zkEVM là gì? Công nghệ bảo mật tiên tiến trên Blockchain

Blockchain là một công nghệ đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như tài chính, logictics hay y tế. Tuy nhiên, một trong những thách thức của blockchain đó là tính bảo mật và riêng tư của các giao dịch trên mạng.

Trong bối cảnh đó, zkEVM được đánh giá là một giải pháp tiềm năng cho các vấn đề liên quan đến tính riêng tư và bảo mật trên blockchain. Trong bài viết này, hãy cùng CryptoViet Info tìm hiểu về zkEVM là gì? Cách nó hoạt động, ứng dụng và triển vọng trong tương lai nhé!

zkEVM là gì?

zkEVM là viết tắt của "Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine". Đây là một công nghệ Layer 2 mới được phát triển để cải thiện tính riêng tư và khả năng mở rộng của Ethereum và các blockchain khác. zkEVM sử dụng công nghệ ZK Proofs để cho phép các giao dịch trên blockchain được thực hiện mà không cần tiết lộ thông tin nhạy cảm.

Vì sao zkEVM được ra đời?

Công nghệ zero-knowledge cho phép chứng minh rằng một thông tin là đúng mà không cần phải tiết lộ thông tin đó. Tính riêng tư của zkEVM giúp tăng tính an toàn và bảo mật cho người dùng, đồng thời giảm thiểu nguy cơ các cuộc tấn công nhắm vào thông tin cá nhân và dữ liệu. Ngoài ra, zkEVM còn giúp tăng tốc độ xử lý giao dịch trên blockchain và giảm chi phí phí giao dịch.

zkEVM ra đời với mục đích chính là cải thiện tính bảo mật và sự riêng tư trong việc thực thi các hợp đồng thông minh trên nền tảng Ethereum. Đây là một cải tiến quan trọng so với Ethereum gốc, có khả năng giải quyết một số vấn đề liên quan đến bảo mật và riêng tư mà Ethereum đang gặp phải.

Một trong những lý do quan trọng khiến zkEVM ra đời là để giải quyết vấn đề bảo mật. Trong Ethereum gốc, tất cả các giao dịch và việc thực thi hợp đồng thông minh đều công khai và có thể được kiểm tra bởi bất kỳ ai trên mạng. Điều này tạo ra một vấn đề về riêng tư, đặc biệt là khi thông tin nhạy cảm có thể bị lộ ra ngoài. zkEVM sử dụng các kỹ thuật chứng minh không gian không để che giấu thông tin nhạy cảm trong quá trình thực thi hợp đồng thông minh, giúp bảo vệ sự riêng tư của người dùng.

Ngoài ra, zkEVM còn giúp cải thiện hiệu suất của Ethereum. Trong Ethereum gốc, việc xác thực và kiểm tra các giao dịch và hợp đồng thông minh đòi hỏi nhiều tính toán và sự tương tác giữa các nút mạng. zkEVM sử dụng các kỹ thuật chứng minh không gian không để tạo ra các chứng minh bằng số để xác minh tính chính xác của việc thực thi hợp đồng thông minh mà không cần thực hiện lại tất cả các tính toán. Điều này giúp tăng tốc độ và hiệu suất của quá trình thực thi.

Tóm lại, zkEVM ra đời để cải thiện tính bảo mật và sự riêng tư trong việc thực thi hợp đồng thông minh trên Ethereum, đồng thời cải thiện hiệu suất và tăng tốc độ của quá trình này. Nhờ vào các kỹ thuật chứng minh không gian không, zkEVM mang đến một cải tiến đáng kể cho nền tảng Ethereum.

Cách zkEVM hoạt động

zkEVM hoạt động bằng cách kết hợp hai công nghệ chính: Ethereum Virtual Machine (EVM) và Zero-Knowledge Proofs (Chứng minh không gian không). Dưới đây là cách zkEVM hoạt động:

Ethereum Virtual Machine (EVM):

• zkEVM dựa trên EVM, môi trường thực thi hợp đồng thông minh của Ethereum. EVM là một máy ảo được thiết kế để thực thi mã hợp đồng thông minh trên nền tảng Ethereum.
• Hợp đồng thông minh trong ZkEVM được viết bằng ngôn ngữ lập trình Solidity tương tự như trong Ethereum gốc.

