En las últimas semanas se ha visto una ola de lanzamientos de proyectos a prueba de conocimiento cero, incluidos Polygons zkEVM y Matter Labs zkSync Era en mainnet, y Linea zkEVM de ConsenSys en testnet.
Se unen a la solución StarkEx de larga duración de StarkWare y a su primo descentralizado StarkNet junto con una variedad de otros proyectos en desarrollo de Polygon (Miden, Zero, etc.) y Scroll.
Todos prometen transacciones más rápidas y económicas para escalar Ethereum utilizando pruebas de conocimiento cero.
Pero, ¿es la brutal competencia entre ZK-rollups un juego de suma cero en el que sólo puede haber un ganador? ¿O estamos viendo un futuro en el que muchos paquetes acumulativos diferentes podrán funcionar en armonía e interoperablemente?
Anthony Rose, jefe de ingeniería de zkSync, cree que este último futuro es mucho más probable y predice que algún día nadie pensará en qué ZK-rollup están porque todo será solo infraestructura.
"Creo que si no llegamos a ese mundo, probablemente fracasemos", afirma. Es de la misma manera que alguien que usa Snapchat o Facebook realmente no tiene que saber acerca de TCP/IP o HTTP, es solo la forma en que funciona Internet.
Pero, ¿cómo pasamos de un conjunto de paquetes soberanos competidores a un ecosistema de soluciones ZK que son interoperables y componibles?
La gente ya está empezando a pensar en esta cuestión, y todos los proyectos de ZK con los que habló la revista tienen planes de hacer que sus proyectos sean interoperables con al menos algunos otros paquetes acumulativos, aunque la medida en que eso pueda suceder probablemente dependa del desarrollo de estándares y protocolos.
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¿Cero conocimiento sobre los paquetes acumulativos de ZK?
Si no está familiarizado con el término pruebas de conocimiento cero que, según StarkWare, deberían llamarse pruebas de validez, son una forma de escalar Ethereum utilizando criptografía. Los rollups toman el cálculo de decenas de miles de transacciones de la cadena de bloques principal y escriben una pequeña prueba criptográfica en Ethereum que demuestra que el cálculo se realizó correctamente.
Cada prueba que generamos cubre aproximadamente 20.000 transacciones y cabe dentro de un solo bloque de Ethereum, explica el cofundador de StarkWare, Eli Ben-Sasson.
A pesar de este aumento en las transacciones por bloque, zkSyncs Rose no cree que Ethereum pueda acercarse a escalar para convertirse en la capa base para todo a través de un único paquete acumulativo.
Un resumen de ZK por sí solo no se adaptará al mundo del que estamos hablando, afirma Rose. Si pensamos que las aplicaciones con algunas interacciones en la cadena de bloques están aportando valor a cientos de millones de personas, el problema de la escalabilidad aún está por resolver.
El escalado es un poco como el ancho de banda de Internet: cuanto más obtienes, más te das cuenta de que lo necesitas. En 2017, Ethereum planeó escalar utilizando fragmentación Eth2. Esta hoja de ruta luego se rompió después de que surgieran los ZK-rollups en 2018 y prometieran una escala mucho mayor, pero solo si Ethereum actualizaba la cadena de bloques con una forma diferente de fragmentación (proto danksharding y luego danksharding) para permitir que los ZK-rollups lograran un mayor rendimiento.
Incluso entonces, Rose dice que sus probables resúmenes deberán trabajar en colaboración. Ésta es un área de investigación muy activa para nosotros, afirma Rose sobre la interoperabilidad. A medida que los sistemas también maduran, creo que, naturalmente, este es el patrón que sugieren estos sistemas.
El escalado de Ethereum está un poco lejos
Sin embargo, todavía son los primeros días para escalar. Aunque varias soluciones afirman que, en teoría, pueden alcanzar decenas de miles de transacciones por segundo (o incluso hablar de escalamiento ilimitado), en la práctica, están paralizadas por la disponibilidad de datos en Ethereum.
