Was ist ZKsync (ZK): Ethereums ZK-Rollup-Skalierungslösung?

ZKsync ist eine Layer-2-Skalierungslösung für Ethereum. Sie verbessert die Skalierbarkeit des Netzwerks und senkt die Transaktionskosten, während die Sicherheit gewährleistet bleibt. Durch die Nutzung von Zero-Knowledge-Rollups (zk-rollups) bündelt ZKsync Transaktionen off-chain und zeichnet sie dann on-chain auf, wodurch schnellere und günstigere Transaktionen ohne Beeinträchtigung der Sicherheit ermöglicht werden.

 

ZKsync TVL | Quelle: L2Beat 

 

Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels ist ZKsync das siebtgrößte Ethereum Layer-2-Netzwerk und der zweitgrößte ZK-Rollup für Ethereum in Bezug auf den Total Value Locked (TVL). Mit über 400 Millionen Transaktionen, die über mehr als sieben Millionen Adressen abgewickelt wurden, verfügt das ZKsync-Netzwerk über einen TVL von über 760 Millionen US-Dollar. Mitte Juni kündigte ZKsync eine Airdrop-Kampagne zur Einführung seines nativen Tokens ZK an. Weniger als eine Woche nach der Ankündigung wurden bereits 45 % der Airdrop-Token beansprucht. Der ZK-Token hat eine Marktkapitalisierung von über 743 Millionen US-Dollar und erreichte am 17. Juni 2024 ein Allzeithoch von 0,321 US-Dollar.

 

KuCoin hat ZKsync im Juni 2024 über unsere Pre-Market-Handelsplattform integriert. 

 

ZKsync ist ein Protokoll, das die Leistung von Ethereum durch die Nutzung von Zero-Knowledge-Rollups (zk-rollups) verbessert. Diese Rollups fassen mehrere Transaktionen zu einer zusammen, wodurch die Belastung der Haupt-Ethereum-Blockchain reduziert und die Transaktionsgebühren gesenkt werden.

 

Das Herzstück der zk-rollups liegt in den Zero-Knowledge-Beweisen (ZKPs). ZKPs ermöglichen es einem Prover, einen Verifier davon zu überzeugen, dass eine Aussage wahr ist, ohne Einzelheiten über die Aussage selbst preiszugeben. In ZKsync können Transaktionen validiert werden, ohne Transaktionsdaten offenzulegen, was sowohl die Privatsphäre als auch die Sicherheit gewährleistet.

 

Zero-Knowledge-Beweise funktionieren, indem der Prover sein Wissen über spezifische Informationen (den Zeugen) durch eine Reihe mathematischer Beweise demonstriert. Der Verifier prüft diese Beweise, ohne die tatsächlichen Daten sehen zu müssen, sodass die Vertraulichkeit gewahrt bleibt und die Gültigkeit der Transaktion sichergestellt ist.

ZKsync kombiniert On-Chain- und Off-Chain-Komponenten, um die Skalierbarkeit von Ethereum zu verbessern und Transaktionskosten zu senken. Die On-Chain-Komponente umfasst Smart Contracts, die wichtige Funktionen wie das Speichern von Rollup-Blöcken, das Verfolgen von Einzahlungen und das Verifizieren von Beweisen verwalten. Diese Smart Contracts gewährleisten die Integrität und Sicherheit der Transaktionen, indem sie die notwendigen Daten auf der Ethereum-Blockchain speichern.

 

Die Off-Chain-Komponente besteht aus virtuellen Maschinen, die Transaktionen außerhalb des Ethereum-Mainnets ausführen. Diese Off-Chain-Prozesse übernehmen den Großteil der Transaktionsverarbeitung, wodurch die Haupt-Ethereum-Blockchain entlastet wird. Dieses System ermöglicht eine schnelle und effiziente Verarbeitung von Transaktionen, bevor diese zu einem einzigen Batch zusammengefasst und zur endgültigen Verifizierung und Speicherung an den On-Chain-Smart-Contract übermittelt werden. 

 

Wie die ZKsync-Layer-2 funktioniert | Quelle: ZKsync 

 

Transaktionsverarbeitung

Die Verarbeitung von Transaktionen in ZKsync umfasst mehrere Schritte, um Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten. So funktioniert es:

 

1. Batching von Transaktionen: Mehrere Transaktionen werden Off-Chain zu einem einzigen Batch zusammengefasst. Dies reduziert die Anzahl der Transaktionen, die einzeln auf dem Ethereum-Mainnet verarbeitet werden müssen, und senkt sowohl die Zeit als auch die Kosten.

