Zk Rollup, StarkNet ve ZkSync Üzerine Bir Çeviri Yazısı

Fırat Soysal
9 min readDec 12, 2021

--

Ana metin: https://twitter.com/dareal_sisyphe/status/1469242551836332032

“Zkrollup”ların ileride çok büyük bir teknoloji olacağını söylemek yanlış olmaz.

2 büyük şirket bu teknoloji üzerinde yıllardır gözden uzakta bir çalışma yürütüyor. Birden ortaya çıkmaları an meselesi.

Bu iki şirketin ne gibi ayrıcalıkları var, farkları neler ve ne zaman token çıkartacaklar?

ZkSync ve StarkWareLtd üzerine bir yazı.

Öncelikle, bu beyin yakan konuyu en basite indirgerken bir takım kısa yollar kullanabilir veya hataları söylemlerde bulunabilirim.Bu yüzden yorumlarda beni düzeltebilir ve yanlışlara açıklık getirebilirsiniz.

Günümüzde “Zk(zero knowledge) rollup”ların detaylarına ve “Optimistic rollup”lardan farkına ilişkin birçok kaynak var. Burada yalnızca “Zk rollup”ların arkasındaki basit öngörü ve Zk ligindeki 2 ana karakter olan ZkSync ve StarkWareLtd arasındaki farklara odaklanacağım.

Öngörü:

Ethereum şu anda “monolithic” diye adlandırdığımız bir bütündür. Çünkü mutabakat(consensus), uygulama(execution) ve veri erişilebilirliği(data availability) fonksiyonlarının hepsi Ethereum blockchaininde gerçekleşir. Bu sürdürülebilir bir şey değil ve bu yüzden ölçeklendirilemez çünkü bu, bütün nodeların bu üç fonksiyonu da gerçekleştirmek zorunda olduğu anlamına gelir.

Ethereum’un ölçeklendirilebilmesi için modüler olması gerekir. Bu da, blockchaini en iyi yaptığı şey için kullanmak anlamına gelir:Mutabakat sağlamak, uygulama ve veri erişilebilirliği yükünü zincir dışına(off-chain) taşımak.

Peki, uygulama ve veri ulaşılabilirliğini, Layer1’in güvenlik mekanizmasını tam olarak kullanacak şekilde nasıl taşırız?

“Zk rollup”lar ile.

“Zk rollup” aracılığıyla, binlerce işlem matematiksel olarak doğrulanabilen tek bir zk kanıtında toplanır ve yalnızca bu kanıt zincirde saklanır.

Şimdi, Zksync ve StarkWareLtd projelerini karşılaştıralım. Bunu yaparken açık olmaya ve aşağıdaki planı izlemeye çalışacağım:

  • Ekip ve başlangıç
  • Teknoloji
  • Veri erişilebilirliği
  • Fonlama & destekçiler
  • Mevcut ürün & yol haritası
  • Kişisel izlenimler ve fırsatlar
  • Ekip ve başlangıç:

StarkWareLtd: Başlangıcı Mayıs 2018'e dayanır. Ekip en iyi kriptograflardan ve bilim insanlarından oluşmaktadır. Çekirdek takımı, eskiden Zcash’in başında yer alan bilim insanlarından oluşmuştur ve yıllardır Zk alanındaki yeniliklere öncülük etmişlerdir. Birçok beyin yakan akademik çalışmayı, Starknet aracılığıyla somut bir ürün olarak gerçek hayata uyarlamışlardır. Ekip, alanındaki tartışmasız en ünlü ekiptir.

Zksync: Başlangıcı Aralık 2019'a dayanmaktadır. Zk alanındaki ikinci en iyi ekip, Zksync’i kuran Matter Labs ekibidir. Kurucularından biri Alex Gluchowski’dir. Zksync’in arkasındaki parlak zekalara ilişkin pek bilgi edinemesem de ZkSync 2.0'ın getirdiği teknoloji bize onlar hakkında az çok bilgi veriyor. Belirli bir kuruluşa veya mesleğe ait olmayan bir vibeları var ve hızlı düşünen insanlar.

  • Teknoloji

İki projenin mimarisi birbirine çok benziyor.

Buna göre, Ethereum blockchainine bağlı bir rollup akıllı sözleşmesi olacak ve bu akıllı sözleşme Layer2deki durum geçişlerine ilişkin Zk kanıtlarını depolayacak.