En la actualidad, entre ellas, las diversas soluciones de escalado de Ethereum y Ethereum se ejecutan a aproximadamente 25 transacciones por segundo (TPS). El propio Ethereum ha realizado un promedio de aproximadamente 12 TPS durante el último mes, Arbitrum One estuvo en 7,2 TPS, Optimism en 2,65 TPS y zkSync en 1,6 TPS, según ETHTPS.info.
Estas cifras varían un poco y son bajas debido principalmente a la demanda más que a la capacidad. StarkEx no está cubierto, pero StarkWare le dice a Magazine que promedió 5 TPS durante el último mes.
A pesar de que la oferta supera la demanda hasta ahora, la interoperabilidad entre paquetes ya sería útil para garantizar que los usuarios no se queden atrapados en jardines amurallados. Los usuarios optimistas de Rollup, por ejemplo, tienen que esperar una semana para retirar fondos, lo que limita bastante la interoperabilidad.
Los paquetes acumulativos de ZK no tienen esa limitación y pueden permitir retiros instantáneos (pero no lo hacen).
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Los paquetes acumulativos de ZK interoperables son posibles, pero ¿es probable?
Bobbin Threadbare, fundador de Polygon Miden, dice que la interoperabilidad entre ZK-rollups es ciertamente técnicamente posible, pero si sucederá en la práctica es una cuestión diferente.
Explica que los retiros aún no son instantáneos porque no es financieramente viable poner pruebas en Ethereum con tanta frecuencia, por lo que las transacciones se realizan aproximadamente cada 10 o 20 minutos. A medida que aumenten la demanda y el rendimiento, este retraso será cada vez más rápido.
Y en ese caso, te acercas cada vez más a este tipo de movimiento instantáneo entre diferentes lugares, dice.
La segunda cosa es que los diferentes rollups tendrán que tener algún tipo de incentivo para decir: "Está bien, descubramos cómo podemos mover las cosas sin problemas de esto a aquello".
Threadbare añade: Una interoperabilidad muy rápida entre paquetes acumulativos de ZK es técnicamente posible, pero a) las personas deben ponerse de acuerdo sobre los estándares yb) deben implementar realmente estos estándares en sus sistemas.
Y creo que eso es algo mucho, mucho más complicado de hacer.
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Existe una diferencia entre interoperabilidad y componibilidad, aunque la gente suele utilizarlas indistintamente.
La interoperabilidad es más sencilla y básicamente implica poder mover fondos de una solución de capa 2 (L2) a otra. Según esta definición, al menos todos los paquetes acumulativos que comparten una L1 hoy en día ya son interoperables. señala el cofundador de Optimism, Ben Jones.
Patrick McCorry de Arbitrum también dice que para la interoperabilidad básica, ya se puede enviar un activo de un paquete acumulativo a otro a través de Ethereum, es simplemente lento.
O podría tener alguna solución fuera de la cadena, tal vez como el protocolo Hop, donde hay alguien en el medio a quien le das los activos de StarkWare y luego los llevas a Scroll, y ellos te brindan alguna forma de sincronizar. Entonces, hay maneras de hacerlo, dice.
Actualmente, el protocolo Hop permite a los usuarios enviar fondos entre Ethereum, Polygon, Gnosis, Optimism y Arbitrum, aunque actualmente no se admiten paquetes acumulativos de ZK. Connext ofrece un servicio similar, incluido BNB. Un agregador de puentes y DEX de cadena cruzada llamado Rango ya conecta StarkNet con otras L2. Lea también: Ethereum se está comiendo el mundo Solo necesita una conexión a Internet
Declan Fox, líder de producto de ConsenSys Linea zkEVM, espera que pronto se agregue soporte. Muchos proveedores de puentes externos seguirán ofreciendo soluciones de interoperabilidad para los paquetes acumulativos de ZK, afirma, y añade que los puentes tienen desventajas en cuanto a la confianza y las tarifas.
