La cadena de bloques de Ethereum , aunque revolucionaria, se ha enfrentado a importantes desafíos de escalamiento debido a su creciente popularidad. Sin embargo, soluciones innovadoras como ZK-Rollups ahora hacen posible que Ethereum maneje más transacciones por segundo, reduzca las tarifas de gas y mejore la escalabilidad general.
Este artículo profundiza en algunos de los proyectos más emocionantes que utilizan ZK-Rollups en la red Ethereum . Cada uno de estos proyectos aporta atributos únicos a la mesa, lo que demuestra la versatilidad y el potencial de ZK-Rollups como una solución de escalado de capa 2.
¿Qué son los resúmenes de ZK?
ZK-Rollups es una solución de escalado Ethereum Layer-2 que utiliza pruebas de conocimiento cero para agrupar múltiples transacciones en una sola prueba que luego se publica en la red principal Ethereum . Cada transacción en ZK-Rollup es completamente válida, y la red principal Ethereum puede confiar en esto sin tener que validar cada transacción individualmente, lo que reduce la cantidad de recursos computacionales necesarios. Esto aumenta en gran medida el rendimiento de Ethereum , reduce la congestión y reduce las tarifas de transacción.
En esencia, los ZK-Rollups mueven la computación fuera de la cadena y dejan solo los datos necesarios en la cadena, lo que resulta en una reducción drástica de las tarifas de gas. Es importante destacar que la tecnología ayuda a mantener un alto nivel de seguridad al mantener una capa de disponibilidad de datos en la cadena. Esto garantiza que incluso si la capa ZK-Rollup se desconecta, los usuarios aún pueden retirar sus fondos.
Una de las principales ventajas de ZK-Rollups sobre otras soluciones Layer-2 es que mantienen una compatibilidad completa Ethereum , lo que significa que los desarrolladores pueden aprovechar sus conocimientos y herramientas existentes. Además, brindan finalidad, lo que significa que una vez que una transacción se incluye en un ZK-Rollup, es definitiva y no se puede revertir.
En general, los ZK-Rollups se consideran una de las soluciones más prometedoras para los problemas de escalabilidad de Ethereum , ya que ofrecen transacciones más rápidas y económicas al mismo tiempo que mantienen un alto grado de seguridad y descentralización.
Los principales proyectos de acumulación de ZK en 2023
Varios protocolos, como los protocolos de préstamo y préstamo y los intercambios descentralizados (DEX), se han convertido en cadenas múltiples. Esto significa que admiten múltiples capas 2 basadas en ZK-Rollup, lo que brinda a los usuarios varias opciones para reducir las tarifas de transacción y lograr tiempos de transacción y finalización más rápidos.
Hemos enumerado algunos de los proyectos líderes en el mercado que utilizan la tecnología ZK-Rollup para escalar.
Polígono
Lanzado inicialmente en 2017 bajo el nombre de Matic Network, Polygon es una creación de los desarrolladores Ethereum Sandeep Nailwal, Anurag Arjun, Jaynti Kanani y Mihailo Bjelic.
Polygon aprovecha los ZK-Rollups para mejorar la escalabilidad, a pesar de que los ZK-Rollups convencionales presentan ciertas limitaciones, como requerir un tiempo considerable. La ingeniosa aplicación de pruebas recursivas de Polygon mitiga este desafío. A diferencia de las cadenas de bloques promedio basadas en ZK-Rollup que generan pruebas para una sola transacción a la vez, Polygon tiene la capacidad de crear pruebas para cada transacción en un lote antes de enviar el lote a la red principal Ethereum .
La estructura única de los ZK-Rollups de Polygon hace que la red sea más rápida y rentable que la mayoría de los otros remedios de escalado de ZK-Rollup, lo que elimina la necesidad de que los validadores posean equipos especializados. De hecho, algunas pruebas en la red en desarrollo, Polygon Zero, son tan compactas como 45kb, lo que ejerce una presión significativamente menor sobre el rendimiento de la cadena de bloques en comparación con las soluciones de escalado alternativas.
Los ZK-Rollups de Polygon se diferencian de la mayoría de las contrapartes de Capa 2 en que son totalmente compatibles con Ethereum , por lo que los desarrolladores no necesitan dominar nuevos lenguajes para escribir trac inteligentes de Polygon, a diferencia de las alternativas de Capa 2 como StarkNet.
Polygon opera produciendo múltiples "cadenas de compromiso", algo análogas a las cadenas laterales, pero con una función distinta, extrayendo una mayor proporción de su seguridad de la red principal Ethereum .
StarkNet/StarkEx
StarkNet y StarkEx son creaciones de Starkware, una empresa establecida en 2017 por Alessandro Chiesa y Eli Ben-Sasson.
StarkNet se erige como otra cadena de bloques de capa 2 basada en ZK-Rollup descentralizada. Sin embargo, a diferencia de Polygon, los desarrolladores que se aventuran en StarkNet deben dominar el lenguaje de programación Cairo en lugar de Solidity, lo que puede complicar potencialmente la inducción de nuevos desarrolladores. Sin embargo, para superar este obstáculo, se están desarrollando transpiladores desde Solidity a Cairo y otros lenguajes de programación populares.
