O que é Zk Rollup? Vantagens e limitações do Zk Rollup e projetos pendentes

O que é Zk Rollup? Qual é a diferença entre o Zk Rollup em comparação com a outra camada 2? Quais projetos Zk Rollup existem no mercado hoje? Descubra aqui.

Rollup é uma solução Layer 2 muito apreciada pela comunidade, da qual existem dois modelos principais, Optimistic e Zk Rollup. Em artigos anteriores, compartilhei bastante sobre o Optimistic Rollup e os projetos pendentes nele. Você pode consultar aqui .

No artigo de hoje, compartilharei com todos uma visão geral do Zk Rollup, suas vantagens, limitações e alguns projetos pendentes do Zk Rollup.

O que é Zk Rollup?

O Zk Rollup é uma extensão para a camada 1 do Ethereum usando a tecnologia de prova de conhecimento zero. 

O Zk Rollup permite agregar um grande número de transações em um bloco Rollup e gerar uma prova sucinta do bloco off-chain. Então, o contrato inteligente na camada 1 do Ethereum só precisa verificar essa prova sem reexecutar as transações. Isso pode economizar muitas taxas de gás porque a verificação da prova é muito mais barata do que fazer o cálculo novamente.

Por que o rollup Zk é melhor do que outras soluções de Camada 2?

Na visão de Vitalik, existem basicamente 5 estratégias de dimensionamento para o Ethereum:

• Várias cadeias separadas (do jeito que Polkadot, Cosmos estão fazendo).
• Bloco super grande.
• As melhorias aumentam o desempenho operacional, mas não alteram o modelo de segurança.
• Camada 2 (canais, plasma, rollup).
• Fragmentação.

Tabela comparativa de algumas vantagens e desvantagens das soluções da camada 2

No segmento da Camada 2 , pode-se dizer que o Rollup é a solução líder. O Rollup é classificado em dois tipos principais: Rollup Otimista e Zk Rollup. Em geral, todas as vantagens que o Optimistic Rollup pode oferecer no futuro, o Zk Rollup também pode oferecer.

O ponto principal para tornar o Zk Rollup avaliado acima do Optimistic Rollup é que o tempo de conclusão do Zk Rollup (validação da transação - processo de verificação) é o mais rápido.

O Optimistic Rollup é garantido por meio de prova de fraude, uma abordagem que os expõe a um “jogo de desafios”. Enquanto os ZK Rollups são garantidos por meio de matemática (prove para os outros que você sabe a resposta sem dizer a outra pessoa a resposta), você verá claramente a diferença entre eles através da carteira. Exemplo simples abaixo:

Zk Rollup e Optimistic Rollup entram num Bar adulto, este Bar só pode ser acedido por maiores de 18 anos. Segurança perguntou: "Posso ver seu cartão de identificação?".

• ZK Rollup diz: "Posso provar que tenho mais de 18 anos, mas não vou mostrar minha identidade".
• Optimistic Rollup diz: "Se ninguém puder provar que tenho menos de 18 anos em 7 dias, isso significa que tenho mais de 18 anos".

Do ponto de vista dos usuários do varejo, o “jogo do desafio” é representado pelo tempo de espera para saques em plataformas como Optimism ou Arbitrum . Se o tempo de retirada for reduzido, os usuários terão uma melhor experiência de usuário, em contrapartida, a segurança será menor, pois o custo dos ataques à rede será menor.

As soluções Zk Rollup não sofrem com isso, com o tempo, à medida que a tecnologia de prova de conhecimento zero se desenvolve, o Zk Rollup fica cada vez melhor, o processo de verificação - validação do bloco Rollup se ajusta de forma rápida e barata.

É por isso que o Zk Rollup é reconhecido como a solução de escalonamento líder para Ethereum no médio e longo prazo (na verdade, a tecnologia Zk Rollup ainda é limitada no momento, encontraremos limitações).