En Linea valoramos mucho los sistemas abiertos y la interoperabilidad. Por este motivo, Linea testnet ya ha integrado muchas de las principales soluciones puente. En el futuro, Linea podrá interoperar sin confianza con cualquiera de los sistemas fuera de cadena de capa 3 implementados sobre la capa 2 a través de sus puentes de validación.
6/16) El caso de dos usuarios intercambiando valor dentro de una L1 es simple: simplemente escanee el código QR del otro usuario y presione enviar, siempre y cuando también esté usando ETH. En el caso de las L2, esto no es tan simple, ya que el usuario ahora necesita saber en qué L2 está su amigo y cómo hacer un puente entre
– Justin Bons (@Justin_Bons) 10 de abril de 2023
MetaMask Snaps podría ayudar
Otra posibilidad de interoperabilidad es a través del monedero del navegador MetaMask. ConsenSys está desarrollando nuevas extensiones de billetera de colaboración colectiva llamadas Snaps que los proyectos pueden desarrollar para ampliar las capacidades de MetaMask.
Alex Jupiter, gerente senior de productos de MetaMask, dice que Snaps aún está en la fase de prueba, pero si imaginamos un futuro en el que sabes que Snaps es estable, los desarrolladores pueden extenderlo de muchas maneras. Por supuesto, el siguiente paso es lograr que estos diferentes Snaps hablen entre sí. Entonces, un paquete acumulativo de ZK puede comunicarse con otro paquete acumulativo de ZK, ¿verdad? Y eso es parte de la visión de Snaps y sí, queremos hacer ese mundo posible.
Un Snap que ha sido probado ya permite a los usuarios de MetaMask controlar Bitcoin a través de su billetera Ethereum, por lo que lograr que los paquetes acumulativos de ZK hablen entre sí ciertamente parece posible.
Quién sabe también hacia dónde irá el puente en el futuro. No soy un experto en paquetes acumulativos de ZK, pero no creo que haya una limitación técnica fundamental que impida que eso sea un problema en el futuro.
Diapositiva de Messari que destaca los ecosistemas acumulativos componibles con infraestructura compartida. Agrupaciones ZK y componibilidad
La componibilidad es la capacidad de iniciar una transacción que involucra operaciones en más de un paquete acumulativo diferente. Jones lo llama una forma más fuerte de interoperabilidad donde las cadenas pueden hacer más que simplemente comunicarse de forma asincrónica entre sí, sino que en realidad tienen transacciones, que son conscientes del estado de cada cadena de una manera más en tiempo real (piense en préstamos flash entre cadenas).
Es probable que esto requiera el desarrollo de nuevos estándares y protocolos, y Rose dice que cuanto antes suceda, mejor.
Es una experiencia de usuario estrictamente mejor si los equipos pueden construir a través de una interfaz y podemos intentar tener una mayor estandarización. Creo que también hay apetito por algo de esta estandarización, y creo que veremos más a medida que estos sistemas maduren.
Fox dice que para llegar a un punto en el que tengamos componibilidad sincrónica, será necesario que haya un conjunto de transacciones ordenadas y secuenciadas globalmente en los diferentes sistemas fuera de la cadena. Esto es teóricamente posible con ZK-rollups gracias a SNARK [un tipo de prueba ZK] donde, por ejemplo, un secuenciador común podría ofrecer una UX de ejecución unificada y liquidez conjunta, afirma.
Imagine realizar una operación DeFi en la que partes de la operación se ejecutan en diferentes cadenas para lograr una liquidez óptima, todo dentro de la misma transacción.
Anuncio de capa base de Coinbase. (Coinbase) Optimista sobre la Superchain
Un posible método de coordinación podría ser el concepto Optimisms Superchain, que anunció al mismo tiempo que Coinbase presentó su bifurcación base de capa 2 de Optimism.
