàn giao dịch phi tập trung, chuyên về thực thi công bằng. Nền tảng sử dụng ZK Rollups để ngăn chặn front-running và thao túng thứ tự giao dịch.

Ưu điểm nổi bật cho các trader lo lắng về tính công bằng của các giao dịch của họ. ZKFair áp dụng chứng minh không tiết lộ để xử lý các giao dịch ngoài chuỗi, sau đó hợp nhất chúng để gửi lên Ethereum.

DeGate V1: Tối ưu cho giao dịch phái sinh

Ngày ra mắt: Tháng 9 năm 2022
Token gốc: DG ($21.14 triệu vốn hóa)

DeGate V1 dựa trên kiến trúc ZK Rollup, chuyên về các chức năng của sàn giao dịch phi tập trung với độ trượt giá thấp. Nền tảng sử dụng chứng minh không tiết lộ để xử lý gói các hoạt động ngoài mạng.

Vị trí độc đáo của DeGate là tối ưu cho các giao dịch lớn với phái sinh, nơi trượt giá là yếu tố quan trọng.

Thách thức của ZK-rollup

Dù tiềm năng lớn, công nghệ ZK-rollup vẫn gặp phải một số vấn đề:

Độ phức tạp kỹ thuật: làm cho việc triển khai và duy trì khó khăn. Các nhà phát triển cần hiểu sâu về cryptography.

Hạn chế linh hoạt: trong các loại giao dịch có thể xử lý hiệu quả, hạn chế các kịch bản sử dụng.

Khả năng truy cập dữ liệu: vẫn là yếu tố then chốt — cần đảm bảo quản lý và lưu trữ thông tin giao dịch đáng tin cậy.

Chi phí chứng minh cao: có thể gây ra vấn đề về hiệu quả khi mở rộng quy mô.

Tích hợp hệ sinh thái: đòi hỏi sự chấp nhận rộng rãi và niềm tin của người dùng, tiến trình diễn ra chậm hơn mong đợi.

Phức tạp trong quản lý: cập nhật giao thức và thay đổi đòi hỏi mô hình quyết định phân quyền và an toàn.

Khả năng kinh tế: mặc dù cố gắng giảm chi phí, chi phí vận hành vẫn có thể đáng kể.

Tương lai của ZK-rollup sẽ ra sao?

Triển vọng rất tích cực. Các nghiên cứu và phát triển liên tục nhằm đơn giản hóa độ phức tạp của công nghệ, trong đó các kiến trúc sáng tạo như “based” chuỗi theo dõi Taiko( giải quyết các vấn đề về kiểm duyệt và phân mảnh thanh khoản.

Với sự phát triển bền vững và hợp tác giữa các dự án, ZK-rollup có tiềm năng cách mạng hóa hệ sinh thái Ethereum, mở ra kỷ nguyên của các ứng dụng tốc độ cao, tiết kiệm chi phí và an toàn, tiếp cận hàng triệu người dùng.

Kết luận

ZK-rollup là một trong những công nghệ đầy triển vọng nhất để giải quyết vấn đề mở rộng quy mô. Xử lý các hoạt động ngoài chuỗi trong khi duy trì an toàn cryptographic, chúng tạo điều kiện cho một hệ sinh thái blockchain công bằng và dễ tiếp cận hơn.

Khả năng vượt qua các giới hạn hiện tại của Ethereum của ZK-rollup mở ra con đường cho việc ứng dụng hàng loạt công nghệ blockchain, khai phá tiềm năng thực sự của chúng trong việc chuyển đổi hạ tầng tài chính toàn cầu và tương tác với tài sản kỹ thuật số.