Zero-Knowledge Proofs:

• zkEVM sử dụng các kỹ thuật chứng minh không gian không để che giấu thông tin nhạy cảm trong quá trình thực thi hợp đồng.
• Chứng minh không gian không cho phép một bên chứng minh rằng một mệnh đề nhất định là đúng mà không cần tiết lộ bất kỳ thông tin bổ sung nào về mệnh đề đó. Điều này giúp bảo vệ sự riêng tư và không tiết lộ chi tiết về việc thực hiện hợp đồng.

Thực thi hợp đồng:

• Khi một hợp đồng zkEVM được triển khai và gửi điện tử, zkEVM sẽ thực hiện quá trình chứng minh không gian không để xác minh tính chính xác của việc thực thi hợp đồng mà không cần tiết lộ chi tiết cụ thể của quá trình đó.
• Chứng minh không gian không được sử dụng để xác minh rằng một kết quả cụ thể của quá trình thực thi hợp đồng là chính xác mà không cần tiết lộ các bước thực hiện cụ thể của quá trình đó.

Tổng thể, zkEVM kết hợp Ethereum Virtual Machine và Zero-Knowledge Proofs để thực thi hợp đồng thông minh một cách riêng tư và bảo mật. Bằng cách sử dụng chứng minh không gian không, ZkEVM cho phép xác minh tính chính xác của việc thực thi hợp đồng mà không cần tiết lộ chi tiết về quá trình thực hiện. Điều này đảm bảo sự riêng tư và bảo mật cho người dùng trên nền tảng Ethereum.

Phân loại zkEVM

zkEVM có thể được phân loại theo một số tiêu chí khác nhau. Dưới đây là hai cách phân loại phổ biến:

Phân loại theo cách thức chứng minh không gian không: 

• zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge): zkEVM có thể sử dụng zk-SNARKs để tạo ra các chứng minh không gian không. zk-SNARKs cho phép chứng minh một mệnh đề mà không cần sự tương tác với bất kỳ ai khác và có kích thước rút gọn. 
• zk-STARKs (Zero-Knowledge Scalable Transparent Arguments of Knowledge): zkEVM cũng có thể sử dụng zk-STARKs để tạo ra các chứng minh không gian không. zk-STARKs cung cấp khả năng chứng minh một mệnh đề một cách minh bạch và có khả năng mở rộng đối với quy mô lớn hơn.

Phân loại theo mức độ tích hợp với Ethereum: 

• Native zkEVM: Đây là phiên bản zkEVM được tích hợp trực tiếp vào giao thức Ethereum. Nó sẽ đòi hỏi các thay đổi cấu trúc cốt lõi của Ethereum để hỗ trợ chứng minh không gian không trong quá trình thực thi hợp đồng. 
• Layer 2 ZkEVM: Đây là một phiên bản zkEVM được triển khai trên Layer 2 của Ethereum, như các mạng Plasma, Rollups hoặc Sidechains. Layer 2 zkEVM sử dụng lợi thế của Layer 2 để tăng cường tính bảo mật và hiệu suất.

Lưu ý rằng các phân loại trên chỉ là một số ví dụ và zkEVM có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm cách thức triển khai, tính tương thích và mục đích sử dụng.

Ngoài ra, zkEVM có thể được phân loại theo mức độ tương thích với Ethereum Virtual Machine (EVM) như sau:

Fully Compatible zkEVM

• Phiên bản zkEVM này hoàn toàn tương thích với EVM và giữ nguyên các tính năng, giao diện lập trình và chuẩn của EVM.
• Hợp đồng thông minh được viết cho EVM có thể được triển khai và thực thi trên Fully Compatible zkEVM mà không yêu cầu bất kỳ sửa đổi nào.

Partially Compatible ZkEVM

• Phiên bản zkEVM này có mức độ tương thích hạn chế với EVM.
• Một số tính năng hoặc giao diện lập trình của EVM có thể không được hỗ trợ hoặc có những sự khác biệt nhất định trong Partially Compatible ZkEVM.
• Việc triển khai và thực thi hợp đồng thông minh từ EVM sang Partially Compatible zkEVM có thể đòi hỏi sửa đổi hoặc điều chỉnh mã hợp đồng.

EVM-Compatible Layer 2 zkEVM

• Đây là phiên bản zkEVM được triển khai trên Layer 2 của Ethereum như các mạng Plasma, Rollups hoặc Sidechains.
• EVM-Compatible Layer 2 zkEVM cung cấp một môi trường tương thích với EVM trên Layer 2, cho phép hợp đồng thông minh viết cho EVM có thể được triển khai và thực thi mà không cần sửa đổi.