Optimismo es un Optimistic Rollup, que es otra forma de escalar Ethereum, aunque tiene un rendimiento potencial más limitado. Según el anuncio:
La Superchain busca integrar L2 que de otro modo estarían aisladas en un único sistema interoperable y componible.
Jones le dice a Magazine: No existe una solución mágica, pero hay un par de requisitos de interoperabilidad y componibilidad que la Superchain pretende abordar:
Secuenciación compartida: para tener un sistema en el que pueda realizar un préstamo rápido entre cadenas, al menos, en el momento en que se procesa esa transacción, debe incluirse en ambas cadenas de manera confiable. Esto requiere cierta noción de que los secuenciadores puedan comunicarse, fusionarse o conectarse en red.
Separación de prueba y ejecución: diferentes aplicaciones tienen diferentes requisitos de seguridad, y esos requisitos de seguridad imponen diferentes tipos de restricciones sobre las propiedades de interoperabilidad que se pueden lograr. Al desacoplar el cálculo del estado de la cadena de la prueba de mensajes entre cadenas, podemos maximizar la interoperabilidad de las aplicaciones sin fragmentarlas en otras cadenas.
Dice que Superchain puede conectar paquetes acumulativos optimistas y ZK, así como otras cadenas, proporcionando un estándar modular compartido para que se produzcan todas estas innovaciones.
Será mucho más fácil hacer que estas cadenas interoperen cuando estén construidas sobre la misma base de código, en comparación con las cadenas interoperativas, que se escribieron por separado desde cero, afirma.
Sin embargo, subrayando el punto de Threadbares de que las cuestiones políticas son más complicadas que las cuestiones técnicas, el director ejecutivo de Arbitrum, Steven Goldfeder, descartó el concepto de plano.
La noción de que vamos a fusionarnos en una pila de tecnología en particular, una pila de tecnología que ni siquiera está construida hoy, que no tiene las características principales que la convierten en una capa 2 o en un paquete acumulativo, la noción de que hacemos eso es, creo. "Creo que es un poco presuntuoso", le dijo a The Defiant.
¿Por qué conectar los paquetes acumulativos de ZK con Optimism?
Y Arbitrum se construye utilizando Optimistic Rollups. Quizás sea aún más difícil convencer a los ZK-rollups, con su mayor rendimiento potencial, para que se coordinen a través del Optimismo. A algunos les puede parecer como conectar cables de fibra óptica con alambre de cobre.
Sin embargo, todos los L2 hacen esta afirmación (Coinbase)
Sin embargo, Optimism está sentando las bases para incorporar pruebas ZK (pruebas de validez) en sus sistemas con la actualización Bedrock, y Superchain llevará esta idea aún más lejos. La compatibilidad es el objetivo, dice Jones.
Otros posibles métodos de coordinación son el protocolo de comunicación entre cadenas de bloques de Cosmos o la cadena de bloques modular Celestia (aunque este último parece estar intentando reemplazar a Ethereum como capa de disponibilidad de datos).
Pero los ZK-rollups también podrían conectarse directamente entre sí.
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Polygon tiene una variedad de versiones de ZK-rollup posibles en desarrollo. Incluyen Polygon Miden (similar a StarkNet), Polygon zkEVM (compatible con proyectos EVM existentes), Zero (escalado recursivo) y Nightfall (los paquetes acumulativos optimistas cumplen con la criptografía de conocimiento cero).
Threadbare dice que coordinar internamente para conectar las soluciones de Polygons ZK es más fácil que coordinar con proyectos externos y cree que los desafíos técnicos son factibles. El equipo ya está trabajando en el puente LX-LY para permitir esta interoperabilidad.
Como todos somos parte de la misma empresa, la integración técnica resulta mucho más fácil de resolver, afirma. Moverse entre estos resúmenes será súper, súper simple.
