Reading Time: 4 minutes

Khi tôi tham gia vào dự án dApp đầu tiên trên Ethereum năm 2018, phí gas đội lên hàng chục đô mỗi giao dịch, và network thường xuyên nghẽn. Tôi đã thử optimistic rollups, sidechains, nhưng rồi “không gì bằng” trải nghiệm mượt mà của ZK Rollups: throughput cao, phí rẻ, finality tức thì. Trong bài này, tôi sẽ chia sẻ về ZK Rollup là gì, vì sao nó khác biệt, và cách bắt tay tự triển khai một ZK Rollup cơ bản.

ZK Rollup là gì? Sự kết hợp “Zero-Knowledge + Rollup”

Khi nhắc đến các giải pháp Layer-2, bạn sẽ thường nghe hai khái niệm: “zero-knowledge” và “rollup”. zk Rollup chính là đứa con lai giữa chúng, tận dụng sức mạnh của zero-knowledge proof và cơ chế gom giao dịch (rollup) để đạt được hiệu năng cao mà vẫn giữ nguyên mức độ an toàn của Ethereum.

1. Zero-Knowledge (ZK)
   • Ý tưởng chính: bạn có thể chứng minh “Tôi biết một bí mật hợp lệ” mà không phải tiết lộ bí mật đó.
   • Trong ZK Rollup, tất cả giao dịch trong batch đều cần tuân theo quy tắc (no double-spend, nonce chính xác…). zk-SNARK hoặc zk-STARK sinh ra một bằng chứng toán học cực ngắn gọn để Layer-1 verify mà không cần xem từng giao dịch.
2. Rollup
   • Thay vì submit từng transaction lên Ethereum (tốn gas lớn), rollup gom hàng trăm, nghìn TX off-chain thành một “gói” (batch).
   • Trên Layer-1, chỉ có một giao dịch duy nhất chứa dữ liệu tổng hợp (compressed calldata) cộng proof.

ZK Rollup = Xử lý + kiểm chứng off-chain, rồi on-chain chỉ verify proof. Kết quả:

• Giảm >90% gas so với on-chain hoàn toàn.
• Finality nhanh vì proof được verify ngay lập tức.
• Bảo mật y hệt Ethereum, vì state root vẫn lưu on-chain.

Có thể bạn quan tâm: Cách airdrop NFT

Nguyên lý hoạt động của ZK Rollup

Dưới đây là cách một zk Rollup thực tế vận hành, kèm góc nhìn cá nhân của tôi:

Bước	Mô tả	Kinh nghiệm cá nhân
1. Thu thập giao dịch	Sequencer (node chuyên thu TX) nhận TX từ user qua RPC Layer-2.	Tôi thường chạy cụm sequencer đa instance để tránh single point of failure.
2. Tạo batch & state root	Sequencer gom TX thành batch, cập nhật state off-chain, tính Merkle root của state trie.	Việc thiết kế Merkle tree sao cho efficient là “món” mình hay tối ưu nhất để giảm proof size.
3. Sinh proof	Dùng circuit (viết bằng Circom) và SNARK/STARK để tạo validity proof chứng minh batch đúng.	Quá trình generate proof tốn CPU/GPU; mình thường spawn job trên server chuyên dụng.
4. Submit lên Layer-1	Sequencer gửi một transaction duy nhất: gồm batch data (calldata) + proof vào smart contract zkRollup trên Ethereum.	Đây là điểm “thắt cổ chai” gas; cần tính toán calldata compression thật tốt.
5. Verify & update	Smart contract verify proof (một hàm hashing/elliptic curve), rồi ghi nhận state root mới. User thấy finality ngay.	Tôi tích hợp indexer để frontend tự động fetch state root và hiển thị số dư real-time.

Chuỗi liên kết

User khởi giao dịch → Sequencer tiếp nhận ngay off-chain → Batch được proof hóa → L1 chỉ cần chạy hàm verifyProof(...) → State root update on-chain → User có thể rút/giao dịch tiếp mà không cần chờ đợi.

Mỗi mắt xích trong quy trình đều quan trọng: nếu circuit sai, proof không generate; nếu calldata quá lớn, gas spike; nếu sequencer down, dApp mất khả năng submit batch. Cá nhân tôi luôn chú trọng monitor từng bước, alert ngay khi batch delay hoặc proof fail, để đảm bảo zk Rollup vận hành ổn định như dịch vụ CeFi.

Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ đi sâu vào cách viết một circuit transfer đơn giản bằng Circom và deploy verifier contract lên testnet—giúp bạn có trải nghiệm thực tế với zk rollup!

So sánh với Optimistic Rollups

Đặc điểm	zk Rollup	Optimistic Rollup
Xác thực giao dịch	Proof (SNARK/STARK) tức thì	Fraud-challenge (chờ 7–14 ngày)
Finality	Nhanh ngay khi proof verify	Delay do thời gian challenge
Độ phức tạp	Circuit + proof generation phức tạp	Chỉ chạy EVM, đơn giản hơn
Phí gas	Thấp nhất	Thấp, nhưng reserve phí cho challenge
UX cho user	Mượt, rút ngay	Rút nhanh có thể bị challenge

Tôi từng build optimistic rollup prototype trong 2 tuần, nhưng user kêu ca về thời gian rút. Chuyển sang zk rollup, mọi thứ trở nên “liquid” và minh bạch hơn hẳn.

5. Lợi ích thực tiễn của zk Rollups

• Throughput cao: Hàng ngàn TX/giây.
• Phí rẻ: Chia proof cost cho cả batch.
• Bảo mật Ethereum: Kế thừa an toàn Layer-1.
• Finality tức thì: Không mất thời gian chờ đợi.
• Tiềm năng privacy: Dễ mở rộng cho tính năng ẩn dữ liệu.

Nhờ có những lợi ích này mà throughput cao giảm phí, finality nhanh tạo UX tốt, bảo mật Layer-1 giữ niềm tin người dùng.

6. Kiến trúc & stack công nghệ

1. L1 Smart Contract: lưu state root, verify proof.
2. Sequencer Off-chain: chạy EVM/Vm, tạo proof.
3. Client SDK: gửi TX, theo dõi state.

Tools:

• Circom + SnarkJS (thiết kế circuit, generate proof)
• Hardhat zk-plugin (deploy verifier)
• zkSync/StarkNet/Polygon zkEVM (production-ready)

7. Tự triển khai ZK Rollup mini

1. Viết circuit transfer đơn giản (Circom).
2. Compile → R1CS, tạo Proving & Verifying keys.
3. Deploy Verifier contract lên testnet.
4. Sequencer script: dùng snarkjs gen proof & submit batch.
5. Frontend: tích hợp SDK, user gửi TX, nhận finality.

Mỗi bước kế tiếp nhau: circuit → keys → L1 → sequencer → frontend. Mạch lạc như quy trình CI/CD mà chúng ta đã quen thuộc.

Bài viết liên quan:

• Mẫu Smart Contract ICO
• solidity ABI encoding