Mức độ tương thích với EVM có thể khác nhau đối với các phiên bản zkEVM khác nhau và phụ thuộc vào cách triển khai và thiết kế của từng phiên bản.

Tính năng của zkEVM là gì?

Dưới đây là một số tính năng chính của zkEVM:

Tính riêng tư: zkEVM sử dụng công nghệ zero-knowledge để cho phép các giao dịch trên blockchain được thực hiện mà không cần tiết lộ thông tin nhạy cảm. Côngnghệ này cho phép chứng minh rằng một thông tin là đúng mà không cần phải tiết lộ thông tin đó, giúp tăng tính an toàn và bảo mật cho người dùng.

• Tăng tốc độ xử lý giao dịch: zkEVM cho phép xử lý nhiều giao dịch cùng một lúc, giúp tăng tốc độ xử lý giao dịch và giảm thời gian xử lý.
• Giảm chi phí phí giao dịch: Do khả năng xử lý nhiều giao dịch cùng một lúc, zkEVM giúp giảm chi phí phí giao dịch và cải thiện hiệu suất của hệ thống.
• Khả năng mở rộng: zkEVM giúp tăng khả năng mở rộng của hệ thống blockchain, cho phép nhiều người dùng truy cập và sử dụng blockchain một cách hiệu quả hơn.

Tóm lại, zkEVM có nhiều tính năng giúp cải thiện tính riêng tư, tốc độ xử lý giao dịch, giảm chi phí phí giao dịch và khả năng mở rộng của hệ thống, cùng với đa dạng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.

Ưu và Nhược điểm của zkEVM là gì?

Sau khi tìm hiểu zkEVM là gì, hãy cùng CryptoViet Info tìm hiểu Ưu và Nhược điểm của zkEVM nhé!

Ưu điểm

ZkEVM, hoặc Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine, mang lại một số ưu điểm quan trọng trong việc thực thi hợp đồng thông minh. Dưới đây là một số ưu điểm chính của ZkEVM:

• Riêng tư và bảo mật: ZkEVM sử dụng các kỹ thuật chứng minh không gian không để che giấu thông tin nhạy cảm trong quá trình thực thi hợp đồng. Điều này đảm bảo rằng chi tiết cụ thể về việc thực hiện hợp đồng không được tiết lộ cho bất kỳ ai khác ngoài các bên liên quan. ZkEVM cung cấp một lớp bảo vệ mạnh mẽ cho sự riêng tư của người dùng và thông tin nhạy cảm trong quá trình thực thi hợp đồng.
• Tăng cường tính bảo mật: ZkEVM sử dụng các kỹ thuật chứng minh không gian không để xác minh tính chính xác của việc thực thi hợp đồng mà không cần tiết lộ chi tiết về quá trình đó. Điều này giúp ngăn chặn các cuộc tấn công và rủi ro bảo mật như các lỗ hổng hợp đồng thông minh, lạm dụng thông tin hoặc tấn công từ chối dịch vụ.
• Tăng cường hiệu suất: ZkEVM sử dụng các kỹ thuật chứng minh không gian không để tạo ra các chứng minh bằng số nhằm xác minh tính chính xác của việc thực thi hợp đồng mà không cần thực hiện lại toàn bộ tính toán. Điều này giúp tăng tốc độ và hiệu suất của quá trình thực thi, giảm đáng kể thời gian và tài nguyên tính toán.
• Mở rộng tính khả dụng: ZkEVM có thể triển khai trên các mạng Layer 2 của Ethereum như các mạng Plasma, Rollups hoặc Sidechains. Điều này tạo ra sự linh hoạt và mở rộng tính khả dụng của ZkEVM trên nền tảng Ethereum, cho phép việc thực thi hợp đồng thông minh một cách tối ưu trên các mạng phụ.

ZkEVM mang lại sự riêng tư, bảo mật, tăng cường hiệu suất và mở rộng tính khả dụng trong việc thực thi hợp đồng thông minh. Sự kết hợp giữa Zero-Knowledge Proofs và Ethereum Virtual Machine mang lại lợi ích đáng kể cho người dùng và ứng dụng trên nền tảng Ethereum.

