Confronto dei migliori progetti ZK Rollups su Ethereum

 La blockchain di Ethereum, pur essendo rivoluzionaria, ha dovuto affrontare notevoli sfide di scalabilità a causa della sua crescente popolarità. Tuttavia, soluzioni innovative come ZK-Rollups stanno ora consentendo a Ethereum di gestire più transazioni al secondo, ridurre le commissioni del gas e migliorare la scalabilità complessiva. 

Questo articolo approfondisce alcuni dei progetti più interessanti che utilizzano ZK-Rollup sulla rete Ethereum . Ognuno di questi progetti offre caratteristiche uniche, dimostrando la versatilità e il potenziale di ZK-Rollup come soluzione di scalabilità di livello 2.

Cosa sono gli ZK rollup?

Gli ZK-Rollup sono una soluzione di scalabilità Layer-2 Ethereum che utilizza prove a conoscenza zero per raggruppare più transazioni in un'unica prova che viene poi pubblicata sulla rete principale Ethereum . Ogni transazione nello ZK-Rollup è completamente valida e la rete principale Ethereum può fidarsi di questa soluzione senza dover convalidare ogni transazione singolarmente, riducendo così la quantità di risorse di calcolo necessarie. Questo aumenta notevolmente la produttività di Ethereum, riducendo la congestione e abbassando le commissioni di transazione.

In sostanza, gli ZK-Rollup spostano i calcoli off-chain e lasciano on-chain solo i dati necessari, il che si traduce in una drastica riduzione delle commissioni del gas. È importante sottolineare che la tecnologia aiuta a mantenere un elevato livello di sicurezza mantenendo un livello di disponibilità dei dati on-chain. Ciò garantisce che, anche se il livello ZK-Rollup dovesse andare offline, gli utenti possano comunque prelevare i propri fondi.

Uno dei principali vantaggi degli ZK-Rollup rispetto ad altre soluzioni Layer-2 è che mantengono la completa compatibilità Ethereum , il che significa che gli sviluppatori possono sfruttare le proprie conoscenze e i propri strumenti. Inoltre, garantiscono la definitività, il che significa che una volta inclusa in uno ZK-Rollup, una transazione è definitiva e non può essere annullata.

Nel complesso, gli ZK-Rollup sono considerati una delle soluzioni più promettenti ai problemi di scalabilità di Ethereum, offrendo transazioni più rapide ed economiche, mantenendo al contempo un elevato livello di sicurezza e decentralizzazione.

I migliori progetti ZK Rollup nel 2023

Diversi protocolli, come quelli di prestito e prestito e gli exchange decentralizzati (DEX), sono diventati multi-catena. Ciò significa che supportano più Layer-2 basati su ZK-Rollup, offrendo agli utenti diverse opzioni per ridurre le commissioni di transazione e ottenere tempi di transazione più rapidi e definitivi.

Abbiamo elencato alcuni dei principali progetti sul mercato che utilizzano la tecnologia ZK-Rollup per il ridimensionamento. 

Poligono

Lanciato inizialmente nel 2017 con il nome di Matic Network, Polygon è frutto dell'ingegno degli sviluppatori Ethereum Sandeep Nailwal, Anurag Arjun, Jaynti Kanani e Mihailo Bjelic.

Polygon sfrutta gli ZK-Rollup per migliorare la scalabilità, nonostante gli ZK-Rollup convenzionali presentino alcune limitazioni, come la necessità di tempi di elaborazione considerevoli. L'ingegnosa applicazione di prove ricorsive da parte di Polygon mitiga questa sfida. A differenza delle comuni blockchain basate su ZK-Rollup che generano prove per una singola transazione alla volta, Polygon è in grado di creare prove per ogni transazione in un batch prima di inviarlo alla mainnet Ethereum .

