La carrera para escalar Ethereum con zkEVM Rollups

A medida que Ethereum apunta a la adopción masiva, la tecnología ZK-Rollup se ha convertido en un fuerte competidor para escalar la cadena de bloques, reducir los costos de transacción y mejorar el rendimiento. Informe criptográfico se descompone fnuestros principales ZK-Rollups compatibles con la máquina virtual Ethereum que se encuentran actualmente en desarrollo, cada uno de los cuales promete varias ventajas dentro del ecosistema Ethereum.

Abordar las tarifas de transacción de Ethereum

Ethereum se enfrenta a desafíos cada vez mayores.

Quizás la barrera más grande para la adopción generalizada de Ethereum es el alto costo de usar la red, que se ha convertido en un problema existencial para la cadena de bloques. El auge de los protocolos DeFi y las NFT ha aumentado la demanda de espacio de bloques en Ethereum. La mayoría de las transacciones cuestan unos pocos centavos en 2019, pero durante el pico de la carrera alcista de 2021, actividades como la acuñación de NFT en la cadena de bloques generarían regularmente cientos de dólares. Como resultado, muchos participantes del mercado minorista se dieron cuenta de que estaban fuera de la red y recurrieron a otras redes como Solana, Avalanche o Binance Smart Chain. Hoy, a pesar de una caída en la actividad de la red debido a las condiciones del mercado, las transacciones simples, como las transferencias de ETH, cuestan entre $ 2 y $ 3, muy por encima del creador de Ethereum, Vitalik Buterin. objetivo ideal de menos de $0.05 por transacción.

Los paquetes acumulativos ofrecen una forma de aliviar la congestión en la cadena de bloques de Ethereum. Esto se debe a que externalizan los datos fuera de la cadena, los procesan y envían las transacciones de regreso a Ethereum en lugar de depender de la cadena base para procesar los datos computacionales de cada transacción. Con acumulaciones, Ethereum solo tiene que verificar las pruebas en sí y no la totalidad de los datos, lo que libera espacio en el bloque. Los paquetes acumulativos también permiten agrupar transacciones, lo que permite a los usuarios dividir las tarifas de gas.

Paquetes acumulativos de conocimiento cero, también conocido como ZK-Rollups, utiliza pruebas criptográficas llamadas ZK-SNARKS (“argumentos de conocimiento sucintos de conocimiento cero”) para mostrar a la red principal de Ethereum que se procesó una transacción. Estas pruebas de conocimiento cero se pueden verificar rápidamente a pesar de que los datos subyacentes tardarían mucho tiempo en analizarse.

Algunos proyectos de ZK-Rollup actualmente en desarrollo han anunciado su intención de ser compatibles con Ethereum Virtual Machine, ofreciendo a los desarrolladores de Ethereum una forma de importar sus contratos inteligentes al resumen sin modificarlos. Pero como Buterin explicado en una publicación de blog reciente, no todos los proyectos de zkEVM están estructurados de la misma manera: algunos se optimizan para una componibilidad completa de EVM y otros para un rendimiento rápido.

zkSync

Desarrollado por Matter Labs, zkSync es uno de los proyectos zkEVM más esperados. Con 2000 transacciones por segundo, un tiempo de procesamiento de 10 minutos entre el resumen y la red principal de Ethereum, y sin límite superior para el valor que el resumen puede manejar de manera segura, zkSync es un proyecto líder en el campo de zkEVM.

A pesar de su comercialización, zkSync no es técnicamente compatible con EVM, sino con Solidity y Vyper, dos lenguajes de codificación utilizados en Ethereum. La diferencia, aunque pequeña para los usuarios, es importante para los desarrolladores: entre otras cosas, las direcciones de los contratos pueden diferir, el código EVM escrito a mano puede no ser compatible y la infraestructura de depuración puede no transferirse necesariamente.

El resumen está actualmente en vivo en la red de prueba de Ethereum. Se espera que el lanzamiento de la red principal se realice en tres pasos: “Baby Alpha” en noviembre, durante el cual el sistema se someterá a pruebas de estrés con dinero real sin proyectos externos involucrados; el Lanzamiento justo, que dará la bienvenida a todos los proyectos del ecosistema Ethereum pero mantendrá el acceso de los usuarios limitado; y el Full Alpha, esperado antes de fin de año. Se espera un token zkSync, aunque aún no se han anunciado los detalles.