Ayrıca, ağı çalıştırmakla görevli 2 tür zincir dışı (off-chain) aktör olacak:

İspatlayıcılar(provers): Ağır işlerden sorumlu az sayıdaki nodelardır. Bütün işlemleri hesapladıktan sonra kısa ve öz olarak Zk kanıtlarında toplarlar. Özel donanımlar ile çalışırlar. Bu donanımlar Black box diye adlandırılan, kendi iç işleyişi hakkında bir bilgi sahibi olmadan, girdileri ve çıktıları görüntülenebilen bir sistem olabilir. Bu donanımlar hakkında tek bildiğimiz matematiksel olarak sahte zk kanıtları oluşturamayacaklarıdır.

Validatörler: Bir ağ üzerinde bulunan ve işlemlerde değişiklik yapılmasını önleyen bir özellik olan sansür direnci ile görevli çok sayıdaki nodelardır. İspatlayıcılar tarafından sunulan kanıtların geçerliliğini doğrularlar. Özel bir donanım gerektirmez. Herkes validatör olabilir.

İki proje de büyük bir teknik problem olan “genel amaçlı zk kanıt sistemi yaratma”nın üstesinden gelebilmek adına adeta yarışmak zorunda kalmıştır.

Bu onlar için önemli bir amaçtır çünkü, bugüne kadar Zk devrelerinin her uygulama için ayrı ve spesifik olması gerekiyordu.Bu, her uygulama için ayrı bir zk rollup olması ve Ethereum Virtural Machine uyumluluğu olmaması demekti.

Zksync ve StarkWareLtd bu sorunu çözmeyi farklı teknolojilerle başardı;

StarkWareLtd’nin kullandığı kriptonun temeli STARK’lardır. Zksync ise SNARK’ları kullanır.

STARK’lar SNARK’larda olmayan 2 ana avantaja sahiptir:

1-STARK’larda bulunan T transparent yani şeffaflık anlamına gelir. Sistemin çalışması için “trusted setup” olmasına gerek yoktur

2-SNARK’lardan 10 kat daha hızlı sonuca ulaşırlar.

STARK’ların da kendi sorunları vardır. SNARK’lara göre daha yeni ve olgunlaşmamışlardır. Aynı zamanda“Turing Completeness” e izin veriyorsa onu Ethereum Virtual Machine ile uyumlu hale getirmek zordur.

StarkWare bu sebeple, STARK’lar tarafından desteklenen programları çalıştırmaya izin veren, özel bir programlama dili olan Cairo’yu geliştirdi. Ancak akıllı sözleşmeler kodlamak için en baştan yeni bir yazılım dilini öğrenmek isteyen insan sayısı az olduğu için, Nethermind ile solidity dilindeki akıllı sözleşmeleri Cairo diline çeviren Warp’ı geliştirdiler. Bu sayede STARK’ların Ethereum Virtural Machine ile uyumluluğunu sağladılar.

https://medium.com/nethermind-eth/composability-the-final-piece-of-the-puzzle-8c7ca5dfd470

Zksync’e geçiş yapacak olursak sistem önceden bahsettiğim gibi SNARK’lar üzerine kuruludur. Dolayısıyla sistemin tüm güvenliği 2019 sonbaharında gerçekleşen hatta Vitalik Buterin de içinde bulunduğu Mainnet’e dayanıyor.

https://blog.matter-labs.io/zksync-is-live-bringing-trustless-scalable-payments-to-ethereum-9c634b3e6823

Buna göre, en az 1 katılımcı dürüstse sistem güvenlidir ve “trusted setup” argümanının Zksync’e karşı kullanılabileceğini düşünmüyorum.

Zksync ekibi tarafından yapılan birçok optimizasyona rağmen SNARK’lar STARK’lardan daha yavaştır ama sistemleri Ethereum Virtural Machine uyumluluğuna STARK’lardan daha doğal bir biçimde izin verir. Aslında akıllı sözleşmeler (tam olarak olmasa bile) Zksync tarafından opcode’a dönüştürülebilir. Bu da Zksync’da (STARK’larda olduğu gibi) ara bir yazılım dili gerektirmeden direkt solidity kullanılmasına olanak sağlar.

  • Veri erişilebilirliği:

Zk rolluplar işlem yükünü Layer1'in dışına taşır ve Ethereum’un saniyede 2–3bin işleme kadar ölçeklenebilmesini sağlar. Bu iyi olsa da yeterli değildir.

