Divulgación: Los puntos de vista y opiniones expresados aquí pertenecen únicamente al autor y no representan los puntos de vista y opiniones del editorial de crypto.news.
Durante años, los desarrolladores web3 han luchado por hacer que sus sistemas sean escalables. Cuando las nuevas tecnologías aparecen en escena, normalmente se lanzan de forma monolítica, donde todo está incluido en una sola pila. Sin embargo, a medida que estas tecnologías maduran, se vuelven más especializadas y diferentes empresas perfeccionan diversos aspectos de la pila para mejorar la escalabilidad.
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Esto está sucediendo ahora con las cadenas de bloques. Cada capa de la pila se está optimizando de forma modular y los desarrolladores web3 están adoptando estas soluciones modulares para reducir sus costos y mejorar la eficiencia y la capacidad de mantenimiento de sus sistemas.
Por ejemplo, la ejecución está siendo manejada cada vez más por L2 como Arbitrum y Optimism, que permiten un rendimiento mucho mayor y tarifas más bajas que la ejecución en la L1 de Ethereum. Asimismo, la capa de disponibilidad de datos está siendo optimizada mediante proyectos modulares como Celestia y EigenDA.
A medida que el ecosistema web3 madura, resulta cada vez más claro que el futuro está en la especialización y optimización en cada capa de la pila. Al permitir que equipos especializados perfeccionen diferentes componentes de la pila, podemos alcanzar niveles de escalabilidad y rentabilidad que simplemente no eran posibles con diseños monolíticos.
ZK-rollups como el final de la escalabilidad de blockchain
El viaje hacia la escalabilidad realmente comienza a cobrar importancia cuando se tiene en cuenta el aumento de las tecnologías basadas en ZK, como los paquetes acumulativos de conocimiento cero.
Los ZK-rollups han surgido como la solución de escalamiento óptima para blockchains porque utilizan pruebas de conocimiento cero (ZKP) para validar transacciones sin revelar información confidencial, pero lo más importante es que también pueden validar transacciones más rápido y con tarifas mínimas de gas, siempre que sean construido con las herramientas adecuadas. zkVerify, una herramienta que hemos creado exactamente para este propósito, es un ejemplo perfecto de esto.
Con una cadena ZK-rollup L2, muchas transacciones se agrupan en lotes en la L2 y luego se envían a la L1 como una sola transacción. Esta transacción agregada también contiene pruebas criptográficas, que pueden verificar de manera eficiente todo el lote.
Los ZKP son caros y requieren mucha computación
Actualmente, el mayor obstáculo para los sistemas ZK es verificar y liquidar eficientemente los ZKP. La “verificación de prueba” es un paso esencial que garantiza que un ZKP sea criptográficamente válido y es necesario para que los ZK-rollups liquiden transacciones en la L1.
La verificación de pruebas no es necesaria para los resúmenes optimistas porque se basan en un sistema de prueba diferente llamado pruebas de fraude. Se supone que todas las transacciones son válidas de forma predeterminada y, para garantizar la seguridad, existe un período desafiante durante el cual cualquiera puede presentar pruebas de fraude si detecta transacciones no válidas. Sin embargo, el período de impugnación puede durar hasta siete días, lo que ralentiza la firmeza de las transacciones. A pesar de este inconveniente, los rollups optimistas se han convertido en la solución de escalamiento de blockchain más popular en la actualidad.
Por otro lado, los paquetes acumulativos de ZK envían la transacción por lotes junto con los datos de estado al L1 subyacente para su verificación. El L1 verifica la prueba en la cadena y actualiza el estado del resumen, lo que garantiza que todas las transacciones sean válidas y, al mismo tiempo, proporciona una finalidad inmediata. Este enfoque aumenta significativamente el rendimiento de las transacciones y mantiene garantías de seguridad más sólidas sin la necesidad de un período de desafío prolongado.
La verificación modular ZKP es la solución
Afortunadamente, la modularidad puede extenderse más allá de la capa base. El mismo enfoque modular que ha mejorado significativamente las cadenas L1, como Ethereum, también se puede aplicar a los paquetes acumulativos de ZK.
¿Cómo funciona esto en la práctica? Al igual que Celestia maneja la disponibilidad de datos en una cadena de bloques dedicada, una cadena independiente puede manejar el proceso de verificación de prueba para los paquetes acumulativos de ZK (y, en general, para todos los sistemas que dependen de ZKP), al mismo tiempo que liquida esas transacciones por lotes en la cadena L1 principal.
