Liberando el verdadero potencial de escalabilidad y privacidad de Ethereum con 6 proyectos ZkEVM
El escalado de Capa 2 es uno de los problemas más críticos en la industria blockchain y necesitamos desarrollar soluciones sólidas antes de la próxima corrida alcista de las criptomonedas. Hubo muchos problemas a principios de 2022, con Ethereum L1 atascado con miles de transacciones, lo que provocó mucha frustración entre los compradores de NFT y los comerciantes de Defi. ¡Los zkEVM son una de las soluciones más innovadoras y populares!
¿Qué es zkEVM?
zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) es una variante de Ethereum Virtual Machine (EVM) que permite la creación y ejecución de contratos inteligentes en una configuración de conocimiento cero.
zkEVM permite la ejecución de contratos inteligentes de una manera que protege los términos del contrato y la privacidad de los datos involucrados en el contrato. Esto se logra mediante pruebas de conocimiento cero, que son pruebas criptográficas que permiten a una parte demostrarle a la otra que una determinada afirmación es cierta sin revelar ninguna otra información sobre la afirmación.
Hay muchos tipos diferentes de zkEVM y es importante diferenciarlos. Si bien cada uno de estos tipos se esfuerza por crear el mejor zkEVM posible, todos intentan lograr este objetivo de diferentes maneras.
Tipo 1 (Ethereum completo - Equivalente): estos zkEVM no cambian ninguna parte del sistema Ethereum y se esfuerzan por lograr una equivalencia total. Los ejemplos incluyen Taiko y PSE.
Tipo 2 (EVM completo - Equivalente): estos zkEVM se parecen exactamente a Ethereum, pero difieren en aspectos como las estructuras de datos y los árboles de estado. Los ejemplos incluyen Scroll y Polygon Hermez.
Tipo 2.5 (EVM: igual al costo del gas excepto): estos zkEVM aumentan significativamente el costo del gas para atender operaciones específicas en el EVM que son muy difíciles de probar. Estos pueden dañar algunas herramientas de desarrollo, por lo que los desarrolladores deben tener cuidado al implementar dApps aquí.
Tipo 3 (casi equivalente a EVM): estos zkEVM son casi equivalentes a EVM, pero tienen que hacer algunos sacrificios y eliminar características que son difíciles de implementar en un sistema zkEVM. Muy pocos proyectos desean convertirse en Tipo 3 y deben considerarse un estado de transición antes de migrar al Tipo 2.5 o Tipo 2.
Tipo 4 (equivalente en lenguaje de alto nivel): estos zkEVM son compatibles a nivel de lenguaje (Solidity, Vyper). Toman contratos inteligentes escritos en estos lenguajes y permiten compilarlos en otro lenguaje utilizado para construir sistemas zkEVM. Actualmente, zkSync es una de esas implementaciones de zkEVM.
Puede encontrar una explicación técnica más detallada y los pros y los contras de cada tipo de zkEVM en el blog de Vitalik.
¿Qué es zk-rollup?
zk-rollup es una solución de escalamiento de capa 2 para redes blockchain. Permite que las transacciones se procesen fuera de la cadena y luego se "agregen" en una única transacción dentro de la cadena, lo que reduce la carga en la cadena de bloques principal y aumenta el rendimiento de las transacciones.
En zk-rollup, las transacciones son procesadas por un conjunto de validadores responsables de garantizar la exactitud de las transacciones. Estos validadores crean una prueba de conocimiento cero, que es una prueba criptográfica que demuestra que una afirmación es verdadera sin revelar ninguna información adicional sobre la afirmación. Luego se agregan pruebas de conocimiento cero a las transacciones en cadena, lo que permite verificar las transacciones sin tener que procesar cada transacción en la cadena de bloques principal.
zkEVM y zk-rollups
Una diferencia importante entre zk-rollups y zkEVM es que los zk-rollups se centran en la escalabilidad, mientras que los zkEVM se centran en la privacidad. zk-rollup permite procesar grandes volúmenes de transacciones fuera de la cadena y al mismo tiempo mantener la seguridad y la integridad de la cadena principal de Ethereum. zkEVM, por otro lado, permite la ejecución de contratos inteligentes preservando la privacidad, permitiendo la creación de transacciones privadas y confidenciales en la plataforma Ethereum.
Tanto zk-rollup como zkEVM son innovaciones importantes que ayudan a mejorar la escalabilidad y privacidad de Ethereum. Todos ellos tienen el potencial de mejorar significativamente las capacidades de la plataforma Ethereum y hacerla más útil para una amplia gama de aplicaciones.
Ahora que entendemos los conceptos básicos de zkEVM y zk-rollups, echemos un vistazo más de cerca a los diferentes proyectos que implementan zkEVM.