Diferenças básicas entre projetos Zk Rollup

No mercado atual, existem muitos projetos trabalhando no Zk Rollup, cada abordagem diferente tem seus próprios prós e contras, entender esses prós e contras nos ajudará a ter visões mais objetivas, apoiar o processo de análise e avaliação do potencial desses projetos para encontrar boas oportunidades de investimento.

Pessoalmente, podemos classificar os projetos Zk Rollup com base em 2 fatores:

• Como os dados são armazenados (on-chain ou off-chain).
• O esquema de prova de conhecimento zero é usado.

Escolher armazenar dados on-chain ou off-chain (também conhecido como validium) traz seus próprios prós e contras, nenhuma escolha é ideal em todos os casos, é uma troca entre descentralização e velocidade de processamento, custos operacionais, dependendo da direção do desenvolvimento do projeto, eles farão as escolhas apropriadas.

Zk Rollup & Validium

O segundo ponto a ser observado é que a tecnologia de prova de conhecimento zero utilizada, semelhante ao caso acima, não existe a melhor solução em todos os casos, é um equilíbrio entre o tamanho da prova e as premissas de segurança. Você pode ver a relação entre eles através da imagem abaixo.

Relação entre o tamanho da prova e as suposições de segurança

Limitações gerais dos projetos Zk Rollup no momento

Pessoalmente, acho que existem 2 limitações notáveis ​​dos projetos Zk Rollup, o primeiro ponto é a limitação geral do Rollup, o outro ponto é a limitação específica do Zk Rollup.

A primeira é a questão das taxas de transação , a maioria das plataformas Rollup tem taxas de transação mais caras do que as EVM Sidechains da Ethereum. Isso ocorre porque cada bloco de rollup deve eventualmente ser postado no Ethereum, que vincula suas taxas às taxas do Ethereum (o Zk Rollup é mais econômico, pois eles apenas postam Proof), de modo que cada plataforma de Rollup só pode dimensionar o Ethereum em uma certa porcentagem.

Em seguida, no momento, o zk-Rollup não é amigável ao desenvolvedor , os cenários e a funcionalidade do aplicativo são bastante limitados:

• Atualmente, os aplicativos Zk Rollup estão limitados a pagamentos e transações simples.
• Além disso, o Zk Rollup atualmente não suporta composição, diferentes aplicativos Zk Rollup não podem interagir entre si na mesma camada 2.
• Se você deseja desenvolver DApps no Zk-Rollup, você precisa escrever toda a sua lógica de contrato inteligente em uma linguagem especial, que não é apenas complicada pela sintaxe da linguagem solicitada (já que é uma nova linguagem), mas também requer conhecimento especializado no campo da prova de conhecimento zero.

Projetos Zk Rollup de destaque no mercado

Aqui estão alguns projetos proeminentes do Zk Rollup no mercado;

StarkEX e StarkNET por Starkware

A Starkware (também conhecida como Starkware Industries) é uma empresa fundada em janeiro de 2018 por Eli Ben Sasson - cofundador da STARK & ZCash. A StarkWare ajuda a melhorar a escalabilidade e a privacidade de blockchains usando a tecnologia STARK para implantar e verificar provas de conhecimento zero.

O primeiro produto lançado pela StarkWare foi o StarkEX, que pode ser considerado um L2 Específico, os aplicativos da StarkEX são limitados a transações e pagamentos simples como: AMM, Spot Trading, Payments, NFT minting & trading. A StarkEX permite que os Dapps sejam implantados em 3 modos da seguinte forma:

• Modo ZK Rollup: Os dados são armazenados entre on-chain.
• Modo Validium: Os dados são mantidos fora da cadeia.
• Modo Volição: Combine-os.

StarkNET é a versão Zk Rollup General & Permissionless do StarkEX, está previsto para ser totalmente lançado no primeiro trimestre - segundo trimestre de 2022. Ele atua como outro General L2 no topo do Ethereum, permitindo que qualquer Dapp seja construído sem comprometer a agregação e a segurança.

