Что такое ZK Rollups (валидационные роллапы)?

В поиске решений для масштабирования блокчейн-сетей без ущерба для их безопасности и децентрализации, ZK Rollups — или валидационные роллапы — заняли ключевую позицию среди технологий второго уровня (Layer 2). Благодаря современным криптографическим методам они позволяют проводить транзакции быстрее, дешевле и с большей приватностью в публичных сетях вроде Ethereum. Но что именно представляют собой ZK Rollups и почему к 2025 году они стали центром внимания разработчиков и пользователей?

Что такое ZK Rollups

ZK Rollups — это технология масштабирования второго уровня, при которой сотни, а иногда и тысячи транзакций обрабатываются вне основной цепи, после чего в блокчейн отправляется лишь компактное криптографическое доказательство — zero-knowledge proof (доказательство с нулевым разглашением). Это позволяет существенно снизить нагрузку на базовую сеть и сократить комиссии, сохранив при этом безопасность и достоверность всех операций.

Главное преимущество ZK Rollups в том, что вычисления и обновление состояния происходят вне блокчейна. В основную сеть передаются только ключевые данные — обычно это доказательство и корень нового состояния. Смарт-контракт на базовом уровне (например, в сети Ethereum) проверяет это доказательство, благодаря чему транзакции подтверждаются практически мгновенно, а средства пользователей защищены. В сравнении с традиционными транзакциями первого уровня, такой подход обеспечивает лучшую масштабируемость и комфортный пользовательский опыт. Подробности можно найти в блоге StarkWare.

Как работают ZK Rollups

Работа ZK Rollup включает несколько ключевых этапов:

1. Выполнение вне цепи
   Все транзакции обрабатываются за пределами основной сети — этим занимаются специальные операторы или секвенсоры, которые проводят вычисления и проверку.

2. Агрегация транзакций
   Обработанные транзакции объединяются в один пакет. Далее создаётся криптографическое доказательство (zero-knowledge proof), подтверждающее корректность всех операций и нового состояния.

3. Публикация доказательства
   Полученное доказательство вместе с кратким описанием изменений состояния отправляется в блокчейн первого уровня.

4. Проверка на базовом уровне
   Смарт-контракт на основной сети проверяет достоверность доказательства. Если всё верно — новое состояние считается подтверждённым.

5. Обновление данных
   После успешной проверки обновляются балансы пользователей и состояние системы — как правило, это занимает всего несколько минут.

Благодаря такому подходу ZK Rollups обеспечивают почти мгновенное подтверждение транзакций и быстрый доступ к средствам. Это серьёзное преимущество по сравнению с optimistic rollups, где пользователям приходится ждать до недели для финализации операций. Сравнение разных типов роллапов доступно на портале Chainlink.

Преимущества ZK Rollups

1. Масштабируемость

Поскольку большая часть вычислений происходит вне блокчейна, а в сеть отправляются только краткие доказательства, роллапы способны обрабатывать тысячи транзакций в секунду. Это разгружает основную цепь и снижает комиссии для пользователей.

2. Усиленная безопасность

Zero-knowledge-доказательства математически гарантируют корректность изменений состояния. Основная сеть проверяет не каждую транзакцию по отдельности, а лишь само доказательство — это минимизирует риски мошенничества или ошибок.

3. Быстрый вывод средств

В отличие от optimistic rollups, где предусмотрен длительный период ожидания для предотвращения атак, ZK Rollups позволяют пользователям получить доступ к своим активам за считанные минуты или часы.

4. Потенциал конфиденциальности

Хотя большинство текущих реализаций сосредоточены на масштабировании, заложенные в технологии криптографические возможности могут быть использованы для обеспечения приватности транзакций — этим активно занимаются новые проекты. Подробнее о приватности можно узнать из выпуска Zero Knowledge Podcast.

Ограничения и вызовы

Несмотря на явные плюсы, у технологии есть свои сложности:

• Генерация доказательств
  Создание zero-knowledge-доказательств требует серьёзных вычислительных мощностей, что долгое время тормозило массовое внедрение технологии. Однако прогресс в криптографии и аппаратном обеспечении уже к 2025 году сделал её более доступной.

• Совместимость со смарт-контрактами
  Простые действия вроде перевода средств реализуются легко, но поддержка сложных смарт-контрактов внутри роллапов по-прежнему требует доработки и остаётся предметом исследований.

• Доступность данных
  Хотя сами доказательства публикуются в блокчейне, пользователям также нужен доступ к полным данным о транзакциях для восстановления состояния или подключения новых узлов. Поэтому критически важно развивать решения по обеспечению доступности данных.

Более подробное техническое объяснение можно найти в блоге StarkWare.

Что нового в 2025 году

Экосистема ZK Rollup активно растёт: крупные блокчейны и DeFi-протоколы либо уже внедрили эту архитектуру, либо находятся на стадии перехода. Обновление Dencun в сети Ethereum в начале 2025 года значительно упростило вопрос доступности данных для роллапов — это снизило издержки и увеличило пропускную способность сети.

Ключевые игроки отрасли — такие как zkSync, Starknet и Scroll — продолжают разрабатывать новые инструменты для разработчиков и улучшать пользовательский опыт. Следить за развитием экосистемы можно через трекер от CoinDesk.

Что важно знать пользователям

Несмотря на огромный потенциал технологии, она всё ещё находится на ранней стадии развития. Прежде чем доверять свои средства новым сетям на основе роллапов, стоит убедиться в зрелости проекта: изучить его архитектуру, наличие аудитов безопасности и прозрачность вывода средств.

Работая с решениями второго уровня крайне важно внимательно относиться к хранению приватных ключей и процедуре вывода активов — от этого напрямую зависит безопасность ваших средств.

OneKey: безопасность на новом уровне

По мере роста популярности решений второго уровня вроде ZK Rollups необходимость надёжного управления приватными ключами становится критически важной. Аппаратные кошельки вроде OneKey предоставляют дополнительную защиту тем, кто работает с роллапами, децентрализованными приложениями или просто хранит активы в блокчейне.

OneKey сочетает открытый исходный код, поддержку множества сетей и современные механизмы безопасности — всё это помогает защитить ваши средства независимо от того, как будет развиваться блокчейн-индустрия.

Для новичков и опытных пользователей объединение эффективности ZK Rollups с безопасностью OneKey — это надёжная стратегия на будущее.

---

Дополнительные материалы:

• Введение от Chainlink по теме zero-knowledge rollup
• Руководство Halborn о ZKP и роллапах