Sincronización cero
zkSync es la solución de escalamiento de capa 2 de Ethereum diseñada para aumentar la escalabilidad y velocidad de la red Ethereum. Se basa en pruebas de conocimiento cero, lo que permite verificar las transacciones sin revelar datos subyacentes. Esto permite a zkSync manejar transacciones fuera de la cadena, lo que significa que no se registran en la cadena de bloques Ethereum. En cambio, se registran en una estructura de datos separada fuera de la cadena llamada "árbol Merkle".
Una característica clave de zkSync es que utiliza transporte "optimista", que permite a los usuarios enviar y recibir transacciones sin esperar a que sean confirmadas en la cadena de bloques Ethereum. Esto reduce significativamente los tiempos de transacción y permite un mayor rendimiento de las transacciones.
Además de utilizar pruebas de conocimiento cero y transferencias optimistas, zkSync aprovecha otras técnicas para mejorar la escalabilidad y la seguridad. Estos incluyen la agregación de firmas, que permite comprimir varias firmas en una sola, y el soporte de múltiples cadenas, que ayuda a zkSync a interactuar con otras redes blockchain.
En general, zkSync tiene como objetivo proporcionar una plataforma escalable y segura para aplicaciones descentralizadas (dApps) y otros proyectos basados en Ethereum. Al permitir transacciones más rápidas y eficientes, su objetivo es facilitar a los desarrolladores la creación e implementación de dApps y a los usuarios interactuar con ellas.
Uno de los principales desafíos de zkSync es la necesidad de equilibrar la escalabilidad y la seguridad. Si bien el uso de pruebas de conocimiento cero y otras técnicas permite transacciones más rápidas y eficientes, también introduce complejidad adicional y vulnerabilidades potenciales. Por lo tanto, zkSync trabaja continuamente para mejorar y perfeccionar su tecnología para garantizar que sea lo más segura y robusta posible.
A pesar de estos desafíos, zkSync ha logrado avances significativos desde su lanzamiento en 2020 y ha ganado un gran número de seguidores entre desarrolladores y usuarios. Su enfoque único para escalar Ethereum ha atraído considerable atención e inversión, y tiene el potencial de desempeñar un papel importante en el desarrollo futuro del ecosistema Ethereum.
Starkware
Starkware es un proyecto que desarrolló un protocolo llamado StarkNet. StarkNet es una solución de escalamiento de capa 2 diseñada para aumentar la eficiencia y escalabilidad de las cadenas de bloques, especialmente aquellas que utilizan contratos inteligentes.
Una característica clave de StarkNet es el uso de STARK, un sistema de prueba de conocimiento cero que permite a los usuarios demostrar la exactitud de los cálculos sin revelar los datos subyacentes. Esto permite una mayor privacidad y seguridad en la red, así como la capacidad de realizar cálculos complejos sin la necesidad de un tercero de confianza.
StarkNet también utiliza tecnología de fragmentación, que permite dividir la cadena de bloques en múltiples cadenas más pequeñas o "fragmentos" que se pueden procesar en paralelo. Esto permite un mayor rendimiento y tiempos de transacción más rápidos porque cada fragmento se puede procesar independientemente de los demás.
Uno de los principales objetivos de StarkNet es permitir la creación de aplicaciones de finanzas descentralizadas (DeFi) a escala. Las aplicaciones DeFi a menudo se basan en contratos inteligentes y otros cálculos complejos, que pueden ejercer presión sobre la cadena de bloques subyacente y limitar su escalabilidad. Al utilizar StarkNet, los desarrolladores de DeFi pueden crear aplicaciones más eficientes y escalables que pueden manejar mayores volúmenes de transacciones.
StarkNet ya se integra con varias cadenas de bloques populares, incluidas Ethereum, Binance Smart Chain y Polkadot. Esto permite a los desarrolladores utilizar StarkNet para crear aplicaciones DeFi sobre estas plataformas sin tener que preocuparse por problemas de escalabilidad.
Además de centrarse en DeFi, StarkNet se utiliza en una variedad de otras aplicaciones, incluida la gestión de la cadena de suministro, los sistemas de votación e incluso la investigación médica. La versatilidad y escalabilidad del protocolo lo convierten en una opción atractiva para una amplia gama de casos de uso.
En general, el protocolo StarkNet de Starkware representa un avance significativo en la tecnología blockchain. Su uso de STARK y fragmentación mejora la eficiencia, la privacidad y la escalabilidad, lo que la convierte en una solución ideal para una variedad de aplicaciones, especialmente aquellas en el espacio DeFi.
Polígono Hermes
El proyecto blockchain Polygon introdujo recientemente una nueva tecnología llamada Hermez zkEVM. La tecnología está diseñada para mejorar la escalabilidad y privacidad de la cadena de bloques Ethereum.
Hermez zkEVM tiene como objetivo resolver los problemas de escalabilidad de la cadena de bloques Ethereum mediante el uso de pruebas de conocimiento cero para permitir transacciones más rápidas y económicas en la red Ethereum. En el contexto de Hermez zkEVM, se pueden utilizar pruebas de conocimiento cero para verificar la exactitud de las transacciones sin revelar detalles específicos. Esto permite un procesamiento de transacciones más rápido y tarifas reducidas, ya que no se requiere que toda la red verifique cada transacción.