Roteiro StarkNET

StarkEX e StarkNET têm sua própria linguagem de programação e máquina virtual executável, eles não são compatíveis com Ethereum EVM. Portanto, os desenvolvedores que desejam construir Dapps no StarkNET no futuro precisarão aprender uma nova linguagem de programação que é Cairo, a linguagem nativa de contrato inteligente para StarkEX e StarkNET.

Matter Labs zkSync (v1), zkPorter (v2), ZkEVM (v3) por Matter Labs

Falando em Zk Rollup, além da Starkware, outra empresa igualmente famosa é a Matter Labs. O produto Zk Rollup que a Matter Labs oferece usa o PLONK para implantar e verificar provas de conhecimento zero.

A primeira versão é denominada zkSync (v1), a segunda versão é denominada ZkPorter (v2). A principal diferença entre eles é se os dados são armazenados on-chain ou off-chain. Basicamente:

• Se você quer estar seguro, use V1.
• Se você quiser mais barato (mas menos seguro) use V2.

O uso comum das duas versões também serve apenas para pagamentos, não é tão diverso quanto o StarkEX.

ZkEVM é desenvolvido pela Matter Labs

Ao mesmo tempo, a Matter Labs também está trabalhando para lançar uma versão compatível com EVM do Zk Rollup (ZkEVM), que deve ser totalmente lançada no primeiro trimestre de 2021. A linguagem nativa do contrato inteligente nesta versão é o Zinco e esta versão também possui seu próprio executável, que terá muita compatibilidade com o EVM.

Loop

O Loopring foi lançado no final de 2019, ele usa um conjunto de algoritmos chamado SNARK para implantar e validar provas de conhecimento zero.

O Loopring passou por várias atualizações, a primeira das quais suportava apenas a negociação DEX (orderbook). Então, na segunda versão, o Loopring suporta pagamentos e transferências. Na terceira versão, o Loopring suporta AMM Swaps. A 4ª versão foi lançada em setembro de 2021, suportando mineração, transferência e negociação de NFTs.

Loop

Ao mesmo tempo, o Loopring também está trabalhando em uma versão compatível com EVM do Zk Rollup (ZkEVM), mas a primeira versão provavelmente levará mais um ano para ser lançada.

Direção geral de desenvolvimento de projetos Zk Rollup

Uma tese simples sobre a direção do desenvolvimento do Zk Rollup “a longo prazo, o que quer que o blockchain L1 possa fazer, um Zk Rollup pode fazê-lo significativamente melhor”.

Seguindo essa linha de pensamento, acho que as soluções que o Zk Rollup quer ser o vencedor final devem manter todos os recursos importantes do L1, neste caso o Ethereum como:

• Permite a construção de aplicativos arbitrários → plataforma de contrato inteligente de uso geral.
• Sem permissão, seguro e, claro, com custo mais baixo do que a cadeia básica (Ethereum).

Então eu vejo StarkNET e ZkEVM como abordagens promissoras. O ZkEVM terá uma vantagem maior quando ainda mantiver a mesma experiência de desenvolvimento no Ethereum L1.

Para o zkEVM, as ideias de design atuais realmente se enquadram em duas categorias:

• As plataformas Zk Rollup com seus próprios idiomas e máquinas virtuais como StarkNET da Starkware, ZkEVM da Matter Labs, Polygon ZkEVM da Polygon adotarão uma abordagem orientada por compilador para traduzir seu idioma nativo em um idioma executável. na máquina virtual ZkEVM. Esta solução tem a limitação de não atingir 100% de compatibilidade.
• Outra abordagem é que o ZkEVM é totalmente compatível sem qualquer tradução, o código de solidez pode ser executado diretamente. Essa abordagem é mais ideal, mas também mais difícil de implementar.

resumo

Acima estão alguns dos meus pensamentos sobre os prós e contras e a direção geral dos projetos Zk Rollup. Se você tiver outras perguntas relacionadas ao tópico acima, comente abaixo para que o Coin98 apoie imediatamente!

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