La fricción, no son dos cadenas separadas o tres cadenas separadas. No parece así. Es solo un polígono que se asienta en Ethereum. Y mover activos, fondos o tokens entre estos diferentes entornos es súper, súper sencillo y fácil. Ese es el final del juego.
Ethereum se está comiendo el mundo. Metafóricamente eso es. StarkEx y StarkNet
StarkWares Ben-Sasson dice que están creando una interoperabilidad similar entre StarkEx y StarkNet.
Sí, definitivamente. Vamos a trasladar los sistemas StarkEx para que sean de capa 3 en StarkNet y, en algún momento, para que sean soluciones además de StarkNet. Ese es definitivamente el plan, dice.
En 2020, StarkWare publicó un blog en el que exponía sus planes de interoperabilidad, pero Ben-Sasson dice que ha sido reemplazado. StarkWares Cairo es una máquina virtual y un lenguaje completo de Turing, lo que la hace similar en capacidad a una computadora de propósito general.
Una buena analogía es pensar en una capa 2 o una capa 1 como una computadora que es un poco más lenta que su computadora portátil, pero que tiene mucha integridad y seguridad, dice. Entonces, puedes comenzar simplemente conectando estos programas de computadora de varias maneras. Al igual que hoy, las computadoras se comunican entre sí, interactúan o componen.
Para que las computadoras se comuniquen entre sí a través de Internet, se desarrolló un conjunto de estándares como TCP/IP y HTTP. Ben-Sasson está de acuerdo en que ese también es el camino probable para conectar resúmenes a prueba de validez.
Explicación de Cointelegraph sobre STARK vs SNARK Quizás los paquetes acumulativos de ZK puedan conectarse directamente
StarkNet no está trabajando en estándares como ese en este momento, pero Ben-Sasson sugiere que puede haber otros caminos hacia la interoperabilidad. Dice que se pueden escribir contratos inteligentes para interpretar los diferentes tipos de pruebas incompatibles utilizadas por diferentes paquetes acumulativos. StarkNet utiliza STARK como su nombre indica; zkSync usa SNARK, por ejemplo, mientras que Polygon Zero usa SNARK recursivos llamados PLONK.
Alguien ya escribió en StarkNet un contrato inteligente que permite verificar un Groth 16 SNARK, dice.
Las ZKP podrían alterar el diseño de la capa de ejecución de blockchain. ¿Por qué molestarse con lenguajes especializados, cuando simplemente puede enviar una prueba de cualquier cálculo en cualquier idioma?
– Jake Brukhman (@jbrukh) 15 de abril de 2023
Esto significa que los dos paquetes acumulativos pueden comunicarse directamente.
Mientras puedas, en la cadena uno, verificar las pruebas de la cadena dos, podrás empezar a tener interoperabilidad. StarkNet ya puede verificar STARK, y ahora también Groth 16 SNARK, y estoy bastante seguro de que muy pronto tendremos cosas como, ya sabes, PLONK y Plonky y otros tipos de sistemas.
Entonces, al menos en StarkNet, debería ser relativamente sencillo poder demostrar que las cosas sucedieron correctamente en otras cadenas y poder comenzar a tener interoperabilidad.
Fox me dice por separado que el sistema Lineas ya está utilizando EVM para verificar pruebas (Groth16, PlonK, etc.) en un contrato inteligente, lo que, según él, puede hacerlo interoperable con L3.
Ben-Sasson dice que parece probable que StarkNet pueda conectarse directamente a diferentes paquetes acumulativos.
Puedes hacerlo directamente. Puede hacerlo porque es una computadora de uso general y debido a la naturaleza del resumen de validez, es cierto, puede hacer que estos sistemas se comuniquen entre sí.
Entonces, parece que el futuro es interoperable y componible.
Sí, definitivamente es interoperable y componible. Sí. Definitivamente.
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