¿Qué factores hacen que la comparación zkSync vs Arbitrum sea una cuestión de aplicación?

A medida que Ethereum continúa ganando impulso como una plataforma blockchain líder para aplicaciones descentralizadas (DApps), la necesidad de soluciones escalables se ha vuelto cada vez más evidente. La red nativa de Ethereum ha enfrentado congestión y altas tarifas de transacciones, lo que ha impulsado la aparición de soluciones de escalabilidad de capa 2. La cuestión de zkSync vs Arbitrum ha recibido una atención significativa como opciones prometedoras para abordar las limitaciones de escalabilidad de Ethereum.

¿Qué es una solución de capa-2?

Las soluciones de capa 2, también conocidas como soluciones de escalabilidad de capa 2, son un conjunto de protocolos y tecnologías desarrollados para abordar las limitaciones de escalabilidad de las redes blockchain, específicamente Ethereum y Bitcoin. Estas soluciones tienen como objetivo mejorar el rendimiento de transacciones, reducir las tarifas y mejorar la experiencia general del usuario procesando transacciones fuera de la cadena mientras aprovechan la seguridad y la descentralización de la blockchain de capa 1 subyacente.

Las soluciones de capa 2 manejan el procesamiento de transacciones, la ejecución de contratos inteligentes y el almacenamiento de datos fuera de la cadena principal. Al mover estas operaciones fuera de la cadena, las soluciones de capa 2 alivian la carga en la blockchain principal, permitiendo transacciones más rápidas y económicas.

Existen varias soluciones de capa 2, incluidos rollups, cadenas de plasma, canales de estado y cadenas laterales. Los rollups, como los rollups optimistas y los rollups de conocimiento cero (ZK rollups), agrupan múltiples transacciones en un solo lote y luego envían un resumen de esas transacciones a la cadena principal. Las cadenas de plasma y los canales de estado ofrecen funcionalidad similar proporcionando marcos para el procesamiento de transacciones fuera de la cadena y la liquidación periódica en la cadena principal. Por otro lado, las cadenas laterales son blockchains independientes que operan junto con la cadena principal, procesando transacciones y sincronizándose periódicamente con la cadena principal.

El desarrollo y la adopción de soluciones de capa 2 son cruciales para que las redes blockchain puedan acomodar la creciente demanda de aplicaciones descentralizadas (DApps), reducir la congestión y proporcionar una mejor experiencia al usuario. Estas soluciones desbloquean el potencial para una adopción más amplia de la tecnología blockchain superando las limitaciones de escalabilidad y costos de transacción asociadas con las cadenas de capa 1.

Comprendiendo zkSync

zkSync funciona como una solución de escalabilidad de capa 2 construida sobre la blockchain de Ethereum, utilizando rollups de conocimiento cero para mejorar la eficiencia y escalabilidad de las transacciones mientras mantiene un alto nivel de seguridad.

En su núcleo, zkSync agrupa múltiples transacciones en una sola prueba, que envía a la red principal de Ethereum para su verificación. Este proceso permite agregar numerosas transacciones, reduciendo significativamente la carga en la red de Ethereum y mejorando la escalabilidad general.

Aquí hay una descripción simplificada paso a paso de cómo funciona zkSync:

Agregación de transacciones: Los usuarios inician transacciones en la red de capa 2 de zkSync firmándolas con sus claves privadas. Estas transacciones se recopilan y agrupan en un rollup.

Generación de prueba de conocimiento cero: zkSync utiliza pruebas de conocimiento cero, una técnica criptográfica, para generar evidencia que atestigua la validez de todo el rollup de transacciones agrupadas. Estas pruebas aseguran que las transacciones sean correctas sin revelar ninguna información sensible.

Verificación en la red principal de Ethereum: El protocolo envía la prueba de conocimiento cero generada a la red principal de Ethereum para su verificación. Los validadores de Ethereum validan la prueba, asegurando la corrección e integridad de las transacciones agrupadas.

Compromiso con Ethereum: Una vez verificada la prueba, se crea un compromiso criptográfico, conocido como "contrato inteligente zk-rollup", en la red principal de Ethereum. Este compromiso representa las transacciones agrupadas y sirve como una garantía criptográfica de validez.