La struttura unica degli ZK-Rollup di Polygon rende la rete più veloce ed economica rispetto alla maggior parte delle altre soluzioni di scalabilità ZK-Rollup, eliminando la necessità per i validatori di possedere attrezzature specializzate. Infatti, alcune prove sulla rete in fase di sviluppo, Polygon Zero, sono compatte, con dimensioni pari a 45 kb, il che comporta una pressione significativamente inferiore sulle prestazioni della blockchain rispetto a soluzioni di scalabilità alternative.

Gli ZK-Rollup di Polygon si differenziano dalla maggior parte delle controparti Layer-2 in quanto sono completamente compatibili Ethereum , quindi gli sviluppatori non sono tenuti a padroneggiare nuovi linguaggi per scrivere gli smarttracdi Polygon, a differenza delle alternative Layer-2 come StarkNet.

Polygon opera producendo più "catene di commit", in un certo senso analoghe alle sidechain, ma con una funzione distinta: ricava una quota maggiore della propria sicurezza dalla rete principale Ethereum . 

StarkNet/StarkEx

StarkNet e StarkEx sono entrambe creazioni di Starkware, un'azienda fondata nel 2017 da Alessandro Chiesa ed Eli Ben-Sasson.

StarkNet è un'altra blockchain Layer-2 decentralizzata basata su ZK-Rollup. Tuttavia, a differenza di Polygon, gli sviluppatori che si avventurano in StarkNet devono padroneggiare il linguaggio di programmazione Cairo anziché Solidity, il che può potenzialmente complicare l'inserimento di nuovi sviluppatori. Ciononostante, per superare questo ostacolo, sono in fase di sviluppo transpilatori da Solidity a Cairo e ad altri linguaggi di programmazione popolari.

StarkNet, analogamente ad altre catene basate su ZK-Rollup, raggruppa più transazioni Layer-2 in un'unica transazione Ethereum , aumentando la velocità delle transazioni e riducendo al contempo le commissioni del gas.

Lo stesso team che ha sviluppato StarkNet ha anche creato StarkEx, un'altra blockchain distinta. StarkNet facilita lo sviluppo di dApp pubbliche, mentre StarkEx funge da soluzione di scalabilità SaaS (software-as-a-service) specificamente pensata per gli exchange di criptovalute decentralizzati (DEX), consentendo loro di ridurre i costi e al contempo aumentare velocità e liquidità.

StarkEx estende il supporto a ETH, ai token ERC-20 e ai token su altre blockchain compatibili con EVM, nonché ai popolarissimi NFT ERC-721. Sta inoltre lavorando per fornire supporto al mining off-chain per gli NFT dinamici semi-fungibili ERC-1155. StarkEx, presente su Ethereum dalla metà del 2020, è una delle più grandi soluzioni Layer-2 per TVL (Total Value Locked, valore totale bloccato). Attualmente alimenta un'ampia gamma di dApp e protocolli.

ZKSync

Le menti dietro ZKSync sono Alexandr Vlasov e Alex Gluchowski di Matter Labs, che ha lanciato la soluzione nel 2020.

Progettato per offrire transazioni ad alta velocità (oltre 2.000 TPS) mantenendo basse commissioni del gas e un'elevata sicurezza, ZKSync è una soluzione di scalabilità Layer-2 Ethereum . A differenza di numerosi Layer-2, ZKSync offre un prelievo di fondi quasi istantaneo sulla mainnet Layer-1 Ethereum . Vale la pena notare che ZKSync è l'unico protocollo zk-rollup con compatibilità EVM completa ad oggi, consentendo agli sviluppatori di ridistribuire facilmente smarttraclive da Ethereum senza la necessità di riscriverli o personalizzarli per ZKSync. Ciò aumenta notevolmente l'interoperabilità e riduce i tempi di sviluppo.

