¿Son los ZK-Rollups la última pieza del rompecabezas de la solución de escalamiento de Blockchain?

La escalabilidad se ha visto durante mucho tiempo como uno de los mayores desafíos que enfrenta la adopción de blockchain convencional. Aunque la cantidad de transacciones que una red puede procesar varía mucho según la tecnología subyacente asociada con Bitcoin, Ethereum y sus innumerables competidores, durante años algunos consideraron que una solución viable para toda la industria al "problema de escalabilidad" era tan difícil de alcanzar como Moby. Polla. 

La música ambiental ha comenzado a cambiar, en gran parte gracias a la aparición de protocolos como Solana, Polkadot, Avalanche y Terra, que a menudo se denominan "asesinos de Ethereum" debido a sus confirmaciones ultrarrápidas y tarifas de gasolina satisfactoriamente bajas. La llegada de estas redes alternativas se debió en gran medida al auge de DeFi de 2020, cuando la creciente demanda de NFT y dApps estimuló a su vez el crecimiento de las plataformas blockchain capaces de manejar el volumen después de que Ethereum alcanzara su capacidad.

Una carrera armamentista de escalabilidad

Baste decir que el problema de la escalabilidad se ha abordado de varias maneras. Solana, por ejemplo, utiliza un sistema de consenso que combina Prueba de historial y una implementación personalizada de Tolerancia práctica a fallas bizantinas conocida como Tower BFT. Juntas, estas innovaciones ayudan a Solana a potenciar hasta 65,000 1 transacciones por segundo (tps). Mientras tanto, Polkadot utiliza fragmentación, un proceso en el que cadenas separadas conocidas como "paracadenas" se conectan de forma independiente a la cadena de retransmisión principal y ejecutan transacciones paralelas de acuerdo con sus propias reglas. Al descargar la cadena principal, Polkadot eventualmente podría alcanzar XNUMX millón de tps según el fundador Gavin Wood.

A pesar de los ataques aparentemente interminables lanzados en la ciudadela de Ethereum, la plataforma de contrato inteligente tiene sus propios planes para abordar el problema de escalabilidad que ha obstaculizado continuamente su iteración actual debido a la explosión de DeFi. Se proyecta que la actualización Ethereum 2.0 tan esperada maneje 100,000 tps, aunque en realidad se espera que la gran mayoría de las transacciones se manejen fuera de la cadena a través de ZK-Rollups, una solución novedosa que combina procesos dentro y fuera de la cadena.

Descrito como una "construcción de capa 2 que aumenta la escalabilidad a través del procesamiento de transferencia masiva en una sola transacción", ZK-Rollups reduce enormemente los recursos informáticos y de almacenamiento necesarios para validar bloques, al disminuir la cantidad de datos en una transacción. Esto es posible gracias a las pruebas criptográficas de conocimiento cero (ZKP), mediante las cuales una parte puede demostrar que sabe o tiene algo sin entregar ninguna información sobre qué es lo que saben o tienen. 

Debido a que dichas pruebas de validez (SNARK) se pueden verificar instantáneamente, pueden mejorar drásticamente las métricas, como el rendimiento y la escalabilidad, al tiempo que reducen drásticamente las tarifas de transacción para los usuarios.

"Lo único de las pruebas de conocimiento cero es que se mantienen pequeñas incluso cuando el trabajo que se verifica con ellas crece significativamente", observa Lucas Vogelsang, cofundador y director ejecutivo de Centrifuge, la plataforma DeFi impulsada por Ethereum, "Esto las hará muy atractivo incluso cuando las propias cadenas de bloques escalan más".

Vogelsang está más que familiarizado con la tecnología. Centrifuge, que desbloquea la liquidez de los activos del mundo real al tokenizarlos como NFT, permite a los desarrolladores aprovechar los ZKP en sus aplicaciones descentralizadas gracias a una integración con ZoKrates, una caja de herramientas para zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge). Al aprovechar las pruebas de conocimiento cero, Centrifuge permite que todas las transacciones en su red queden completamente ocultas a cualquier tercero. Esto significa que la información confidencial, como su propiedad de una propiedad inmobiliaria costosa, por ejemplo, no se expone públicamente al acuñar un NFT que representa este activo.

La transición de Ethereum a un modelo de prueba de participación (PoS) más respetuoso con el medio ambiente, junto con el uso de tecnología ZK de bajo consumo, no podría ser más oportuna. Esta semana, el vicepresidente de la Autoridad Europea de Valores y Mercados pidió que se prohibiera por completo el sistema de prueba de trabajo (PoW). Erik Thedèen instó a los reguladores de la UE a tomar medidas drásticas contra la minería PoW actualmente utilizada por las redes Bitcoin y Ethereum y promover PoS en su lugar.

¿Pueden ZK-Rollups subir de nivel el espacio NFT?

Centrifuge no es el único proyecto de Ethereum centrado en NFT que utiliza la tecnología ZK. Otro, Immutable X, ha creado una nueva solución de escalado de capa 2 que combina intercambio específico de NFT y lógica de prueba con tecnología pionera de acumulación desarrollada por la plataforma de ejecución StarkWare. 