Seguridad y finalización: La seguridad de las transacciones de zkSync se mantiene aprovechando la seguridad subyacente de la red de Ethereum. Una vez que se crea el contrato inteligente zk-rollup, el mecanismo de consenso de Ethereum considera las transacciones finalizadas y aseguradas.

ZkSync 1.0 y ZkSync 2.0

Vale la pena señalar que zkSync continúa evolucionando e introduciendo actualizaciones para mejorar sus capacidades y admitir una amplia gama de aplicaciones descentralizadas (dApps) y contratos inteligentes en la red de capa 2.

La versión inicial, zkSync 1.0, se lanzó en junio de 2020 y se centró en proporcionar transacciones rápidas y económicas agrupando y enviando pruebas de transacciones a la red principal de Ethereum. Sin embargo, en ese momento no admitía contratos inteligentes. A pesar de esta limitación, zkSync 1.0 ganó una tracción significativa, alcanzando más de $170 millones en Valor Total Bloqueado (TVL) en su punto máximo.

En octubre de 2022, zkSync 2.0, también conocido como zkSync Era, se presentó como una actualización de zkSync 1.0. Trajo varias mejoras, incluido el soporte para contratos inteligentes a través de la compatibilidad con la Máquina Virtual de Ethereum (EVM) y la capacidad de compilar código escrito en lenguajes como Rust, Yul, Vyper y Solidity. Esta actualización expandió las capacidades de zkSync y lo hizo más atractivo para los desarrolladores.

En febrero de 2023, zkSync 2.0 se rebautizó como zkSync Era, marcando un hito significativo en el espacio de zk-rollup. Se convirtió en el primer zkEVM (Máquina Virtual de Ethereum de conocimiento cero) en lanzarse en la red principal. Este desarrollo posicionó a zkSync Era como una alternativa prometedora a otras soluciones de capa dos como Arbitrum y Optimism, que utilizan principalmente tecnología de rollup optimista.

zkSync Era se abrió oficialmente en la red principal el 24 de marzo de 2023, permitiendo a los usuarios aprovechar sus beneficios, incluida una mejor escalabilidad, velocidades de transacción más rápidas y tarifas de gas más bajas. Representa una nueva ola de proyectos relacionados con zkEVM y significa el comienzo de una posible temporada de zk-rollup.

En cuanto a los avances técnicos, zkSync 2.0 tiene como objetivo lograr un rendimiento de más de 100,000 transacciones por segundo (TPS) una vez que esté disponible el fragmentado de datos de ETH2. Esta mejora de escalabilidad es posible gracias a zkPorter, un protocolo que combina zk-rollups con fragmentación. Al integrar zkPorter, zkSync procesará un volumen significativamente mayor de transacciones mientras mantiene bajas las tarifas de gas en la blockchain de capa dos.

Contras

La implementación de zkSync puede ser compleja y costosa debido a su dependencia de las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKPs). Integrar zkSync en las aplicaciones puede requerir recursos y conocimientos adicionales, lo que puede representar un desafío para los desarrolladores.

Otro posible inconveniente está relacionado con la privacidad y la disponibilidad de los datos. Si bien el uso de ZKPs por parte de zkSync proporciona una sólida seguridad criptográfica, puede limitar la transparencia y generar preocupaciones sobre la disponibilidad de los datos. Deberías considerar los compromisos entre privacidad y transparencia según los casos de uso y requisitos específicos.

Explorando Arbitrum

Arbitrum es una solución de escalabilidad de capa 2 para Ethereum que opera como un rollup optimista. Su objetivo es abordar las limitaciones de escalabilidad de la red Ethereum ejecutando transacciones fuera de la cadena mientras aprovecha la seguridad de la red principal de Ethereum. Aquí tienes una visión general de cómo funciona Arbitrum:

Agregación de transacciones: Arbitrum agrega múltiples transacciones en un lote llamado rollup. Estas transacciones ocurren fuera de la cadena, lo que reduce la carga computacional y la congestión en la red de Ethereum.