Al subcontratar la verificación de pruebas a un proveedor modular, los paquetes acumulativos de ZK pueden centrarse únicamente en la ejecución y la experiencia del usuario. La cadena de verificación de pruebas opera en paralelo con el ZK-rollup, sin dejar de ser una cadena independiente.
Este enfoque reduce los costos en más del 90% y los hace más estables en el tiempo. En lugar de tener una estructura de costos que depende de los precios del gas Ethereum (ETH), que pueden ser volátiles e impredecibles, los paquetes acumulativos de ZK pueden descargar la verificación de prueba a otra capa sin esas fluctuaciones.
Además, esta capa de verificación de prueba modular se puede actualizar más allá de los límites actuales de Ethereum L1, que tiene ciertas restricciones sobre qué tipos de precompilaciones puede usar. En términos sencillos, esto significa que un servicio modular de verificación de pruebas puede integrar las últimas innovaciones criptográficas en unas pocas semanas, mientras que estas actualizaciones pueden tardar años en estar disponibles en Ethereum.
La verificación de pruebas modular también se puede aplicar a otras tecnologías ZK, incluida cualquier dApp que se base en pruebas de conocimiento cero. Ésta es la belleza de una solución modular: se puede aprovechar en cualquier sistema que la necesite.
Al estandarizar el paso más costoso en la construcción de sistemas que utilizan ZKP, todas las cadenas de bloques pueden beneficiarse, acercándonos un paso más a un futuro escalable e interoperable.
Entonces, ¿qué pasa sin modularidad?
Si observamos el crecimiento proyectado de web3 en los próximos años, se espera que el costo de la verificación de pruebas para los paquetes acumulativos de ZK se dispare.
En Horizen Labs, estimamos que se gastaron 47 millones de dólares en verificación de pruebas para acumulaciones de ZK en Ethereum en 2023, y se proyecta que todo el mercado de verificación de pruebas tendrá un valor de 1.500 millones de dólares o más para 2028. Para 2030, se estima que Sólo las aplicaciones descentralizadas generarán 90 mil millones de pruebas.
Es necesario innovar en el paso más costoso de un paquete acumulativo de ZK, la verificación de pruebas, o de lo contrario será extremadamente difícil para la tecnología ZK escalar a mil millones de usuarios. No hay ninguna razón para que los paquetes acumulativos de ZK y las aplicaciones basadas en ZK incurran en tal gasto, y no deberíamos imponer exigencias innecesarias a las cadenas de bloques que obstaculicen su desarrollo.
Con la verificación de prueba modular, el costo de verificar una sola prueba puede bajar de alrededor de $20 (considerando un esquema de prueba Groth16, el precio del gas de 30 gwei y el precio de Ethereum de $3000) a alrededor de $1,80. Este enorme ahorro de costos desbloqueará nuevas fronteras de innovación en web3, incluidas nuevas aplicaciones ZK, paquetes acumulativos de Bitcoin ZK, sistemas de prueba y más. Cualquier cadena o aplicación basada en ZK puede beneficiarse al descargar su verificación de pruebas a una solución modular.
A medida que se generen más pruebas de conocimiento cero en web3, esas pruebas también deberán verificarse. Y a medida que todo el panorama web3 se vuelve más modular, tiene sentido aplicar ese enfoque también a los ZKP.
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Rob Viglione
Rob Viglione es el cofundador y director ejecutivo de Horizen Labs, el estudio de desarrollo detrás de varios proyectos web3 líderes, incluidos zkVerify, Horizen y ApeChain. Rob sirvió en la Fuerza Aérea de EE. UU. durante varios años y fue enviado a Afganistán, donde apoyó los esfuerzos de inteligencia del Grupo de Trabajo de Operaciones Especiales. Durante este tiempo, desarrolló un interés temprano en Bitcoin, reconociendo sus beneficios potenciales para países con economías inestables. Rob está profundamente interesado en la escalabilidad de web3, la eficiencia de blockchain y las pruebas de conocimiento cero. Su trabajo se centra en el desarrollo de soluciones innovadoras para zk-rollups para mejorar la escalabilidad, generar ahorros de costos e impulsar la eficiencia. Tiene un doctorado en finanzas, un MBA en finanzas y marketing y una licenciatura en física y matemáticas aplicadas. Rob actualmente forma parte de la Junta Directiva de la Asociación de Comercio Blockchain de Puerto Rico.