Cum funcționează arhitectura ZK dual-chain a Manta?

Înțelegerea viziunii Manta: Un ecosistem ZK unificat

Manta Network se află în fruntea peisajului tehnologiei descentralizate, având scopul de a redefini modul în care utilizatorii interacționează cu aplicațiile blockchain prin integrarea criptografiei de ultimă generație zero-knowledge (ZK). În esență, viziunea Manta este de a construi un ecosistem Web3 scalabil, privat și modular, care să permită dezvoltatorilor să creeze aplicații descentralizate (dApps) ce protejează confidențialitatea fără a compromite performanța sau experiența utilizatorului. Acest obiectiv ambițios este realizat printr-o arhitectură unică dual-chain, valorificând strategic punctele forte ale ecosistemelor Ethereum și Polkadot.

Această abordare dual-chain nu este doar o chestiune de susținere a mai multor rețele; este o sinergie concepută meticulos. O rețea, Manta Pacific, servește ca un mediu cu debit ridicat și costuri reduse pentru dApp-urile native EVM, acționând ca un Layer 2 (L2) modular pe Ethereum. Cealaltă, Manta Atlantic, funcționează ca un Layer 1 (L1) ZK pe Polkadot, fiind proiectată special pentru acreditări care protejează confidențialitatea și identitate programabilă. Împreună, aceste rețele abordează provocările gemene ale scalabilității și confidențialității care continuă să împiedice adopția Web3 pe scară largă, oferind o soluție cuprinzătoare sub o rețea unificată, alimentată de tokenul de utilitate și guvernanță MANTA.

Manta Pacific: Layer 2 scalabil și privat al Ethereum

Manta Pacific este o componentă esențială a arhitecturii Manta Network, concepută pentru a oferi un mediu extrem de scalabil și rentabil pentru aplicațiile descentralizate native EVM. Operând ca un Optimistic Rollup (inițial, cu un plan de evoluție către un ZK-EVM complet) pe Ethereum, Manta Pacific moștenește securitatea robustă a rețelei principale Ethereum, îmbunătățind în același timp drastic fluxul de tranzacții și reducând taxele de gaz. Designul său modular este un diferențiator cheie, permițându-i să utilizeze componente specializate pentru diverse funcții blockchain.

Arhitectura modulară a Manta Pacific

Manta Pacific se distinge printr-o abordare blockchain modulară, care descompune structura tradițională a blockchain-ului monolitic în straturi specializate și interconectate. Acest design permite Manta Pacific să optimizeze fiecare funcție în mod independent, ducând la performanță și flexibilitate superioare.

1. Stratul de execuție (Execution Layer): În centrul său, Manta Pacific utilizează Polygon Chain Development Kit (CDK), conceput special pentru crearea de L2-uri bazate pe ZK. Acesta oferă un mediu familiar compatibil cu EVM, asigurând că dApp-urile și contractele inteligente implementate pe Ethereum pot fi migrate fără probleme sau construite nativ pe Manta Pacific. Alegerea tehnologiei Polygon zkEVM permite Manta Pacific să grupeze tranzacțiile off-chain, să genereze o dovadă criptografică a validității acestora și apoi să trimită această dovadă către rețeaua principală Ethereum. Acest lucru reduce semnificativ sarcina de date pe Ethereum, ducând la o capacitate mai mare de tranzacționare și costuri mai mici.

2. Stratul de disponibilitate a datelor (Data Availability Layer): Pentru o soluție Layer 2, asigurarea faptului că datele tranzacțiilor sunt întotdeauna disponibile pentru ca oricine să poată reconstrui starea rețelei este esențială pentru securitate. Manta Pacific abordează acest lucru prin integrarea Celestia ca strat de disponibilitate a datelor (DA).