Verificación de transacciones: Una vez agrupadas en un rollup, los validadores verifican la corrección de las transacciones y aseguran que se adhieran a las reglas definidas por el protocolo de Ethereum. Este proceso de validación es crucial para mantener la seguridad e integridad de la red.

Envío del rollup: Después de que las transacciones son validadas, se envía un resumen o prueba del rollup a la red principal de Ethereum. El resumen contiene información comprimida sobre las transacciones, reduciendo el tamaño de los datos y los costos de gas en comparación con la ejecución de cada transacción en la red principal individualmente.

Ejecución y finalización: La red principal de Ethereum verifica el resumen del rollup enviado y ejecuta los cálculos necesarios para finalizar las transacciones. Este proceso asegura que los resultados de las transacciones se registren en la cadena de bloques de Ethereum, proporcionando garantías de seguridad.

Resolución de disputas: En el modelo de rollup optimista, hay una suposición de que la mayoría de las transacciones son válidas. Sin embargo, los usuarios pueden plantear desafíos en disputas o posibles fraudes. Los conflictos desencadenan un proceso donde deben presentar evidencia, y la red principal de Ethereum actúa como juez para resolver la disputa. Este mecanismo añade una capa de seguridad y asegura la ejecución correcta de las transacciones.

Contras

Si bien Arbitrum emplea múltiples pruebas de fraude para mejorar la seguridad, esto puede resultar en tiempos de ejecución de transacciones ligeramente más lentos. La necesidad de pruebas de fraude introduce pasos de verificación adicionales, lo que puede extender el tiempo de liquidación de las transacciones en comparación con otras soluciones.

A medida que Arbitrum evoluciona y madura, las actualizaciones y avances en el ecosistema de Arbitrum pueden aliviar estas limitaciones y mejorar el rendimiento general de la plataforma.

Análisis comparativo

Comparación de rendimiento

zkSync y Arbitrum son dos soluciones de capa 2 prominentes para Ethereum que mejoran la escalabilidad y la velocidad de las transacciones de la red, manteniendo la seguridad y la descentralización. zkSync, una solución de rollup de conocimiento cero, puede alcanzar velocidades de transacción de hasta 2.000 transacciones por segundo (TPS) con tarifas de transacción bajas. Por otro lado, Arbitrum, una solución de rollup optimista, ofrece un mayor rendimiento de transacciones, alcanzando hasta 40.000 TPS, y ofrece una finalización casi instantánea. Estas soluciones proporcionan mejoras significativas en el rendimiento de las transacciones en comparación con la red principal de Ethereum.

Tarifas de gas y ahorros de costos

Tanto zkSync como Arbitrum tienen como objetivo abordar las altas tarifas de gas asociadas con la red Ethereum y proporcionar alternativas rentables para los usuarios. zkSync logra reducciones en las tarifas de gas de hasta 100 veces, mientras que Arbitrum reduce las tarifas de gas entre 10 y 50 veces. Estas reducciones sustanciales en las tarifas de gas se traducen en ahorros significativos de costos para los usuarios, haciendo que las transacciones sean más asequibles y accesibles. Al optimizar los costos de las transacciones, zkSync y Arbitrum contribuyen a una experiencia de usuario más eficiente y económica.

Descentralización

La descentralización juega un papel crucial tanto en zkSync como en Arbitrum para garantizar la integridad y la seguridad de las redes.

zkSync logra la descentralización a través de validadores seleccionados aleatoriamente que confirman y agrupan colectivamente las transacciones. Este enfoque evita que una sola entidad controle la red, reduciendo el riesgo de manipulación o fraude. Al distribuir el proceso de validación entre múltiples validadores, zkSync mantiene una arquitectura descentralizada que promueve la confianza y la transparencia.

Arbitrum adopta un enfoque similar a la descentralización pero emplea un sistema más intrincado. La red depende de un grupo diverso de validadores que contribuyen al procesamiento y validación de las transacciones. Cada validador tiene una participación en la seguridad y el éxito de la red, lo que los incentiva a actuar honestamente y mantener la descentralización del sistema. Este modelo de múltiples validadores asegura que ninguna entidad pueda monopolizar el proceso de validación, preservando la naturaleza descentralizada de la red.