2. Erstellung von Beweisen: Für jeden Batch wird ein Zero-Knowledge-Beweis (zk-proof) erstellt. Dieser Nachweis bestätigt die Gültigkeit aller Transaktionen in dem Batch, ohne dass Transaktionsdetails offengelegt werden. Der zk-proof ist kompakt und kann schnell vom On-Chain-Smart-Contract verifiziert werden.

3. On-Chain-Verifizierung: Der zk-proof wird an das Ethereum Mainnet übermittelt, wo der On-Chain-Smart-Contract seine Gültigkeit überprüft. Wenn der Nachweis gültig ist, wird der Batch von Transaktionen als bestätigt angesehen und in der Blockchain aufgezeichnet. Dies stellt sicher, dass alle Transaktionen sicher und effizient verarbeitet werden, ohne das Hauptnetzwerk von Ethereum zu überlasten. 

Durch diese Methode kann ZKsync die Transaktionskapazität erheblich verbessern, Kosten senken und gleichzeitig ein hohes Maß an Sicherheit und Datenschutz gewährleisten. Dieses System ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, die häufige und kostengünstige Transaktionen erfordern, wie z. B. Dezentrale Finanzplattformen (DeFi) und andere Blockchain-basierte Dienste.

 

Hier sind einige der Vorteile der Nutzung des ZKsync-Netzwerks: 

 

1. Erhöhte Transaktionskapazität: ZKsync steigert die Transaktionskapazität erheblich, indem Transaktionen Off-Chain verarbeitet und dann in einem einzigen Nachweis zusammengefasst werden, der an das Ethereum-Mainnet übermittelt wird. Diese Methode kann bis zu 100.000 Transaktionen pro Sekunde bewältigen und ist daher hoch skalierbar.

2. Geringere Transaktionsgebühren: Da der Großteil der Transaktionsverarbeitung auf Layer 2 ausgelagert wird, verringert ZKsync die Überlastung des Ethereum-Netzwerks, was zu niedrigeren Gasgebühren führt. Nutzer profitieren von günstigeren Transaktionen, während die gleiche Sicherheit wie auf der Haupt-Ethereum-Blockchain gewährleistet bleibt.

3. Hohe Sicherheit: ZKsync verwendet Zero-Knowledge-Beweise (zk-SNARKs), um sicherzustellen, dass Transaktionen gültig sind, ohne Details preiszugeben. Diese kryptografische Methode bietet robusten Schutz, sodass die Daten und Transaktionen der Nutzer vor Manipulationen sicher sind. 

4. EVM-Kompatibilität: ZKsync ist mit der Ethereum Virtual Machine (EVM) kompatibel, was es Entwicklern erleichtert, ihre bestehenden Ethereum dApps ohne größere Änderungen auf ZKsync zu portieren. Diese Kompatibilität vereinfacht den Entwicklungsprozess und fördert die Nutzung des ZKsync-Netzwerks durch weitere Projekte.

5. Verbesserungen der Benutzererfahrung: Funktionen wie gasfreie Meta-Transaktionen ermöglichen es den Nutzern, Transaktionsgebühren mit einem beliebigen Token zu bezahlen, den sie gerade übertragen, anstatt speziell ETH zu benötigen. Dieser benutzerfreundliche Ansatz macht Transaktionen bequemer und zugänglicher. 

ZKsync hat im Juni 2024 einen ZK-Airdrop angekündigt, eine der größten Airdrop-Kampagnen unter den Ethereum-Layer-2-Netzwerken. Um sich für den ZKsync-Airdrop zu qualifizieren, müssen Sie ein aktiver Nutzer des ZKsync-Ökosystems gewesen sein. 

 

So qualifizieren Sie sich für den ZKsync-Airdrop

Zu den Teilnahmebedingungen gehören die Nutzung von dApps, das Hinzufügen von Liquidität, das Tauschen von Tokens und die Teilnahme an Community-Aktivitäten. Eine am 24. März 2024 erstellte Momentaufnahme bestimmte die berechtigten Wallets. Insgesamt wurden 695.232 Wallets aufgrund ihrer Interaktion mit dem ZKsync-Mainnet und verschiedenen Anwendungen innerhalb seines Ökosystems als berechtigt eingestuft. 