   • Rolul Celestia: Celestia este o rețea modulară de disponibilitate a datelor care permite L2-urilor să publice datele tranzacțiilor off-chain într-un mod extrem de scalabil și eficient din punct de vedere al costurilor. În loc să publice toate datele direct pe Ethereum (ceea ce poate fi costisitor), Manta Pacific trimite datele tranzacțiilor sale către Celestia.
   • Beneficii: Această alegere de design oferă mai multe avantaje:
     • Costuri reduse: Publicarea datelor pe Celestia este semnificativ mai ieftină decât publicarea lor direct pe Ethereum, ceea ce se traduce prin taxe de tranzacție mai mici pentru utilizatorii Manta Pacific.
     • Scalabilitate crescută: Celestia este construită pentru a gestiona volume masive de date, permițând Manta Pacific să proceseze un volum mult mai mare de tranzacții fără blocaje.
     • Securitate sporită: Deși datele sunt off-chain, Celestia folosește tehnici precum Data Availability Sampling (DAS) pentru a se asigura că datele sunt cu adevărat disponibile și pot fi recuperate de orice participant la rețea, respectând garanțiile de securitate necesare unui rollup.

3. Stratul de decontare (Settlement Layer): Ethereum servește ca strat final de decontare pentru Manta Pacific. Toate dovezile ZK generate de Polygon zkEVM sunt trimise către Ethereum. Odată ce aceste dovezi sunt verificate de contractele inteligente ale Ethereum, tranzacțiile sunt considerate finalizate și imuabile, moștenind securitatea robustă a Ethereum.

Cum alimentează criptografia ZK rețeaua Manta Pacific

În timp ce Manta Atlantic se concentrează pe ZK pentru confidențialitate, Manta Pacific leveragează tehnologia ZK în principal pentru scalabilitate și eficiență.

• ZK-Rollups: Manta Pacific procesează tranzacțiile în loturi. Pentru fiecare lot, este generată o dovadă ZK (mai exact, un SNARK sau STARK, în funcție de backend-ul de dovadă). Această dovadă verifică criptografic faptul că toate tranzacțiile din lot sunt valide și au fost executate corect, fără a dezvălui detaliile individuale ale tranzacțiilor către Ethereum L1.
• Verificabilitate: Contractele inteligente L1 ale Ethereum pot verifica rapid și eficient aceste dovezi ZK. Aceasta înseamnă că o dovadă mică și succintă poate înlocui necesitatea ca Ethereum să reexecute sau să reverifice fiecare tranzacție individuală din lot, ducând la câștiguri masive de eficiență.
• Viitorul ZK-EVM: Planul de evoluție vizează un ZK-EVM complet, care ar oferi garanții de securitate și mai puternice prin demonstrarea execuției corecte a bytecode-ului EVM direct, în loc să se bazeze pe un mecanism optimist de dovadă a fraudei (deși Polygon zkEVM folosește deja dovezi ZK pentru validitate).

Beneficii pentru dezvoltatori și utilizatori

• Compatibilitate EVM: Dezvoltatorii pot implementa cu ușurință dApp-uri Ethereum existente sau pot construi unele noi folosind instrumente și limbaje familiare (Solidity, Hardhat, Truffle).
• Debit ridicat și taxe mici: Arhitectura modulară cu Celestia pentru DA și Polygon zkEVM pentru execuție sporește semnificativ capacitățile de procesare a tranzacțiilor și reduce costurile operaționale.
• Securitatea Ethereum: Tranzacțiile sunt decontate în cele din urmă pe Ethereum, moștenind modelul său de securitate testat în timp.
• Instrumente pentru dezvoltatori: Acces la un ecosistem bogat de instrumente și resurse pentru dezvoltatori, favorizând inovația.
• Pregătit pentru viitor: Conceput pentru a evolua odată cu tehnologia ZK, îndreptându-se către mecanisme de generare a dovezilor mai descentralizate și mai eficiente.

Manta Atlantic: Layer 1 ZK pe Polkadot care protejează confidențialitatea

Manta Atlantic reprezintă piatra de temelie axată pe confidențialitate a ecosistemului Manta, operând ca un parachain ZK Layer 1 pe Polkadot. Spre deosebire de Manta Pacific, care prioritizează scalabilitatea pentru dApp-uri EVM generale, Manta Atlantic este construit special pentru a oferi confidențialitate on-chain pentru activele digitale și identitățile programabile, utilizând puterea ZK-SNARK-urilor.