StarkNet, similar a otras cadenas basadas en ZK-Rollup, empaqueta múltiples transacciones de Capa 2 en una sola transacción Ethereum , lo que mejora la velocidad de la transacción y reduce las tarifas de gas.
El mismo equipo que desarrolló StarkNet también creó StarkEx, otra cadena de bloques distinta. StarkNet facilita el desarrollo de dApp públicas, mientras que StarkEx sirve como una solución de escalabilidad SaaS (software como servicio) diseñada específicamente para intercambios criptográficos descentralizados (DEX), lo que permite que los intercambios reduzcan costos al tiempo que aumentan la velocidad y la liquidez.
StarkEx amplía el soporte a ETH, tokens ERC-20 y tokens en otras cadenas compatibles con EVM, así como a los ERC-721 NFT mundialmente populares. También está trabajando para proporcionar soporte de acuñación fuera de cadena para NFT dinámicos semifungibles ERC-1155. StarkEx, que se lanzó en Ethereum desde mediados de 2020, es una de las mayores soluciones de capa 2 de TVL (valor total bloqueado). Actualmente impulsa una amplia gama de dApps y protocolos.
ZKSync
Los cerebros detrás de ZKSync son Alexandr Vlasov y Alex Gluchowski de Matter Labs, que lanzaron la solución en 2020.
Diseñado para ofrecer transacciones de alta velocidad (más de 2000 TPS) manteniendo tarifas de gas bajas y alta seguridad, ZKSync es una solución de escalamiento Ethereum Layer-2. A diferencia de numerosos Layer-2, ZKSync ofrece un retiro de fondos casi instantáneo a la red principal Ethereum Layer-1. Vale la pena señalar que ZKSync es el único protocolo zk-rollup con compatibilidad completa con EVM hasta la fecha, lo que permite a los desarrolladores volver a implementar fácilmente trac inteligentes en vivo desde Ethereum sin necesidad de reescribirlos o personalizarlos para ZKSync. Esto aumenta considerablemente la interoperabilidad y reduce el tiempo de desarrollo.
ZKSync tiene similitudes con StarkNet y StarkEx en ciertos aspectos, y la diferenciación clave radica en el tipo de protocolos de prueba utilizados. ZKSync emplea SNARK (ARgumento de conocimiento sucinto no interactivo), mientras que StarkEx aprovecha STARK (ARgumento de conocimiento transparente escalable).
Los ZK-SNARK requieren una configuración única en la que se debe confiar en un puñado de desarrolladores para crear el código de forma correcta y segura, lo que lleva a una mayor centralización y una menor falta de confianza. Por el contrario, los ZK-STARK utilizan la aleatoriedad verificable públicamente para establecer sistemas verificables sin confianza. Los STARK también se perciben como resistentes a la cuántica, mientras que los SNARK no lo son. Los STARK prometen además una mayor escalabilidad. Por lo tanto, ZKSync presenta algunos inconvenientes en comparación con StarkNet.
Algunos proyectos notables implementados en la cadena de bloques ZKSync incluyen Argent, Gitcoin, Yearn Finance, Gnosis Safe, Snapshot, Tally y 1inch Network.
X inmutable
Immutable es una plataforma que ofrece soluciones de capa 2 basadas en Ethereum . Proporciona a los desarrolladores API y herramientas para desarrolladores para facilitar el desarrollo de aplicaciones en la capa 2.
Los desarrolladores pueden utilizar Immutable X para crear aplicaciones rápidas, escalables y seguras para tokens no fungibles (NFT) y juegos de cadena de bloques. Por ejemplo, los desarrolladores de juegos pueden aprovechar Immutable X para implementar economías sofisticadas en el juego que garanticen la propiedad real de los activos del juego. También pueden aprovechar características como la acuñación gratuita de activos del juego, transacciones dentro del juego rápidas y asequibles, billeteras con custodia propia para permitir a los usuarios la propiedad de sus artículos del juego y un libro de pedidos global para intercambiar artículos del juego en el mercado abierto
Además, Immutable X se adapta a las plataformas de comercio de tokens y activos al permitir intercambios rápidos, seguros y rentables entre usuarios. Proporciona una cartera de pedidos global que garantiza la máxima liquidez. Además, las herramientas de análisis de transacciones de blockchain pueden acceder a las API de Immutable X para obtener datos fácilmente accesibles sobre transacciones, intercambios y comportamientos de usuarios anteriores.
Immutable eligió construir sus soluciones en Ethereum debido a su reputación como la cadena de bloques más descentralizada, segura y ampliamente utilizada, lo que resultó en efectos de red significativos. Ethereum permite la creación y ejecución de trac inteligentes y aplicaciones descentralizadas sin tiempo de inactividad, fraude, control o interferencia de terceros.