El motor de escalabilidad patentado de este último, StarkEx, permite que la empresa de juegos blockchain con sede en Sídney amplíe el atractivo de la economía NFT, que ha sido acusada de parecerse a un jardín amurallado debido al aumento vertiginoso de las tarifas de transacción. Debido a que todas las transacciones se agrupan fuera de la cadena, los usuarios de Immutable X pueden acuñar y comercializar NFT de manera económica y rápida, sin sacrificar la seguridad o los efectos de red de la red líder de NFT Ethereum. Con la capacidad de procesar hasta 9,000 tps con tarifas de gas casi nulas, Immutable X espera mejorar enormemente la experiencia del usuario para comerciantes, coleccionistas y creadores.

"Los ZK-Rollups son, con mucho, la forma más fácil de escalar transacciones de alto rendimiento sin dejar de heredar la seguridad de L1", dice el cofundador y presidente de Immutable X, Robbie Ferguson, "Hemos visto una gran cantidad de valor perdido a través de hacks en cadenas laterales o L1 alternativos este año, por lo que esta es una preocupación muy real para proyectos y juegos que crean NFT.

“La demanda global de NFT en juegos, coleccionables e IP ha hecho que las soluciones de escalado pasen de ser una vitamina a un analgésico. En el momento en que tengamos un importante estudio de juegos que se dedique por completo a las NFT, inundarán el resto del volumen de transacciones de NFT combinado, por lo que es esencial tener una solución que cueste exactamente cero en gasolina para la creación o el comercio de estos activos".

Curiosamente, las pruebas de zkSTARKs de Immutable X difieren un poco de las contrapartes de zkSNARKs antes mencionadas. Los tamaños de prueba más grandes de los primeros significan que tardan más en verificarse y, por lo tanto, requieren más gas. A pesar de esto, StarkWare recibió una subvención de $ 12 millones de la Fundación Ethereum y se ha convertido rápidamente en una de las soluciones de escalamiento de referencia de la industria.

Por supuesto, Ethereum no es la única cadena de bloques que ha invertido mucho en tecnología ZK. Polygon, otra fábrica de NFT mania, adquirió recientemente la startup de escalado de Ethereum Mir Protocol por $ 400 millones, elevando su inversión en ZK a $ 650 millones desde agosto de 2021. Se espera que un ZK Rollup centrado en Polygon llegue más adelante este año. Y luego está Syscoin, una red que pretende representar lo mejor de la tecnología Bitcoin, Ethereum y ZK.

La máquina virtual mejorada en red (NEVM) de Syscoin en realidad combina elementos de las cadenas de bloques de cinta azul de la industria. Los acuerdos están asegurados por el modelo de seguridad de prueba de trabajo (PoW) de Bitcoin a través de la minería fusionada y los desarrolladores pueden implementar contratos inteligentes utilizando las herramientas y recursos familiares de EVM a los que se han acostumbrado mientras trabajan en el entorno Ethereum.

La implementación de ZK-Rollups en Syscoin significa que la red será capaz de procesar 210,000 1 transacciones por segundo a partir del primer trimestre de 2022. La plataforma DeFi Mute ya se está preparando para utilizar rollups en NEVM de Syscoin, mientras se esfuerza por crear una red rápida y centrada en la privacidad. paquete de finanzas

“Hasta que no llega la computación cuántica útil, no veo otra forma de logro tecnológico tan monumental como las pruebas de conocimiento cero”, predice el CTO de Syscoin, Jagdeep Sidhu.  

“Con nuestro enfoque preferido para escalar, estamos buscando una forma de crear economías de escala. ZK-Rollups despeja el cuello de botella en dichos sistemas al amortizar sobre la cantidad de transacciones. Además, se están desarrollando sistemas de prueba de conocimiento cero ASIC (hardware especializado requerido para la minería de criptomonedas) más eficientes para reducir aún más los costos de cómputo”. 

Perspectivas diferentes

Evidentemente, los ZK-Rollups están causando una gran impresión en el mundo de las cadenas de bloques. Pero el fundador de Ethereum, Vitalik Buterin, ha hecho sonar una nota cautelosa, afirmando su creencia de que "tomará años de refinamiento y auditorías para que las personas se sientan completamente cómodas almacenando sus activos en un ZK-Rollup".

Sidhu es más optimista: “Eventualmente, lo más probable es que los usuarios finales estén en algún tipo de sistema ZK-Rollup mediante el cual lo que establezcan se abstraerá de ellos la mayor parte del tiempo y usarán aplicaciones Web3 sin ningún conocimiento de la tecnología que las hace. todo es posible, no es diferente de su usuario promedio de teléfonos inteligentes hoy en día”.

Cuando se trata de ZK-Rollups, hay una sensación general de que solo estamos en el precipicio. Es probable que el escalamiento generalizado sea agresivamente competitivo a medida que las redes y las soluciones se desechan y luchan por la cuota de mercado, pero los usuarios serán los beneficiarios en última instancia a medida que mejore el rendimiento, la seguridad y la comodidad.