Modelul de Parachain al Polkadot și Manta Atlantic

Arhitectura Polkadot permite blockchain-urilor specializate, numite parachain-uri, să se conecteze la un Relay Chain central, partajând securitatea acestuia și permițând interoperabilitatea. Manta Atlantic funcționează ca un astfel de parachain, beneficiind de securitatea partajată a Polkadot și de capacitățile de comunicare cross-chain. Această integrare asigură faptul că Manta Atlantic este robust și poate interacționa fără probleme cu alte parachain-uri și, potențial, cu ecosistemul Web3 mai larg.

Funcții de confidențialitate de bază alimentate de ZK-SNARKs

Funcția principală a Manta Atlantic este de a permite confidențialitatea fără a sacrifica verificabilitatea. Realizează acest lucru prin câteva inovații cheie:

1. Adrese private (zkAddresses):

   • Concept: Tranzacțiile tradiționale pe blockchain dezvăluie expeditorul, destinatarul și suma, oferind pseudo-anonimat mai degrabă decât confidențialitate reală. Manta Atlantic introduce zkAddresses, care sunt un tip de adrese invizibile (stealth addresses) combinate cu dovezi ZK.
   • Mecanism: Atunci când un utilizator dorește să efectueze o tranzacție privată, își convertește activele publice în versiuni care protejează confidențialitatea pe Manta Atlantic. zkAddress acționează ca o adresă ecranată (shielded), ascunzând legătura dintre expeditor și destinatar. ZK-SNARK-urile sunt folosite pentru a dovedi că expeditorul deține activele necesare, că tranzacția este validă și că nu a avut loc o cheltuială dublă (double-spending), totul fără a dezvălui zkAddress reală sau suma tranzacției.
   • Beneficii: Acest lucru permite utilizatorilor să efectueze tranzacții cu deplină confidențialitate, protejându-și intimitatea financiară de controlul public, menținând în același timp conformitatea reglementară acolo unde este necesar prin chei de vizualizare opționale.

2. Tokenuri Soulbound Zero-Knowledge (zkSBTs):

   • Concept: Tokenurile Soulbound (SBT) sunt NFT-uri netransferabile care reprezintă reputația, identitatea sau realizările unei persoane. Manta Atlantic îmbunătățește acest concept cu ZK-SNARK-uri pentru a crea zkSBTs, făcând aceste acreditări verificabile în mod privat.
   • Mecanism: zkSBTs permit utilizatorilor să demonstreze anumite atribute despre ei înșiși sau acreditările lor fără a dezvălui datele sensibile subiacente. De exemplu:
     • Dovedirea cerinței de vârstă (ex: „Am peste 18 ani”) fără a dezvălui data exactă a nașterii.
     • Verificarea calității de membru într-un DAO sau comunitate fără a divulga adresa specifică de portofel care deține tokenul de membru.
     • Confirmarea calificărilor academice fără a partaja detaliile diplomei.
   • Cazuri de utilizare: zkSBTs sunt transformaționale pentru gestionarea identității care protejează confidențialitatea, DeFi (Finanțe Descentralizate) conform normelor și aplicații sociale Web3. Ele permit „confidențialitatea programabilă”, unde utilizatorii au control granular asupra informațiilor pe care le dezvăluie și cui, favorizând încrederea și securitatea în interacțiunile digitale.

3. Plăți private:

   • Bazându-se pe zkAddresses, Manta Atlantic susține plăți private pentru diverse tokenuri. Utilizatorii pot depune tokenuri standard (ex: DOT, KSM sau alte tokenuri transferate prin bridge de pe Ethereum sau alte parachain-uri) în pool-ul ecranat al Manta Atlantic și apoi pot efectua transferuri private.
   • Aceste transferuri utilizează dovezi ZK pentru a verifica validitatea tranzacției fără a dezvălui expeditorul, destinatarul sau suma în registrul public.

Cum ZK-SNARKs asigură confidențialitatea Manta Atlantic

ZK-SNARK-urile (Zero-Knowledge Succinct Non-interactive ARgument of Knowledge) se află în centrul garanțiilor de confidențialitate ale Manta Atlantic.