Nivel de seguridad

zkSync y Arbitrum emplean mecanismos de seguridad distintos para garantizar la integridad y la seguridad de las transacciones. zkSync se basa en pruebas de conocimiento cero (ZKPs) para garantizar la seguridad y la privacidad. Mediante el uso de ZKPs, zkSync asegura que los detalles de las transacciones permanezcan privados mientras se mantiene la validez. Por otro lado, Arbitrum utiliza pruebas de fraude para lograr la seguridad. Si bien ambas soluciones priorizan la seguridad, sus garantías de seguridad específicas y los compromisos difieren debido a sus enfoques únicos. Las auditorías continuas y las evaluaciones de seguridad mejoran constantemente la seguridad de zkSync y Arbitrum.

Ecosistema de desarrolladores y apoyo de la comunidad 

zkSync y Arbitrum han fomentado ecosistemas de desarrolladores vibrantes y han obtenido un considerable apoyo comunitario. zkSync proporciona un entorno amigable para desarrolladores con kits de desarrollo de software (SDK), interfaces de programación de aplicaciones (API) y documentación completa. Estos recursos facilitan a los desarrolladores la construcción y despliegue de aplicaciones escalables en la red zkSync. De manera similar, Arbitrum ha atraído un interés significativo de los desarrolladores y ofrece compatibilidad con el lenguaje de programación Solidity, ampliamente utilizado, y otros lenguajes que se compilan a bytecode de la Máquina Virtual de Ethereum (EVM). La disponibilidad de herramientas y recursos robustos para desarrolladores, junto con el apoyo activo de la comunidad, es crucial para el crecimiento y la adopción tanto de zkSync como de Arbitrum.

Casos de uso

ZkSync es adecuado para casos de uso que implican transacciones frecuentes con tarifas bajas. Es ideal para aplicaciones como micropagos, remesas y transacciones de finanzas descentralizadas (DeFi). ZkSync ofrece tarifas de gas bajas y un alto rendimiento de transacciones, manejando eficientemente muchas transacciones. Los desarrolladores pueden utilizarlo para construir intercambios descentralizados (DEX) que operan fuera de la cadena para la gestión de libros de pedidos y liquidación en la cadena, mejorando la experiencia de trading al reducir las tarifas y mejorar la velocidad de las transacciones. 

Por otro lado, Arbitrum es una opción adecuada para una amplia gama de casos de uso que requieren funcionalidad de contratos inteligentes. Es útil para aplicaciones descentralizadas, juegos y protocolos DeFi. Arbitrum es totalmente compatible con la Máquina Virtual de Ethereum, lo que permite a los desarrolladores desplegar contratos inteligentes existentes de Ethereum en Arbitrum con modificaciones mínimas. Esta compatibilidad simplifica el proceso de migración para los desarrolladores que desean mover sus proyectos a capa 2 sin cambios extensos en el código.

Vale la pena mencionar que ZkSync tiene el proyecto zkSync zkEVM, que combina pruebas de conocimiento cero (zk) y la Máquina Virtual de Ethereum. Este proyecto permite contratos inteligentes escalables y que preservan la privacidad en la red Ethereum. Los usuarios pueden beneficiarse de la velocidad y las ventajas de costos del agrupamiento fuera de la cadena de zkSync, mientras aprovechan la privacidad y la seguridad proporcionadas por las pruebas de conocimiento cero de zkEVM. Esta integración amplía las posibilidades para construir dApps que requieren escalabilidad y privacidad, convirtiendo a zkSync zkEVM en una innovación emocionante en el espacio blockchain.

Conclusión

En última instancia, la decisión entre zkSync y Arbitrum depende de comprender los requisitos únicos de cada caso de uso y seleccionar la solución que mejor se alinee con los objetivos del proyecto. Ambas plataformas contribuyen al avance de las finanzas descentralizadas y a la adopción más amplia de la tecnología blockchain, ofreciendo posibilidades emocionantes para el futuro de las aplicaciones descentralizadas escalables y eficientes.