“Yalnızca rollup” yaklaşımıyla veri erişilebilirliği yükü Layer1'de kalır ve işlem verileri “calldata” aracılığıyla yazılır.

Veri erişilebilirliği çok önemlidir çünkü onun sayesinde etherscan’de işlemlerimizi görebiliyoruz. O olmazsa işlemlerimizin kara kutudan bir farkı kalmaz. Bu durum, eğer Layer1'de ucuz işlemi doğrudan izlenebilirliğe(direct traceability) tercih ediyorsanız çok sıkıntı olmayabilir. Sonuç olarak zk rollup kullanıcısına seçme hakkı sağlamalıdır.

İki seçenek var. Ya işlem verileri Layer1'de yazılacak ama daha fazla işlem ücreti( tx fee) ödenecek ya da; ucuz işlem ücreti ödenip, işlem verilerine erişilebilirliği garantilemek adına Layer2'de bulunan bir takım oluşumlara güvenilecek. Böylelikle Layer1 işlem yükünden kurtulur ve zk rollup’lar işlemleri saniye başına 20–30 bine kadar ölçekleyebilir.

StarkWare veri erişilebilirliği sorununu “volition sistemi” ile çözmüştür. Volition sistemi, son kullanıcının kendi işlemlerinin “rollup settlement”ı (on-chain veri erişilebilirliği) ile bireysel işlem düzeyinde bir “validium settlement”(off-chain v.e.) arasında seçim yapmasını sağlar.

https://medium.com/starkware/volition-and-the-emerging-data-availability-spectrum-87e8bfa09bb

Validium settlement seçildiği takdirde, off-chain veri erişilebilirliği, birçok itibarlı kripto oluşumlarının bir araya gelmesinden doğan ve güvenilirliğiyle bilinen merkezi “Veri Erişilebilirliği Komitesi(DAC)” tarafından garanti edilir. Merkezileştirme gibi geliyor olabilir ama aslında öyle değil. Bunu, kullanıcının gönüllü olarak ucuz işlem ücreti ödemesi karşılığında ödediği bir bedel gibi düşünebiliriz.

Veri erişilebilirliği sorununa ZkSync’in çözümü ise ZkPorter’dır. Bu Zksync’in zk rollupıyla sorunsuzca yürütülen bir sharding altyapısıdır. Zksync’i on-chain veri erişilebilirliğini temin eden bir “shard0” olarak düşünelim. Böylece diğer “shard”larda kendilerince farklı veri erişilebilirliği politikaları yürütebilirler ve işlem verilerini off-chain olarak muhafaza edebilirler.

https://blog.matter-labs.io/zkporter-a-breakthrough-in-l2-scaling-ed5e48842fbf
https://blog.matter-labs.io/zkporter-a-breakthrough-in-l2-scaling-ed5e48842fbf

StarkWare’in Volition sistemi ile Zksync’in ZkPorter’ı arasındaki en önemli fark, settlement seçimleri Volition’da işlem bazlı iken ZkPorter’da hesap bazlıdır. Yani Volition’da kullanıcı veri erişilebilirliğini her işlem için ayrıca seçerken ZkPorter hesapları ise yalnızca off-chain veri erişilebilirliğiyle işlem üretir. ZkPorter’ın off-chain Veri erişilebilirliği, merkezi DAC(Veri Erişilebilirliği Komitesi) tarafından değil, Zksync’in kendi tokeniyle teşvik edilen “Guardians” ağı tarafından garanti edilir. Bu yüzden, ZkPorter sistemi Volition sistemine göre daha merkeziyetsizdir.

  • Fonlama & destekçiler

StarkWareLtd:

Mayıs 2018'de Pantera/Naval/Vitalik tarafından $6M seed yatırım

Ekim 2018'de Paradigm/Sequoia/Cb Ventures tarafından $30M A serisi yatırım

Mart ayında Paradigm/3AC/Alameda tarafından $75M B serisi yatırım

Geçtiğimiz Kasım Paradigm/3AC/Alameda tarafından $50M C serisi yatırım

https://www.theblockcrypto.com/post/124479/ethereum-layer-2-developer-starkware-raises-50-million-now-valued-at-2-billion

StarkWare bugün 2 milyar dolar değerlemeye sahip. Bu itibarlı yarırımcıla tarafından sağlanan inanılmaz bir fonlama. Ethereum foundation ile birlikte diğer büyük oyuncular da işin içinde.