ZKSync presenta alcune somiglianze con StarkNet e StarkEx, con la differenza fondamentale che risiede nel tipo di protocolli di proofing utilizzati. ZKSync impiega SNARK (Succinct Non-Interactive ARgument of Knowledge), mentre StarkEx sfrutta gli STARK (Scalable Transparent ARguments of Knowledge).

Gli ZK-SNARK richiedono una configurazione una tantum in cui è necessario affidare a un gruppo ristretto di sviluppatori la creazione di codice corretto e sicuro, con conseguente aumento della centralizzazione e riduzione della mancanza di fiducia. Al contrario, gli ZK-STARK utilizzano una casualità verificabile pubblicamente per stabilire sistemi verificabili senza fiducia. Gli STARK sono anche percepiti come resistenti ai sistemi quantistici, a differenza degli SNARK. Gli STARK promettono inoltre una maggiore scalabilità. Pertanto, ZKSync presenta alcuni svantaggi rispetto a StarkNet.

Tra i progetti più importanti implementati sulla blockchain ZKSync figurano Argent, Gitcoin, Yearn Finance, Gnosis Safe, Snapshot, Tally e 1inch Network.

X immutabile

Immutable è una piattaforma che offre soluzioni di livello 2 basate su Ethereum. Fornisce agli sviluppatori API e strumenti per facilitare lo sviluppo di applicazioni di livello 2.

Gli sviluppatori possono utilizzare Immutable X per creare applicazioni veloci, scalabili e sicure per token non fungibili (NFT) e giochi blockchain. Ad esempio, gli sviluppatori di giochi possono sfruttare Immutable X per implementare sofisticate economie di gioco che garantiscano la reale proprietà degli asset di gioco. Possono anche sfruttare funzionalità come la coniazione gratuita degli asset di gioco, transazioni di gioco veloci e convenienti, portafogli auto-custodiali per consentire agli utenti di possedere i propri oggetti di gioco e un portafoglio ordini globale per lo scambio di oggetti di gioco sul mercato aperto.

Inoltre, Immutable X si rivolge alle piattaforme di trading di token e asset consentendo scambi rapidi, sicuri e convenienti tra gli utenti. Fornisce un portafoglio ordini globale che garantisce la massima liquidità. Inoltre, gli strumenti di analisi delle transazioni blockchain possono accedere alle API di Immutable X per ottenere dati facilmente accessibili su transazioni, scambi e comportamenti degli utenti passati.

Immutable ha scelto di costruire le sue soluzioni su Ethereum per la sua reputazione di blockchain più decentralizzata, sicura e ampiamente utilizzata, con conseguenti significativi effetti di rete. Ethereum consente la creazione e l'esecuzione di smarttrace applicazioni decentralizzate senza tempi di inattività, frodi, controlli o interferenze da parte di terze parti.

Immutable X offre due livelli di esecuzione, entrambi basati sul meccanismo di batching ZK rollup. I rollup ZK sono costituiti da due componenti principali: un meccanismo di batching off-chain (macchina virtuale) che genera una prova crittografica compressa da un batch di transazioni, una radice dello stato precedente e una radice del nuovo stato, e untracon-chain che memorizza la radice dello stato corrente e verifica la coerenza del batch.

Ecco come funzionano i rollup ZK in Immutable X: una raccolta di transazioni di Livello 2 viene inviata al meccanismo di batching, che genera una prova crittografica basata sulle transazioni, sulla radice dello stato precedente e sulla radice del nuovo stato. Questa prova viene quindi inviata allo smarttracdi Livello 1 per la verifica. Lo smarttracverifica se la radice dello stato precedente nella prova corrisponde alla radice dello stato attuale. In caso di corrispondenza, lo smarttracaggiorna la radice dello stato attuale alla radice del nuovo stato del batch.