Nhược điểm

Mặc dù ZkEVM có nhiều ưu điểm, nhưng cũng có một số nhược điểm cần được lưu ý:

• Phức tạp trong triển khai: ZkEVM đòi hỏi kiến thức và kỹ năng đặc biệt để triển khai và sử dụng hiệu quả. Các công nghệ chứng minh không gian không có tính phức tạp cao và yêu cầu kiến thức chuyên sâu để áp dụng chúng vào việc thực thi hợp đồng thông minh. Điều này có thể làm tăng độ khó và tốn kém trong việc triển khai và phát triển ứng dụng sử dụng ZkEVM.
• Tính tương thích giới hạn: Một số phiên bản ZkEVM có mức độ tương thích hạn chế với Ethereum Virtual Machine (EVM). Điều này có nghĩa là một số tính năng hoặc giao diện lập trình của EVM có thể không được hỗ trợ hoặc có sự khác biệt nhất định trong ZkEVM. Việc triển khai và thực thi hợp đồng từ EVM sang ZkEVM có thể đòi hỏi sửa đổi hoặc điều chỉnh mã hợp đồng.
• Tài nguyên tính toán cao: Các chứng minh không gian không yêu cầu một lượng lớn tính toán và tài nguyên để thực hiện. Việc tạo ra và xác minh các chứng minh này có thể đòi hỏi nhiều thời gian và công suất tính toán, gây ra sự trễ trong quá trình thực thi hợp đồng. Điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng mở rộng của ZkEVM, đặc biệt là trong các mạng quy mô lớn.
• Độ tin cậy của hệ thống chứng minh: ZkEVM đặt niềm tin vào tính toàn vẹn và bảo mật của hệ thống chứng minh không gian không. Nếu có lỗ hổng hoặc lỗi trong thiết kế hoặc triển khai của hệ thống chứng minh, điều này có thể dẫn đến việc giả mạo hoặc tấn công đối với quá trình thực thi hợp đồng, ảnh hưởng đến tính bảo mật và tin cậy của ZkEVM.

Tuy nhược điểm này tồn tại, nhưng các nhà phát triển và cộng đồng đang nỗ lực để khắc phục và cải thiện ZkEVM, nhằm mang lại các lợi ích của việc bảo vệ riêng tư và tính toàn vẹn trong quá trình thực thi hợp đồng thông minh trên nền tảng Ethereum.

Tầm nhìn và triển vọng của zkEVM

Tầm nhìn của zkEVM là trở thành một công nghệ tiên tiến cho phép xử lý các giao dịch trên blockchain một cách hiệu quả và bảo mật hơn. zkEVM sử dụng các phép tính zero-knowledge proof để đảm bảo tính riêng tư và bảo mật của các giao dịch, đồng thời giảm thiểu chi phí và thời gian xử lý.

Triển vọng của zkEVM là rất lớn. Với sự phát triển của công nghệ blockchain, các ứng dụng blockchain đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, tính riêng tư và bảo mật vẫn là vấn đề chưa được giải quyết hoàn toàn trên các hệ thống blockchain hiện tại. zkEVM có thể giải quyết vấn đề này và cung cấp cho người dùng các giải pháp tốt hơn.

Ngoài ra, zkEVM cũng có thể giúp tăng tính hiệu quả và tốc độ xử lý giao dịch trên blockchain, đồng thời giảm thiểu chi phí. Điều này sẽ giúp tăng tính khả thi cho các ứng dụng blockchain trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong các ứng dụng quyền chọn và đặt cược.

Vì vậy, với những tiềm năng và ứng dụng rộng rãi của mình, zkEVM được kỳ vọng sẽ trở thành một công nghệ quan trọng và tiên tiến cho phép xử lý các giao dịch trên blockchain một cách hiệu quả và bảo mật.

Điểm khác nhau giữa zkRollup và zkEVM là gì?

ZkRollup và ZkEVM là hai khái niệm khác nhau liên quan đến công nghệ blockchain và bảo vệ riêng tư. Dưới đây là sự khác biệt giữa ZkRollup và ZkEVM:

ZkRollup:

• ZkRollup là một giải pháp Layer 2 trên nền tảng blockchain, nơi các giao dịch và hợp đồng thông minh được gom nhóm và xác minh bằng các chứng minh không gian không (Zero-Knowledge Proofs).
• ZkRollup sử dụng một smart contract trên mainchain (mạng chính) để xác minh tính chính xác của các giao dịch và hợp đồng được thực thi trên Layer 2.
• ZkRollup giúp tăng cường tính bảo mật và hiệu suất của blockchain bằng cách giảm số lượng giao dịch được ghi lại trực tiếp trên mainchain, nhưng vẫn duy trì tính toàn vẹn và tin cậy bằng việc sử dụng chứng minh không gian không.