Vitalik bile StarkWare tarafından yayınlanan makalelerin çoğunu inceliyor. Zhu Su(3AC kurucusu) ve Sam(FTX’in kurucusu) keza aynı şekilde takip ediyorlar. Nasıl başarısızlığa uğrayabilir ki?

ZkSync:

Mart ayında Binance/Cb Ventures/AAVE/Balancer/Curve tarafından $6M A serisi yatırım

Geçen Kasım ayında Horowitz/Placeholder/Crypto.com ve benzer kuruluşlar tarafından $50M B serisi yatırım

Burada büyük isimleri çok göremesek de daha çok DeFi/Merkezi Borsalar tarafından fonlanmış. Yatırımcıların hepsini biliyoruz ve iyi bir takım olmuşlar. Zk rollup’ın başarısı büyük ölçüde DeFi protokolleriyle çalışabilmesine ve Merkezi borsalara doğrudan entegre olabilmesine bağlıdır.

Yani Zksync’in ekosisteme hızlı entegrasyonuyla ilgili büyük beklentilerim var.

  • Mevcut ürün & yol haritası

StarWare, en iyi kriptografik çalışmalarını durmaksızın somut yeniliklere dönüştürdükleri için inanılmaz bir evrimin süjesi olmuşlardır. Yol haritaları aşağıda özetlenmiştir.

İlk aşama olarak StarkEx’i çıkardılar. Bunu yukarıda verilen “Planets” evresiyle bağdaştırabiliriz. StarkEx, Cairo ve STARK’lar tarafından desteklenen, her uygulama için özel “permissioned” zk rolluplar yaratmayı sağlar. Eğer yeterince açık anlaşılamadıysa, bunu @dydxprotocol, Immutable X ya da DeversiFi Labs gibi düşünebilirsiniz çünkü bu 3 uygulama StarkEx tarafından desteklenir. StarkEx bu uygulamalarla bugüne kadar 50 milyondan fazla işlem gerçekleştirmiş ve bu işlemler 250 milyar dolarlık bir değere ulaşmıştır. StarkEx’in verimliliği böylece kanıtlanmış ve yol haritasındaki “constellations” aşamasına hızlıca geçiş yapmasına yol açmıştır.

29 Kasım’da StarkNet’in Alfa sürümü StarkNet ana ağında çalışmaya başladı. StarkNet herkesin beklediği “permissionless”, “multi-app” ve genel amaçlı zk rollupıdır. İlk başta StarkNet merkezi ispatlayıcılar(provers) tarafından çalıştırılacak ve daha sonra uygulamalar bir whitelist aracılığıyla ve Optimism tarzında ağ üzerinde çalıştırılmaya başlanacak. Bu yüzden şimdiki planları ekosistemi büyütmek ve “Universe” aşamasında StarkNet’in merkeziyetsizliğe geçişinin sağlanması.

Zksync’in yol haritası ise aşağıda 4 aşamada ele alınmıştır.

İlk aşama, 2020 Haziranda ortaya çıkan Zksync 1.0'dı. Bu aşamada kabaca söylemek gerekirse, akıllı sözleşmeler içermeyen zk rolluplar yer almıştır.

Bu aşamayla birlikte token gönderebilir ve alabilir hale geldik. Projeler üstünde çalışmaya başladı ve verilerden gördüğümüz kadarıyla Zksync 1.0'a büyük bir ilgi vardı.

Yol haritasının ikinci bölümünde ZkSync 2.0'a geçildi ve bizim uzun zamandır beklediğimiz, Ethereum Virtual Machine ile uyumluluğu ve akıllı sözleşmelerin zk rolluplarına entegre edilmesi gibi özellikler burada yer alıyordu. ZkSync 2.0'ın başlangıçta ağustosta çıkması planlanmıştı ancak teknik sorunlar nedeniyle ertelendi. Bu aksaklıklar şu anda testnette çözülüyor. ZkSync geçtiğimiz Ekimde bazı teknolojik adımların neredeyse tamamlandığını açıklamakla birlikte uniswap tarzı bir AMM(Automated Market Maker) testnetinde Ethereum Virtural Machine uyumluluğunu kanıtladı.

Matter Labs’ın bu gecikmesi başta sinir bozucuydu ama bütün eth araçlarının ve bağlantılarının kendiliğinden Zksync 2.0 ile entegre olmasını sağlayarak aslında Zksync’e fazlasıyla zaman kazandırdı.