StarkNet

StarkNet de StarkWare es otro competidor importante en el campo de zkEVM. Si bien StarkNet usa Cairo como su lenguaje de codificación nativo, un equipo está desarrollando Solidity para un traductor de codificación llamado Cairo transpiler, lo que significa que, al igual que zkSync, el resumen eventualmente será compatible con Solidity en lugar de EVM.

Sin embargo, las similitudes terminan ahí. StarkNet utiliza un tipo diferente de prueba criptográfica llamada STARK (“argumentos de conocimiento transparentes y escalables”). Los ZK-STARK son teóricamente más seguros que los ZK-SNARK, pero tardan más en verificarse, ocupan más espacio en el bloque y requieren más gas. StarkWare es la principal fuerza impulsora detrás del desarrollo de tecnología basada en STARK.

Una versión autorizada de StarkNet se puso en marcha en la red principal de Ethereum en febrero de 2022. El equipo de StarkWare también Anunciado recientemente que StarkNet tendrá su propio token de gobierno y utilidad. Si bien no hay cifras oficiales sobre el rendimiento anticipado de StarkNet a plena capacidad, StarkWare dice que la acumulación podría reducir las tarifas de gas en Ethereum en un factor de 100 a 200.

Polígono zkEVM

Polygon es una solución de escalado de Ethereum con un marco flexible que permite a los desarrolladores crear y conectar una infraestructura de capa 2, como Optimistic Rollups y ZK-Rollups, a la red de Ethereum. En agosto de 2021, Polygon adquirido el proyecto ZK-Rollup Hermez Network por $250 millones; La firma Anunciado un año después, estaba trabajando en su propio ZK-Rollup, Polygon Hermez, que funcionaría junto con su cadena Proof-of-Stake Matic. El mes pasado, Polygon anunció que Polygon Hermez había cambiado de nombre a Polygon zkEVM y se dirigiría a mainnet a principios de 2023.

Polygon afirma que su zkEVM podrá manejar hasta 2000 transacciones por segundo y reducir los costos de transacción en un 90%. El código del proyecto se ha hecho de código abierto; Se espera una red de prueba pública pronto.

A diferencia de zkSync o StarkNet, el ZK-Rollup de Polygon no pretende limitarse a ser compatible únicamente con los lenguajes de codificación de Ethereum, sino con el propio EVM. Polygon zkEVM replica el EVM en lugar de reflejarlo. Esto implica que es posible que los desarrolladores aún necesiten adaptar el código y los marcos de herramientas al resumen, aunque en menor medida que en zkSync y StarkNet.

Junto con su proyecto ZK-EVM, Polygon también está desarrollando un Optimistic Rollup (Polygon Nightfall), un ZK-Rollup basado en STARK (Polygon Miden) y un ZK-Rollup compatible con EVM de velocidad optimizada llamado Polygon Zero.

Desplazarse

El ZK-Rollup que apunta a la mejor integración con el EVM es Scroll. Un proyecto relativamente nuevo, Scroll puede considerarse verdaderamente equivalente a EVM; la única diferencia significativa entre los dos es el entorno de tiempo de ejecución, es decir, el subsistema en el que se ejecutan los contratos. Sin embargo, la alta capacidad de composición tiene el precio de una sobrecarga computacional significativa, lo que indica que el rendimiento de Scroll podría ser más débil que el de zkSync, StarkNet y Polygon.

El equipo de Scroll aún no ha publicado detalles sobre el proyecto, pero el 18 de julio llamó a los desarrolladores que se registren para probar la red de prueba de Scroll, que se espera para el tercer trimestre de 2022. El equipo de Scroll está desarrollando el proyecto en colaboración con la Fundación Ethereum. El sitio web afirma que la seguridad, la transparencia y la equivalencia de EVM son sus principales prioridades.

Más paquetes ZK

Otros grupos que investigan ZK-Rollups incluyen el equipo de Exploraciones de Escalamiento y Privacidad de la Fundación Ethereum y un grupo aún sin nombre iniciativa afiliado a ConsenSys. Aunque la investigación puede contribuir a los proyectos existentes y no necesariamente conducir a otros nuevos, los avances recientes en la tecnología de prueba de conocimiento cero pueden dar lugar a múltiples ZK-Rollups en el ecosistema Ethereum. Aunque la red Ethereum todavía tiene un largo camino por recorrer en lo que respecta a la escalabilidad, el surgimiento de nuevos proyectos zkEVM debería beneficiar tanto a los desarrolladores como a los usuarios, ya que se les presentan más soluciones que se adaptan a diferentes casos de uso.

Divulgación: en el momento de escribir este artículo, el autor de este artículo poseía ETH y varias otras criptomonedas.