Immutable offre attualmente due soluzioni Layer 2: StarkEx, che fornisce un servizio per il batching di specifici tipi di transazioni create e gestite da Starkware, e Immutable zkEVM, una piattaforma per smarttracche consente a qualsiasi sviluppatore di scrivere e distribuire smarttracsu zkEVM. Gli sviluppatori possono accedere a queste soluzioni registrandosi o utilizzando gli endpoint API forniti da Immutable X. Immutable zkEVM, specificamente progettato per i giochi, offre smarttraca basso costo, ad alta produttività e compatibili Ethereumall'interno di un framework EVM zk-rollup.

Loopring

Loopring è un protocollo di scalabilità Layer-2 basato sulla blockchain Ethereum , specificamente progettato per gli exchange decentralizzati (DEX). Consente il regolamento di migliaia di transazioni al secondo, offrendo al contempo diverse funzionalità. Oltre a fungere da protocollo per i DEX, Loopring fornisce Loopring Exchange, una piattaforma di trading non-custodial che facilita transazioni sicure e ad alta velocità senza commissioni sul gas.

La tecnologia chiave alla base di Loopring sono le Zero-Knowledge Proof (ZKP), innovazioni blockchain che raggruppano le transazioni per una maggiore efficienza. Sfruttando le ZKP, Loopring consente lo sviluppo di DEX non-custodial ad alta produttività. Il protocollo introduce anche il suo token LCR nativo, utilizzato per premiare gli operatori Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup) e i fornitori di liquidità.

L'approccio di Loopringprevede l'implementazione di Zero-Knowledge Rollup (zk-Rollup), una soluzione Layer-2 che migliora la scalabilità integrandosi con la rete Ethereum . zk-Rollup può consolidare numerose transazioni in un'unica e leggera Zero-Knowledge Proof, che viene poi confermata come batch sulla rete Ethereum . Questo aumenta notevolmente la produttività transazionale rispetto alle funzionalità standalone di Ethereum. Il processo di calcolo di zk-Rollup avviene off-chain, mentre i dati e le transazioni sottostanti rimangono sulla blockchain Ethereum . Integrando zk-Rollup con i protocolli DEX, Loopring consente calcoli complessi, con conseguente riduzione delle commissioni di transazione e un significativo miglioramento della liquidità.

Rispetto ai tradizionali exchange centralizzati basati su order book (CEX), i DEX offrono in genere commissioni di transazione inferiori e supportano una gamma più ampia di asset digitali. Tuttavia, gli exchange centralizzati continuano a superare i DEX in termini di liquidità e velocità di transazione. Loopring mira a colmare questo divario incorporando gli zk-Rollup, portando i vantaggi degli exchange centralizzati nell'ecosistema decentralizzato.

All'interno della rete Ethereum , gli zk-Rollup offrono una convalida più rapida ed economica dei blocchi di transazione. Comportano un minor numero di dati inclusi e richiedono solo uno smarttracper verificare la prova crittografica finale, con conseguente miglioramento dell'efficienza. Le transazioni elaborate tramite zk-Rollup vengono memorizzate sulla blockchain Ethereum come dati di riferimento delle chiamate, il che richiede meno calcoli rispetto al recupero dei dati dalla rete. Combinando queste funzionalità in un unico protocollo aperto, Loopring accelera l'adozione della tecnologia blockchain migliorando l'efficienza nell'intero ecosistema Ethereum .

Conclusione

I problemi di scalabilità della blockchain di Ethereumvengono affrontati direttamente con tecnologie innovative come ZK-Rollup. Come abbiamo approfondito, diversi progetti di spicco stanno già sfruttando questa tecnologia per migliorare la velocità delle transazioni, ridurre i costi e garantire la sicurezza sulla rete Ethereum . 

Con la continua evoluzione e maturazione di queste soluzioni, si prospetta la possibilità di liberare appieno il potenziale di Ethereum, rendendolo più accessibile ed efficiente sia per gli utenti che per gli sviluppatori. Il futuro di Ethereum, a quanto pare, è destinato a intrecciarsi con l'evoluzione e l'applicazione degli ZK-Rollup.