 

Die Verteilung ist wie folgt aufgeteilt: 89 % gehen an aktive Nutzer und 11 % an Mitwirkende im Ökosystem, die das Netzwerk durch Entwicklung, Advocacy oder Bildung unterstützt haben​. 

 

ZK-Token-Verteilung, ZKsync-Tokenomics | Quelle: ZKsync

 

So nehmen Sie am ZKsync (ZK) Airdrop teil 

1. Berechtigung prüfen: Besuchen Sie die ZKsync-Airdrop-Prüfseite unter ZKsync Claim.

2. Wallet verbinden: Verbinden Sie Ihr Wallet oder geben Sie Ihren GitHub-Benutzernamen ein, um die Berechtigung zu überprüfen. Da es sich um eine EVM-kompatible Blockchain handelt, können Sie Ethereum-Wallets wie MetaMask verwenden.

3. Zuweisung anzeigen: Wenn Sie berechtigt sind, wird die Anzahl der Ihrem Wallet zugewiesenen ZK-Token angezeigt. Jedes berechtigte Wallet kann zwischen 450 und 100.000 ZK-Token erhalten, abhängig von seinem Grad an Teilnahme und Beitrag.

4. Token beanspruchen: Befolgen Sie die Anweisungen auf dem Bildschirm, um Ihre Token zu beanspruchen. Es gibt keine Sperr- oder Haltefristen, sodass die Token sofort verwendet werden können.

Wann kann der ZK-Airdrop beansprucht werden: Die Airdrop-Token können ab dem 16. Juni 2024 bis zum 3. Januar 2025 beansprucht werden. 

 

Wie Sie das Beste aus den ZKsync-Airdrops herausholen 

Indem Sie die folgenden Schritte befolgen und im ZKsync-Ökosystem aktiv bleiben, können Sie Ihre Vorteile aus den aktuellen und potenziellen zukünftigen Airdrops maximieren.

 

• An Governance teilnehmen: Delegieren Sie Ihre ZK-Token an einen Governance-Delegierten, um die Zukunft des ZKsync-Ökosystems mitzugestalten. Dies könnte Sie auch potenziell für weitere Airdrops qualifizieren.

• Aktiv bleiben: Interagieren Sie weiterhin mit dem ZKsync-Netzwerk, indem Sie Transaktionen durchführen, Liquidität hinzufügen und beliebte dApps nutzen, um Ihre Chancen auf zukünftige Airdrop-Berechtigungen zu erhöhen.

• Updates verfolgen: Folgen Sie ZKsync und ZK Nation in den sozialen Medien, um über neue Ankündigungen oder Aufgaben informiert zu bleiben, die Ihre Berechtigung für zukünftige Belohnungen steigern könnten.

Das Übertragen von Vermögenswerten zu ZKsync ermöglicht Ihnen schnellere und günstigere Transaktionen, während die Sicherheit des Ethereum-Netzwerks erhalten bleibt. Hier finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie Sie Ihre Vermögenswerte mit verschiedenen Methoden zu ZKsync übertragen können.

 

Verwendung der ZKsync-Portal-Bridge

1. Besuchen Sie das Portal: Rufen Sie das ZKsync-Bridge-Portal auf.

2. Verbinden Sie Ihre Wallet: Klicken Sie auf „Wallet verbinden“ und wählen Sie Ihre bevorzugte Wallet, wie z. B. MetaMask.

3. Wählen Sie Vermögenswerte: Wählen Sie den Vermögenswert aus, den Sie bridgen möchten, und geben Sie die Menge ein.

4. Details bestätigen: Überprüfen Sie die Transaktionsdetails und bestätigen Sie diese.

5. Transaktion genehmigen: Genehmigen Sie die Transaktion in Ihrer Wallet, um den Bridging-Prozess abzuschließen. 

Hier erfahren Sie, wie Sie das ZKsync-Netzwerk zu Ihrer MetaMask-Wallet hinzufügen können. 

 

Tipps für erfolgreiches Bridging

Indem Sie diese Schritte befolgen, können Sie Ihre Assets effizient zu zkSync übertragen und dessen skalierbare und kostengünstige Lösungen für Ihre Transaktionen nutzen.