Además de mejorar la escalabilidad, Hermez zkEVM también mejora la privacidad de la red Ethereum. Al utilizar pruebas de conocimiento cero, Hermez zkEVM permite transacciones confidenciales, ocultando los detalles específicos de la transacción a todas las partes excepto al remitente y al destinatario. Esto es útil para una variedad de aplicaciones, como permitir a las personas realizar transacciones financieras sin revelar su identidad o permitir a las empresas realizar negocios sin revelar información financiera confidencial. Como se mencionó anteriormente entre los distintos tipos de zkEVM, esta implementación de Polygon es compatible a nivel de código de bytes en lugar de a nivel de lenguaje.
Hermez zkEVM es un desarrollo prometedor para la red Ethereum y la comunidad blockchain en general. Al mejorar la escalabilidad y la privacidad, tiene el potencial de hacer que la red Ethereum sea más atractiva para una amplia gama de dApps y casos de uso. Será interesante ver cómo se adopta esta tecnología y cómo afecta el desarrollo futuro de la red Ethereum y otras plataformas blockchain.
Desplazarse
Scroll es un protocolo descentralizado diseñado para brindar escalabilidad y mayor seguridad a la cadena de bloques Ethereum. Una característica clave de Scroll es que utiliza zk-rollups, una solución de escalamiento de capa 2 que permite transacciones más rápidas y económicas mientras mantiene la seguridad de la cadena de bloques principal.
En zk-rollup, las transacciones se agrupan y verifican mediante contratos inteligentes en la cadena de bloques principal. Esto permite un mayor rendimiento de las transacciones porque la carga de validar cada transacción individual se elimina de la cadena principal y se coloca en el contrato agregado.
Scroll se centra específicamente en crear un zk-rollup compatible con EVM, lo que significa que puede admitir los mismos lenguajes de programación y contratos inteligentes que Ethereum. Esto es importante porque permite a los desarrolladores migrar fácilmente sus aplicaciones existentes a la red Scroll sin realizar ningún cambio en su código.
En general, Scroll es un proyecto prometedor que trabaja para llevar los beneficios de zk-rollups al ecosistema Ethereum. Al crear soluciones compatibles con EVM, Scroll puede brindar a los desarrolladores una manera fácil de escalar sus aplicaciones y aprovechar la mayor seguridad y eficiencia de zk-rollups. A medida que la red Ethereum continúa creciendo y aumenta la necesidad de soluciones escalables, proyectos como Scroll desempeñarán un papel vital en el crecimiento de la industria blockchain.
Consensys Wa Infura
ConsenSys e Infura, dos de los nombres más destacados del ecosistema Ethereum, están desarrollando una nueva versión de la Máquina Virtual Ethereum (EVM) llamada zkEVM. El proyecto tiene como objetivo mejorar la escalabilidad de Ethereum, lo que ha sido un desafío importante para la plataforma.
ConsenSys e Infura están trabajando para integrar zkEVM en la red principal de Ethereum, poniéndolo a disposición de cualquier persona en la red. Este es un desarrollo emocionante para la comunidad Ethereum, ya que tiene el potencial de resolver algunos de los desafíos de escalabilidad que han obstaculizado el crecimiento de la plataforma en el pasado.
Si bien la compañía no ha publicado muchos detalles sobre el proyecto, su enfoque de implementación y otras cosas, sigue siendo uno de los proyectos más interesantes en los que se están centrando los desarrolladores. Consensys ha construido parte de la infraestructura central que sustenta el ecosistema Ethereum, y no será sorprendente que esta implementación de zkEVM se convierta en una de las más populares entre la multitud.
taiko
Taiko se anuncia a sí mismo en su sitio web como un "zkEVM tipo 1, un equivalente zk-rollup totalmente descentralizado de Ethereum". Afirman que ser un zkEVM Tipo 1 es una de las principales diferencias respecto a otros proyectos de esta lista. Casi no hicieron cambios en la arquitectura de Ethereum, incluidas las funciones hash, los árboles de estado o los costos del gas. Al hacer esto, pueden reutilizar la implementación del cliente de ejecución con la menor modificación posible. Una de las principales ventajas de utilizar un zkEVM Tipo 1 como Taiko es la facilidad de migración sin realizar demasiados cambios en el código. Por ejemplo, podría implementar en Ethereum L1 y luego migrar a Taiko. Por otro lado, también puedes implementar primero en Taiko y luego migrar a cualquier otra cadena compatible con EVM.
Daniel Wang es el fundador de Taiko y anteriormente fue el fundador de Loopring hasta que dejó ese cargo en 2021. Esto sucedió antes del acuerdo de Loopring con Gamestop. Si bien ha habido algunas especulaciones sobre por qué sucedió esto, nunca hubo animosidad entre los dos.