• Generarea dovezilor: Când un utilizator inițiază o tranzacție privată sau dorește să demonstreze un atribut al unui zkSBT, o dovadă ZK-SNARK este generată local. Această dovadă atestă matematic validitatea afirmației (ex: „Dețin acest activ”, „Îndeplinesc această cerință de vârstă”) fără a dezvălui datele reale.
• Verificare succintă: Dovada generată este incredibil de mică și poate fi verificată foarte rapid de oricine din rețea. Această eficiență este crucială pentru operațiunile on-chain.
• Non-interactiv: Odată ce dovada este generată, aceasta poate fi partajată și verificată fără nicio altă interacțiune din partea celui care dovedește, ceea ce o face potrivită pentru mediile blockchain asincrone.
• Confidențialitate puternică: ZK-SNARK-urile asigură că informația sensibilă în sine rămâne privată, fiind dezvăluit și verificat doar adevărul afirmației.

Puterea sinergiei: Unificarea Pacific și Atlantic

Adevărata inovație a Manta Network nu constă doar în capacitățile individuale ale Manta Pacific și Manta Atlantic, ci în relația lor sinergică. Această arhitectură dual-chain este concepută pentru a crea un ecosistem cuprinzător în care scalabilitatea, confidențialitatea și interoperabilitatea fuzionează.

Puncte forte complementare

• Scalabilitate pentru dApp-uri cu confidențialitate sporită: Manta Pacific oferă mediul de execuție cu debit ridicat și costuri reduse de care au nevoie dApp-urile. Manta Atlantic, pe de altă parte, oferă primitivele fundamentale de confidențialitate, cum ar fi zkAddresses și zkSBTs. Aceasta înseamnă că dApp-urile de pe Manta Pacific pot integra și utiliza funcțiile de confidențialitate provenite de pe Manta Atlantic. De exemplu, un protocol DeFi pe Manta Pacific ar putea folosi zkSBTs de pe Manta Atlantic pentru a verifica scorul de credit al unui utilizator sau statutul KYC fără a-i afla vreodată identitatea personală.
• Fluxul de active cross-chain: Activele se pot deplasa fără probleme între Manta Pacific și Manta Atlantic. Utilizatorii pot transfera tokenuri prin bridge de pe Ethereum pe Manta Pacific, iar apoi mai departe pe Manta Atlantic pentru a utiliza funcțiile de confidențialitate (ex: conversia ETH în zkETH pentru transferuri private). Invers, activele private de pe Atlantic pot fi transferate pe Pacific pentru a participa la ecosistemul său de dApp-uri, aducând un strat de confidențialitate acestor aplicații.
• Experiență unificată pentru dezvoltatori: Dezvoltatorii pot construi aplicații care necesită atât performanță ridicată, cât și confidențialitate profundă. Ei pot alege să execute părțile intensive computațional ale dApp-ului pe Pacific și să utilizeze Atlantic pentru nevoile de identitate și confidențialitate a activelor, creând o experiență de utilizare holistică.
• Viziune comună asupra confidențialității programabile: Ambele rețele contribuie la obiectivul general al Manta de „confidențialitate programabilă” – oferind utilizatorilor și dezvoltatorilor instrumentele necesare pentru a implementa confidențialitatea la diferite niveluri, de la anonimatul tranzacțiilor până la ofuscarea acreditărilor verificabile.

Interoperabilitate și securitate

• Bridge-uri: Bridge-uri securizate facilitează mișcarea activelor și, potențial, a datelor între Manta Pacific (ecosistemul Ethereum) și Manta Atlantic (ecosistemul Polkadot). Aceste bridge-uri sunt cruciale pentru menținerea lichidității și conectarea celor două medii blockchain distincte.
• Modelul de securitate: Manta Pacific beneficiază de securitatea Ethereum pentru decontare, în timp ce Manta Atlantic moștenește securitatea de la Relay Chain-ul Polkadot. Robustea acestor L1-uri subiacente contribuie semnificativ la securitatea generală a ecosistemului Manta. Proiectarea atentă a bridge-urilor asigură menținerea garanțiilor de securitate în timpul transferurilor cross-chain.

Combinația dintre scalabilitatea modulară a Manta Pacific și primitivele native de confidențialitate ale Manta Atlantic poziționează Manta Network ca o soluție holistică pentru un Web3 performant și cu confidențialitate sporită.