 

• Wählen Sie eine vertrauenswürdige Plattform: Nutzen Sie zuverlässige und gut bewertete Plattformen, z. B. die ZKsync Bridge, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden.

• Überprüfen Sie die Kompatibilität: Stellen Sie sicher, dass das Token, das Sie übertragen möchten, von zkSync unterstützt wird.

• Verstehen Sie die Gebühren: Seien Sie sich der Gasgebühren bewusst, die mit dem Bridging-Prozess verbunden sind.

• Korrekte Adressen überprüfen: Geben Sie die richtigen Token-Adressen ein, um den Verlust von Assets zu vermeiden.

• Überwachen Sie Transaktionen: Verfolgen Sie die Transaktionsbestätigungen, um erfolgreiche Übertragungen sicherzustellen. 

 

ZKsync vs. Optimistic Rollups: Ein schneller Vergleich 

ZKsync (ZK-Rollups) und Optimistic Rollups sind zwei der führenden Layer-2-Skalierungslösungen für Ethereum, die jeweils unterschiedliche Ansätze und Vorteile bieten. ZKsync nutzt Zero-Knowledge-Beweise (Zero-Knowledge Proofs), um Transaktionen außerhalb der Blockchain zu validieren. Diese Transaktionen werden anschließend gebündelt und mit einem Gültigkeitsnachweis an das Ethereum-Mainnet übertragen. Diese Methode gewährleistet hohe Sicherheit und eine schnelle Transaktionsabwicklung, da die Gültigkeit der Transaktionen vor deren Aufzeichnung auf der Haupt-Blockchain bestätigt wird. Aus diesem Grund können Auszahlungen innerhalb weniger Stunden verarbeitet werden, was eine schnelle und sichere Transaktionserfahrung bietet. Allerdings sind die komplexen kryptografischen Berechnungen, die zur Erstellung dieser Beweise erforderlich sind, kostspieliger und technologisch anspruchsvoller umzusetzen. ZKsync erfordert oft spezielle Hardware und fortgeschrittene Fachkenntnisse.

 

Im Gegensatz dazu gehen Optimistic Rollups standardmäßig davon aus, dass Transaktionen gültig sind, und nutzen einen Betrugsnachweismechanismus (Fraud-Proof Mechanism) während einer Challenge-Periode, um die Korrektheit zu gewährleisten. Dieser Ansatz ermöglicht eine schnellere anfängliche Transaktionsverarbeitung, führt jedoch zu einer Verzögerung bei der Transaktionsabwicklung durch die Challenge-Periode, die bis zu eine Woche andauern kann. Optimistic Rollups sind einfacher zu implementieren und lassen sich leichter mit bestehenden Ethereum-Smart-Contracts integrieren, was sie für Entwickler zugänglicher macht. Allerdings sind sie anfälliger für Zensurangriffe und verlassen sich stark auf aktive Netzwerkteilnehmer, die betrügerische Transaktionen überwachen und anfechten müssen. Die Wahl zwischen diesen beiden Rollup-Technologien hängt von den spezifischen Anforderungen eines Projekts ab und erfordert eine Abwägung von Sicherheit, Geschwindigkeit, Komplexität und Kosten. 

 

ZKsync vs. andere ZK-Rollups 

ZKsync und andere ZK-Rollups wie StarkNet, Polygon zkEVM und Scroll bieten fortschrittliche Layer-2-Skalierungslösungen für Ethereum, unterscheiden sich jedoch in ihren Ansätzen und technischen Details. ZKsync, entwickelt von Matter Labs, verwendet ZK-SNARKs (Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge), um Transaktionen außerhalb der Blockchain zu bündeln und mit kryptografischen Nachweisen auf der Blockchain zu verifizieren. Dies gewährleistet hohe Sicherheit und eine schnelle Transaktionsabwicklung. ZKsync zeichnet sich durch seine EVM-Kompatibilität aus, die die Migration bestehender Ethereum-Smart-Contracts auf die Plattform vereinfacht und Entwicklern eine benutzerfreundliche Option bietet. Darüber hinaus unterstützt zkSync eine breite Palette von Anwendungen, von Zahlungen bis hin zu komplexen DeFi-Protokollen, und bietet eine vielseitige Umgebung für verschiedene Anwendungsfälle. 