Immutable X ofrece dos capas de ejecución, ambas utilizando el mecanismo de procesamiento por lotes ZK rollup. Los resúmenes de ZK constan de dos componentes principales: un mecanismo de procesamiento por lotes fuera de la cadena (máquina virtual) que genera una prueba criptográfica comprimida a partir de un lote de transacciones, raíz de estado anterior y raíz de estado nuevo, y un trac en cadena que almacena la raíz del estado actual y verifica la consistencia del lote.
Así es como funcionan los resúmenes de ZK dentro de Immutable X: se envía una colección de transacciones de Capa 2 al mecanismo de procesamiento por lotes, que genera una prueba criptográfica basada en las transacciones, la raíz del estado anterior y la raíz del nuevo estado. Luego, esta prueba se envía al trac inteligente de Capa 1 para su verificación. El trac inteligente verifica si la raíz del estado anterior en la prueba coincide con la raíz del estado actual. Si coinciden, el trac inteligente actualiza su raíz de estado actual a la nueva raíz de estado del lote.
Immutable actualmente ofrece dos soluciones de Capa 2: StarkEx, que brinda un servicio para agrupar tipos específicos de transacciones creadas y mantenidas por Starkware, e Immutable zkEVM, una plataforma de contratos trac que permite a cualquier desarrollador escribir e implementar trac inteligentes en zkEVM. . Los desarrolladores pueden acceder a estas soluciones registrándose o utilizando los puntos finales de API proporcionados por Immutable X. Immutable zkEVM, diseñado específicamente para juegos, ofrece trac inteligentes de bajo costo, alto rendimiento y compatibles con Ethereum dentro de un marco EVM zk-rollup.
Loopring
Loopring es un protocolo de escalado de capa 2 basado en la cadena de bloques Ethereum , diseñado específicamente para intercambios descentralizados (DEX). Permite la liquidación de miles de operaciones por segundo al tiempo que ofrece diversas funcionalidades. Además de servir como una capa de protocolo para DEX, Loopring proporciona Loopring Exchange, una plataforma de negociación sin custodia que facilita transacciones seguras y de alta velocidad sin tarifas de gas.
La tecnología clave detrás de Loopring son las pruebas de conocimiento cero (ZKP), que son innovaciones de blockchain que agrupan las transacciones para mejorar la eficiencia. Al aprovechar los ZKP, Loopring permite el desarrollo de DEX sin custodia de alto rendimiento. El protocolo también presenta su token LCR nativo, que se utiliza para recompensar a los operadores y proveedores de liquidez de Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup).
El enfoque de Loopring implica implementar Zero-Knowledge Rollups (zk-Rollups), una solución de capa 2 que mejora la escalabilidad al trabajar junto con la red Ethereum . zk-Rollups puede consolidar numerosas transacciones en una sola prueba de conocimiento cero ligera, que luego se confirma como un lote en la red Ethereum . Esto aumenta sustancialmente el rendimiento transaccional en comparación con las capacidades independientes de Ethereum . El proceso de cálculo de zk-Rollup se produce fuera de la cadena, mientras que los datos y las transacciones subyacentes permanecen en la cadena de bloques Ethereum . Al integrar zk-Rollups con los protocolos DEX, Loopring permite cálculos complejos, lo que lleva a tarifas de transacción reducidas y una liquidez significativamente mejorada.
En comparación con los intercambios centralizados (CEX) basados en libros de pedidos convencionales, los DEX suelen ofrecer tarifas de transacción más bajas y soporte para una gama más amplia de activos digitales. Sin embargo, los intercambios centralizados aún superan a los DEX en términos de liquidez y velocidades de transacción. Loopring tiene como objetivo cerrar esta brecha mediante la incorporación de zk-Rollups, trayendo las ventajas de los intercambios centralizados al ecosistema descentralizado.
Dentro de la red Ethereum , zk-Rollups ofrece una validación de bloques de transacciones más rápida y rentable. Implican una menor inclusión de datos y solo requieren un trac inteligente para verificar la prueba criptográfica final, lo que resulta en una mayor eficiencia. Las transacciones procesadas a través de zk-Rollups se almacenan en la cadena de bloques Ethereum como datos de referencia de llamadas, lo que requiere menos cálculos en comparación con la recuperación de datos de la red. Al combinar estas funcionalidades en un solo protocolo abierto, Loopring acelera la adopción de la tecnología blockchain al mejorar la eficiencia en todo el ecosistema Ethereum .
Conclusión
Los problemas de escalabilidad en la cadena de bloques de Ethereum se están abordando de frente con tecnologías innovadoras como ZK-Rollups. Como hemos explorado, varios proyectos destacados ya están aprovechando esta tecnología para mejorar la velocidad de las transacciones, reducir los costos y garantizar la seguridad en la red Ethereum .
A medida que estas soluciones continúan evolucionando y madurando, prometen desbloquear todo el potencial de Ethereum , haciéndolo más accesible y eficiente tanto para usuarios como para desarrolladores. El futuro de Ethereum , al parecer, está destinado a estar entrelazado con la evolución y aplicación de ZK-Rollups.