Criptografia Zero-Knowledge: Facilitatorul de bază

În inima arhitecturii inovatoare a Manta Network se află criptografia zero-knowledge (ZK). Acest domeniu revoluționar al criptografiei permite unei părți (prover/cel care dovedește) să convingă o altă parte (verifier/verificator) că o anumită afirmație este adevărată, fără a dezvălui nicio informație dincolo de însuși adevărul afirmației respective.

Fundamentele dovezilor ZK

Imaginați-vă că doriți să demonstrați că știți un secret, dar nu doriți să dezvăluiți secretul în sine. Aceasta este esența unei dovezi ZK. Trei proprietăți cheie definesc un sistem de dovezi ZK:

1. Completitudine (Completeness): Dacă afirmația este adevărată, un prover onest poate convinge întotdeauna un verificator onest.
2. Validitate (Soundness): Dacă afirmația este falsă, un prover necinstit nu poate convinge un verificator onest, decât cu o probabilitate neglijabilă.
3. Zero-Knowledge: Dacă afirmația este adevărată, verificatorul nu învață nimic despre secretul furnizat de prover, în afară de faptul că afirmația este adevărată.

ZK-SNARKs vs. ZK-Rollups

Deși ambele utilizează criptografia zero-knowledge, ZK-SNARKs și ZK-Rollups servesc unor scopuri distincte, dar complementare în cadrul ecosistemului Manta.

ZK-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-interactive ARgument of Knowledge)

• Scop: În principal pentru confidențialitate și calcul verificabil. Ele permit crearea de dovezi compacte și verificabile pentru calcule arbitrare fără a dezvălui datele subiacente.
• Mecanism: Un ZK-SNARK preia un set de intrări (unele private, altele publice) și o afirmație computațională (ex: „Știu x astfel încât H(x) = y”). Apoi generează o „dovadă” care este extrem de mică (succintă) și poate fi verificată rapid. Această dovadă este non-interactivă, ceea ce înseamnă că, odată generată, poate fi verificată fără comunicare ulterioară cu prover-ul.
• Aplicație în Manta:
  • Manta Atlantic: Central pentru activarea funcțiilor de confidențialitate precum zkAddresses și zkSBTs. ZK-SNARK-urile dovedesc validitatea tranzacțiilor private sau atributele acreditărilor de identitate fără a expune informații sensibile.
  • Plăți private: Dovedirea faptului că un utilizator are fonduri suficiente și tranzacția este legitimă fără a dezvălui suma sau părțile implicate.

ZK-Rollups

• Scop: În principal pentru scalabilitatea blockchain-urilor de Layer 1, în special Ethereum. Acestea realizează acest lucru prin mutarea execuției tranzacțiilor off-chain.
• Mecanism: ZK-Rollups grupează mii de tranzacții off-chain într-un singur bloc. O dovadă criptografică (adesea un ZK-SNARK sau ZK-STARK) este generată pentru întregul lot, atestând validitatea tuturor tranzacțiilor din interiorul acestuia. Această dovadă unică și mică este apoi trimisă către blockchain-ul Layer 1 (ex: Ethereum).
• Beneficii:
  • Sarcina L1 redusă: În loc să publice fiecare tranzacție, doar o singură dovadă și o cantitate minimă de date (sau date către un strat DA precum Celestia) sunt postate pe L1.
  • Debit crescut: Prin procesarea tranzacțiilor off-chain și trimiterea dovezilor grupate, ZK-Rollup-urile cresc dramatic numărul de tranzacții pe secundă care pot fi gestionate.
  • Taxe mai mici: Mai puține date pe L1 înseamnă taxe de gaz mai mici pentru utilizatori.
• Aplicație în Manta:
  • Manta Pacific: Utilizează tehnologia Polygon zkEVM pentru funcționalitatea sa ZK-Rollup. Grupează tranzacțiile, generează dovezi ZK ale validității lor și trimite aceste dovezi către rețeaua principală Ethereum pentru decontare, moștenind securitatea Ethereum oferind în același timp scalabilitate.