 

StarkNet hingegen verwendet ZK-STARKs (Scalable Transparent ARguments of Knowledge), die keine vertrauenswürdige Einrichtung (Trusted Setup) erfordern und quantenresistent sind, was potenziell größere Skalierbarkeit und Sicherheit ermöglicht. StarkNet verlangt jedoch von Entwicklern, seine eigene Programmiersprache Cairo zu verwenden, was im Vergleich zur EVM-Kompatibilität von zkSync eine Hürde darstellen kann. StarkNet überzeugt durch eine hohe Transaktionskapazität und ist in der Lage, Millionen von Transaktionen pro Sekunde zu verarbeiten, was es für Anwendungen geeignet macht, die massive Skalierbarkeit erfordern. Beide Lösungen zielen darauf ab, Transaktionskosten zu reduzieren und die Effizienz zu steigern; ihre technischen Unterschiede bedeuten jedoch, dass die Wahl zwischen ihnen von den spezifischen Projektanforderungen abhängt, wie der Notwendigkeit von EVM-Kompatibilität und dem gewünschten Grad an Skalierbarkeit und Sicherheit. 

 

Indem Sie diese Herausforderungen verstehen, können Sie die potenziellen Hürden bei der Verwendung von ZKsync im Ethereum-Ökosystem besser nachvollziehen: 

 

1. Komplexität: Die Implementierung und Wartung von zk-Rollups ist technisch anspruchsvoll. Die verwendeten fortschrittlichen kryptografischen Techniken erfordern erhebliche Rechenressourcen und Expertise, was für einige Entwickler eine Hürde darstellen kann.

2. Liquiditätsfragmentierung: Wenn Vermögenswerte zu Layer-2-Lösungen wie ZKsync wechseln, kann die Liquidität über verschiedene Plattformen fragmentiert werden. Diese Fragmentierung kann die Gesamtliquidität reduzieren und potenziell die Handelseffizienz sowie die Preisstabilität sowohl in Layer-1- als auch Layer-2-Netzwerken beeinträchtigen.

3. Frühes Entwicklungsstadium: ZKsync, wie viele andere Layer-2-Lösungen, befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Dies bedeutet, dass es mit unvorhergesehenen technischen und betrieblichen Herausforderungen konfrontiert werden könnte, während es skaliert und sich weiterentwickelt.

4. EVM-Kompatibilitätsbeschränkungen: Obwohl ZKsync mit der EVM kompatibel ist, erfordert es einen Zwischenschritt zur Kompilierung mit LLVM. Dies kann zu Komplexitäten und potenziellen Kompatibilitätsproblemen im Vergleich zu vollständig EVM-äquivalenten Lösungen führen.

ZKsync ist eine leistungsstarke Layer-2-Skalierungslösung für Ethereum, die Zero-Knowledge-Rollups (zk-Rollups) nutzt, um die Skalierbarkeit zu verbessern und Transaktionskosten zu senken. Durch die Verarbeitung von Transaktionen außerhalb der Hauptchain und deren Bündelung in einem einzigen Nachweis gewährleistet ZKsync schnellere und günstigere Transaktionen bei gleichbleibend hoher Sicherheit. Die Lösung hat bereits in verschiedenen Projekten wie Mute.io, SpaceFi und EraLend Anwendung gefunden und ihre Effektivität sowohl im DeFi-Bereich als auch darüber hinaus unter Beweis gestellt.

 

Mit Blick auf die Zukunft bietet ZKsync erhebliches Potenzial für die Blockchain-Industrie. Während sich Ethereum weiterentwickelt, insbesondere mit den Ethereum 2.0-Upgrades, wird ZKsync eine entscheidende Rolle dabei spielen, steigende Transaktionsvolumina zu bewältigen und die Effizienz des Netzwerks aufrechtzuerhalten. Die Synergie zwischen Ethereum 2.0’s Sharding und den Rollups von ZKsync wird eine höhere Skalierbarkeit und niedrigere Kosten ermöglichen, wovon sowohl Entwickler als auch Nutzer profitieren. Diese Zusammenarbeit wird die Skalierbarkeit und Effizienz von Ethereum verbessern und ZKsync zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Zukunft der Blockchain-Technologie machen.

 

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