ZkEVM:

• ZkEVM là một phiên bản Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine, kết hợp giữa Zero-Knowledge Proofs và Ethereum Virtual Machine (EVM).
• ZkEVM cho phép thực thi hợp đồng thông minh trong một môi trường riêng tư và bảo mật bằng cách sử dụng các chứng minh không gian không để che giấu thông tin nhạy cảm trong quá trình thực thi.
• ZkEVM hướng đến việc cung cấp tính riêng tư và tính toàn vẹn cho các ứng dụng và giao dịch trên nền tảng Ethereum.

Tóm lại, ZkRollup là một giải pháp Layer 2 để tăng cường tính bảo mật và hiệu suất của blockchain, trong khi ZkEVM là một phiên bản Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine để thực thi hợp đồng thông minh với tính riêng tư và bảo mật.

Top các dự án zkEVM nổi bật

Hiện tại, dự án zkEVM đang trong giai đoạn phát triển và không có một danh sách chính thức về các dự án zkEVM hàng đầu. Tuy nhiên, có một số dự án đáng chú ý trong lĩnh vực này:

Matter Labs - Dự án zkSync: Matter Labs là một công ty công nghệ blockchain và đã phát triển dự án zkSync, một giải pháp Layer 2 sử dụng zkEVM trên nền tảng Ethereum. zkSync cung cấp tính năng riêng tư và tính toàn vẹn cho việc thực thi hợp đồng thông minh trên mạng chính của Ethereum.

Optimism - Dự án Optimistic Ethereum: Optimism là một công ty công nghệ blockchain và đã xây dựng dự án Optimistic Ethereum, một giải pháp Layer 2 sử dụng zkEVM. Optimistic Ethereum nhằm cải thiện hiệu suất và giảm chi phí giao dịch trên nền tảng Ethereum bằng cách sử dụng zkEVM để thực thi các hợp đồng thông minh riêng tư và bảo mật.

Loopring - Dự án zkRollup Loopring: Loopring là một giao thức giao dịch Layer 2 sử dụng công nghệ zkRollup. Loopring sử dụng zkRollup để nén các giao dịch và xác minh tính chính xác của chúng trên mạng chính của Ethereum, cung cấp tính riêng tư và tính toàn vẹn.

Dự án Scroll: Scroll là một giải pháp mở rộng quy mô Layer 2 trên mạng chính Ethereum mà không cần thay đổi mã nguồn. Với Scroll, người dùng sẽ có thể thực hiện giao dịch nhanh hơn, với mức phí thấp hơn, đồng thời vẫn được đảm bảo mức độ bảo mật mà Ethereum mang lại. Scroll được xây dựng bằng công nghệ zk-Rollups, là một công nghệ mở rộng quy mô Ethereum vượt trội.

Arbitrum: Offchain Labs là một công ty công nghệ blockchain có trụ sở tại Mỹ. Công ty này đang phát triển dự án Arbitrum, một giải pháp layer 2 sử dụng công nghệ zkEVM để tăng tốc độ xử lý và giảm chi phí giao dịch trên nền tảng Ethereum.

Ethereum: zkEVM là một phần của Ethereum 2.0, phiên bản nâng cấp của Ethereum. Ethereum đang phát triển zkEVM để đảm bảo tính riêng tư và bảo mật cho các giao dịch trên blockchain của nó.

Aztec Protocol: Aztec Protocol là một giao thức mã hóa được xây dựng trên nền tảng Ethereum. Aztec Protocol sử dụng công nghệ zkEVM để cung cấp tính riêng tư và bảo mật cho các giao dịch trên blockchain.

Ngoài ra, Polygon và Fantom hiện tại cũng đang phát triển công nghệ này và sẽ ra mắt trong thời gian sắp. 

Lời kết

Vậy là bạn đã tìm hiểu qua bài viết zkEVM là gì? Công nghệ bảo mật tiên tiến trên Blockchain. CryptoViet Info hy vọng bài viết sẽ đem lại cho bạn những thông tin hữu ích nhất. 

Tổng kết lại, zkEVM là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực blockchain, giúp cải thiện tính bảo mật và riêng tư của các giao dịch trên mạng. Điều này giúp cho các ứng dụng blockchain trở nên an toàn hơn, đáng tin cậy hơn và có thể đáp ứng được nhu cầu của người dùng.