În esență, Manta Atlantic folosește ZK-SNARKs pentru confidențialitate on-chain țintită, în timp ce Manta Pacific folosește ZK-Rollups pentru scalabilitatea largă a dApp-urilor de uz general pe Ethereum. Ambele rețele converg spre puterea zero-knowledge pentru a construi un Web3 mai eficient, privat și centrat pe utilizator.

Tokenul MANTA: Alimentarea ecosistemului

Tokenul MANTA este tokenul nativ de utilitate și guvernanță care susține întregul ecosistem Manta Network, jucând un rol crucial atât în Manta Pacific, cât și în Manta Atlantic. Designul său asigură captarea valorii din creșterea rețelei și stimulează participarea în ambele lanțuri.

Utilitățile de bază ale MANTA

1. Guvernanța rețelei:

   • Deținătorii de MANTA posedă drepturi de vot, permițându-le să participe la guvernanța descentralizată a Manta Network. Aceasta include propunerea și votarea actualizărilor cheie de protocol, modificarea parametrilor și inițiativele comunitare în Manta Pacific și Manta Atlantic.
   • Acest model de guvernanță descentralizată asigură evoluția rețelei într-un mod care se aliniază cu interesele comunității sale.

2. Taxe de tranzacție:

   • Manta Pacific: MANTA este utilizat pentru a plăti taxele de tranzacție pe rețeaua Layer 2 Manta Pacific. Aceasta oferă o utilitate directă tokenului pe măsură ce ecosistemul de dApp-uri de pe Pacific crește și volumul tranzacțiilor crește. O parte din aceste taxe poate fi arsă sau redistribuită, contribuind la modelul economic al tokenului.
   • Manta Atlantic: Pe Manta Atlantic, MANTA este necesar pentru a plăti operațiunile ZK, cum ar fi generarea dovezilor ZK pentru zkAddresses și zkSBTs. Acest lucru asigură că costurile asociate cu menținerea confidențialității și a identității verificabile sunt suportate de participanții la rețea care utilizează aceste funcții.

3. Staking și securitatea rețelei (pentru Manta Atlantic):

   • Pentru Manta Atlantic, ca parachain pe Polkadot, MANTA poate fi utilizat pentru staking. Acest mecanism securizează rețeaua prin stimularea validatorilor (sau collators în contextul parachain-urilor) să mențină lanțul, să proceseze tranzacțiile și să-i asigure integritatea. Stakerii primesc recompense în MANTA pentru contribuțiile lor la securitatea rețelei.
   • Acest lucru contribuie, de asemenea, la modelul de securitate partajată al Polkadot, unde parachain-urile închiriază sloturi pe Relay Chain, ceea ce poate implica blocarea DOT sau, în unele cazuri, utilizarea propriilor tokenuri native.

4. Lichiditate și utilitate în cadrul dApp-urilor din ecosistemul Manta:

   • Pe măsură ce Manta Network se extinde, vor fi construite noi dApp-uri și servicii care pot integra MANTA pentru diverse utilități în aplicație, furnizarea de lichiditate sau acces la funcții premium.
   • De exemplu, protocoalele DeFi de pe Manta Pacific ar putea folosi MANTA ca pereche de bază pentru tranzacționare sau ca activ colateral pentru împrumuturi.
   • Pe Manta Atlantic, aplicațiile care utilizează zkSBTs ar putea solicita MANTA pentru interacțiuni specifice care protejează confidențialitatea sau pentru emiterea anumitor tipuri de acreditări.

5. Transferabilitate cross-chain:

   • Tokenul MANTA este conceput să fie pe deplin interoperabil atât pe Manta Pacific (via Ethereum), cât și pe Manta Atlantic (via Polkadot). Acest lucru asigură o experiență de utilizare fără probleme și permite tokenului să acționeze ca un mediu unificat de schimb și acumulare de valoare în întregul ecosistem Manta.

Prin îndeplinirea acestor roluri multiple, tokenul MANTA este legat intrinsec de sănătatea operațională, securitatea și creșterea ambelor componente ale Manta Network, consolidându-și poziția de element fundamental pentru un viitor Web3 scalabil și cu confidențialitate sporită.