  • Kişisel izlenimler ve fırsatlar

StarkWare gerçekten etkileyici. Bu bir süredir gördüğüm en umut verici altyapı projesi. Süper bir ekipleri var, birinci sınıf bir yenilik üzerine çalışıyorlar ve iyi finansmana sahipler. Proje hakkında çarpıcı olan ise amaçları yalnızca bir zk rollup oluşturmak değil. Her şey hakkında düşünüyorlar.Mesela Cairo ve Warp’dan bahsettik ama aynı zamanda Ethereum’a Veedo aracılığıyla “true randomness” getirmek, koşullu işlemler yoluyla Layerlar arası iletişimi sağlamak, Batch-Long Flaş kredileri ve bunlar gibi birçok üst düzey çılgın fikirleri var.

AMM likiditesinin Layer1 ve Layer2 arasında parçalanması sorununu “distribüte AMMler” ile çözmeye yönelik yaklaşımları gerçekten ilham verici. Olaya küresel yaklaşıyorlar ve çok büyük düşünüyorlar.

StarkWare’de gördüğüm tek teknik sorun Solidity’nin Warp aktarıcısıyla olan entegrasyonu. Starknet ilk olarak Cairo için optimize edildi ve Solidity aktarıcısı bunun üzerine konuşlandırıldı. Teknolojiden pek anladığım söylenemez ama, Solidity çevirisinin her koşulda pürüzsüz bir şekilde işleyeceğine inanamıyorum çünkü bazı akıllı sözleşmeler ile uyumluluk sıkıntısı çekebilir.

Gördüğüm bir diğer sıkıntı ise: bizim için nasıl bir yatırım fırsatı doğabilir? StarkWare zaten günümüzde 2 Milyar dolarlık bir değerlemeye sahip ve önümüzde herhangi bir adaletli token dağıtımına ilişkin bir plan yok.

Diğer yandan, toplumun zkSync’e olan yaklaşımını ve zkSync’in Solidity yazılım dilini ana odağına almasını sevdim. Bütün teknik çabaları karşılık olmaksızın, gerçek bir EVM tecrübesine dayanıyor, ve bu ileride benimsenme açısından faydasını gösterecektir.

ZkSync halihazırda güncel DeFi/ Merkezi Borsalar ile entegrasyon halindedir ki bu da ileride protokol benimsenmesi ve kabulü açısından iyiye işarettir.

Fırsatları düşünecek olursak, ZkSync kendi tokeninin olduğuna, ileride adaletli bir dağıtım yapılacağına ve potansiyel airdroplara ilişkin bir açıklama zaten yapmıştı. Bu kripto kitlesi için iyi bir haber ama ben zk rollup tokenlarının fazla abartılacağını düşünüyorum çünkü herkes bunu bekliyor zaten.

Ayrıca StarkWare’in “Universe” aşamasında bir token çıkarmasını da bekliyorum çünkü bir noktada merkeziyetsizleşmeleri ve ispatlayıcıları(provers) teşvik etmeleri gerekecek.

Özetlemek gerekirse, bence zk rollups konusunda en etkileyici icraatler StarkWare tarafından gelse de; ZkSync’in taban kitle ve açık-kaynak vibeları onu daha ilgi çekici kılıyor.

Son bir kişisel mesaj:

Fırsatlar konusunda, belki de odağımızı rollup tokenlarından çok, bu rolluplardan kullanıcı kitlesi elde edecek yeni projelere çevirmeliyiz.

Ethereum bir paradigma kaymasıydı ve on-chain “orderbook”ları taklit etmeye çalışan projeler kısa zamanda bu yeni ortama daha çok uyum sağlayabilen AMM modeli tarafından yerlerinden edildi.

Aynı şekilde, Zk rollupları da Ethereum açısından bir paradigma kaymasıdır ve belki de rolluplar üzerinde AMM modelini taklit etmek pek de akıllıca bir fikir değildir. Belki TVL (Total Value Locked) rolluplar üzerinde pek de önemli bir kıstas olmayacaktır. Ve belki de CLOB’lar tekrar düşünülmeye değerdir.

Bunlar sadece örnek ama asıl fikir şu ki;en iyi fırsatlar zaten mevcut olanı taklit etmek yerine, bu rollupları Layer1’de yapılması imkansız olan şeyleri gerçekleştirmek için kullanan projelerde yatıyordur.

--

--