Cosa sono gli ZKThreads?

ZKThreads è un framework che può migliorare le prestazioni e la scalabilità delle applicazioni decentralizzate (DApp) utilizzando prove a conoscenza zero (ZKPs). Offre vantaggi come un'esperienza utente migliorata, costi di transazione più bassi e una maggiore sicurezza. ZKThreads può essere utilizzato in exchange decentralizzati (DEX), giochi basati su sessione, middleware protetto da ZK e sistemi di IA on-chain.

Nozioni di base

Raggiungere livelli ottimali di sicurezza, composabilità e interoperabilità nelle applicazioni decentralizzate è una sfida. ZKThreads rappresentano una soluzione promettente a questo problema complesso. Questo articolo esplora cosa sono gli ZKThreads, come funzionano, le differenze rispetto ad altre soluzioni zk e i loro benefici e casi d'uso.

Cosa sono gli ZKThreads?

ZKThreads, un framework basato su zero-knowledge, aumentano le prestazioni e la scalabilità delle DApp. Sfruttando le funzionalità di Starknet, stabiliscono un ambiente standardizzato per sviluppare e gestire applicazioni blockchain interoperabili.

Come funzionano gli ZKThreads

• Deploy della logica applicativa: La logica dell'applicazione viene prima distribuita nei contratti app di ZKThreads, che definiscono le regole operative dell'applicazione.
• Batching delle transazioni: Invece di processare ogni transazione singolarmente, gli ZKThreads consolidano più transazioni in un unico batch per un'elaborazione più efficiente.
• Creazione delle prove: Viene generata una prova crittografica, nota come prova STARK, per convalidare tutte le transazioni nel batch secondo le regole del contratto.
• Verifica: La prova STARK viene quindi inviata al sequencer Layer 2 per la verifica rispetto al registro canonico della DApp. Il Verifier degli ZKThreads, un contratto su Starknet, garantisce l'accuratezza della prova verificando doppia spesa, autorizzazioni e coerenza con le regole della blockchain. Prove valide aggiornano lo stato canonico della DApp, mentre prove non valide vengono rifiutate, preservando l'integrità dell'applicazione.

ZKThreads vs. altre soluzioni ZK

Gestione dei dati

Gli ZKThreads memorizzano sia lo stato che i dati delle transazioni off-chain usando prove a conoscenza zero (ZKP) per convalidare le transazioni. Questo approccio contrasta con i rollup zero-knowledge tradizionali (zk-rollup), che delegano il calcolo ma mantengono i dati delle transazioni on-chain. Mantenendo tutti i dati off-chain, gli ZKThreads migliorano la scalabilità e riducono i costi, a differenza di zk-rollup come zkSync che periodicamente pubblicano dati di transazioni aggregate on-chain per la disponibilità dei dati.

Interoperabilità

Gli ZKThreads enfatizzano la creazione di applicazioni interoperabili, favorendo interazioni fluide all'interno dell'ecosistema e riducendo la frammentazione. Al contrario, soluzioni come zkEVM si concentrano principalmente sulla compatibilità.

Meccanismo di validazione

Gli ZKThreads utilizzano prove STARK per convalidare transazioni aggregate e cambiamenti di stato, che vengono poi controllati rispetto allo stato canonico della DApp. Altri zk-rollup, come zkSync, impiegano zk-SNARK o zk-STARK per la verifica on-chain delle prove crittografiche.

Vantaggi degli ZKThreads

• Migliore esperienza utente: Gli ZKThreads facilitano interazioni fluide tra diverse DApp, permettendo agli utenti di accedere a più applicazioni senza dover cambiare rete.
• Efficienza dei costi: Raggruppando le transazioni per l'elaborazione simultanea, gli ZKThreads riducono il numero di inserimenti sulla blockchain principale. Questo abbassa le commissioni di transazione, rendendo le DApp più economiche. Inoltre, memorizzare stato e dati delle transazioni off-chain mantenendo la sicurezza con prove ZKP riduce il carico di dati sulla blockchain e le spese gas.
• Sicurezza migliorata: Utilizzando le ZKP, gli ZKThreads aumentano la sicurezza convalidando le transazioni senza esporre i dati sottostanti, preservando così la privacy. Assicurano inoltre che le transazioni rispettino regole prestabilite, prevenendo attività non autorizzate.

Applicazioni degli ZKThreads

Exchange decentralizzati Layer 2

Gli ZKThreads aumentano l'efficienza dei DEX su Starknet riducendo significativamente le commissioni di transazione. Invece di pagare fee per ogni scambio, gli utenti sostengono costi solo al ritiro dei fondi, rendendo i DEX più economici e pratici.

Giochi basati su sessione

Per giochi come poker e scacchi, gli ZKThreads aggregano le commissioni addebitando una singola fee alla fine della partita quando i risultati finali vengono registrati su Starknet. Questo permette agli sviluppatori di creare giochi completamente on-chain senza costi di transazione elevati.

Middleware sicuro con ZK e infrastruttura di liquidità condivisa

Gli ZKThreads offrono un framework sicuro per applicazioni middleware come oracoli e bridge. Integrare funzionalità all'interno di uno ZKThread permette a queste applicazioni di sfruttare le prove a conoscenza zero per una maggiore sicurezza e interoperabilità.

IA on-chain

Gli ZKThreads forniscono la potenza computazionale necessaria per eseguire modelli di IA direttamente sulla blockchain, mantenendo coerenza nei dati e nelle operazioni. Questi modelli di IA possono essere utilizzati da varie applicazioni, inclusi giochi, piattaforme social e strumenti di produttività.

Conclusione

Gli ZKThreads forniscono un framework scalabile e sicuro per sviluppare DApp con prove a conoscenza zero. Sono particolarmente vantaggiosi per DEX su Starknet, giochi basati su sessione e applicazioni middleware. A differenza di altre soluzioni zk, gli ZKThreads puntano sull'interoperabilità, memorizzano tutti i dati off-chain e adottano un processo di verifica unico. In futuro, gli ZKThreads potrebbero migliorare notevolmente prestazioni e usabilità delle DApp.