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La escalabilidad es un problema importante paraEthereumy la mayoría de los proyectos de cadena de bloques. A medida que aumenta el número de procesos computacionalmente intensivos en la cadena de bloques principal, obstruye la red y hace que las transacciones sean lentas y costosas. Esto perjudica la experiencia del usuario y el ecosistema Ethereum en su conjunto. Sin embargo, puede haber una solución al problema de escalabilidad para Ethereum: ZK-Rollups. Este artículo te presentará ZK-Rollups y sus ventajas y limitaciones, y las comparará con otras soluciones de escalado mientras examinas las mejores monedas ZK-Rollup.
ZK-Rollups, o agrupaciones sin conocimientos, son contratos inteligentes que implementan soluciones de escalado EthereumLayer 2 para un procesamiento de transacciones más eficiente en la cadena de bloques.
Para comprender ZK-Rollups, debe tener un conocimiento básico de las agrupaciones en general y por qué tienen la clave de las soluciones de escalabilidad de capa 2 de Ethereum.Las soluciones de capa 2 se basan en una cadena secundaria en lugar de la cadena principal.
Las acumulaciones se encuentran entre las soluciones de capa 2 más populares porque proporcionan un alto rendimiento (transacciones por segundo), sin sacrificar la seguridad ni la descentralización. Lo consiguen trasladando procesos computacionalmente intensivos de la Ethereummainnet(capa 1) a una cadena lateral (capa 2). Una agrupación envía solo datos suficientes a la cadena principal para que cualquier participante pueda recrear los estados de la transacción y detectar invalidez o errores. La seguridad no se ve comprometida, ya que los datos de la transacción se almacenan en la cadena principal de Ethereum.
ZK-Rollups agrupa, o “agrupa”, los datos de transacción en un solo bloque y los procesa fuera de la cadena principal para facilitar la congestión. Los participantes de la red conocidos como transactores y retransmisores manejan estos datos, mientras los verifican y los envían a la red principal.
Los transactores publican sus datos de transacción, que consisten en la dirección indexada, el valor, la tarifa de red y el nonce (número utilizado solo una vez) en la red. La dirección indexada utiliza menos recursos de procesamiento, y los contratos inteligentes vinculan estas direcciones a árboles derkle, estructuras de datos que garantizan que los datos no se puedan falsificar dentro de un ZK-Rollup. Una ZK-Rollup tiene dos árboles de Merkle: uno que registra cuentas y otro que almacena valores de transacción. Este también es un uso eficiente de la potencia y el tiempo de procesamiento.
Los retransmisorescrean agrupaciones agregando transacciones. Crean una prueba de argumento de conocimiento no interactivo, concisa y de conocimiento cero (ZK-SNARK) que valida las transacciones comparando el estado de la cadena de bloques antes y después. ZK-SNARK es una forma novedosa de probar la posesión de información específica sin revelar esa información, y sin que el probador interactúe con el verificador. El relé reenvía los resultados de la prueba a la cadena principal en unahash verificable. Los retransmisores deben apostar por su criptomoneda en un contrato inteligente para incentivar la honestidad. Cualquier acto fraudulento atrae la pérdida de los fondos apostados, desalentando a los malos actores y reduciendo la necesidad de disputas frecuentes.
Las ZK-Rollups son un uso más eficiente del espacio de la cadena de bloques, ya que requieren menos almacenamiento que los contratos inteligentes tradicionales, ya que se necesita “conocimiento cero” de los datos de toda la transacción. Solo necesitan pruebas de validación, lo que hace que la validación sea más rápida y barata porque se incluyen datos mínimos. Las transacciones ya se han verificado en la cadena lateral, que las valida automáticamente en la cadena principal. La validación con ZK-Rollup requiere menos datos, lo que es más rápido y menos costoso que ejecutar las transacciones en la cadena principal de Ethereum.
Más baratos y rápidos, ZK-Rollups ofrece algunas de las mejores soluciones de escalado de capa 2 de Ethereum. Estas son las principales ventajas:
Con su enfoque innovador, el protocolo ZK-Rollup promete ser el futuro del escalado de capa 2. Por supuesto, no es sin sus inconvenientes. Los ZK-Rollups presentan algunas limitaciones que deberán superarse para lograr la adopción general:
Los protocolos de acumulación y otras soluciones de escalado de capa 2 funcionan de forma similar, pero cada uno está diseñado para servir a casos de uso específicos dentro del ecosistema de cadena de bloques.
Algunas soluciones de capa 2 pueden ofrecer escalabilidad y rendimiento mejorados al no publicar ningún dato en la red principal de Ethereum. Sin embargo, esto se produce a costa de una seguridad reducida.
Las agrupaciones ZK-Rollups y las agrupaciones optimistas logran mejoras de escalabilidad al mover el cálculo de transaccionesfuera de la cadenay enviar datos altamente comprimidos a la red principal de Ethereum. Dónde divergen se encuentran en sus métodos de verificación. ZK-Rollups valida transacciones con pruebas de validez criptográficas complejas, y cada lote de transacciones envía una prueba de validez a la red principal.
Por otro lado, las agrupaciones optimistas creen que todas las transacciones son válidas y envían lotes de transacciones sin cálculos. Esto conduce a un aumento considerable de la escalabilidad. Sin embargo, existe un periodo de desafío en el que cualquiera puede cuestionar la validez de cualquier transacción. Si se observa una anomalía, la agrupación ejecuta una prueba de fraude (una comprobación de las transacciones para un posible fraude) utilizando los datos disponibles en la capa 1. Este periodo de espera provoca más retrasos que con ZK-Rollups.
El protocolo de agrupación optimista incentiva las transacciones legítimas recompensando a los secuenciadores (partes responsables de almacenar y ejecutar transacciones de usuario fuera de la cadena). Los secuenciadores que envían transacciones fraudulentas a la cadena de bloques Ethereum son castigados por reducir su participación en la ETH.
Las agrupaciones optimizadas pueden ofrecer hasta 100 veces más escalabilidad, ya que no necesitan realizar cálculos complejos. Sin embargo, el periodo de desafío significa que su periodo de retirada es mucho más largo que el de ZK-Rollups.
Otra diferencia principal es que las agrupaciones optimistas ofrecen capacidades de contratos inteligentes, que son difíciles de implementar con ZK-Rollups.
Las cadenas laterales son cadenas de bloques que están vinculadas a la cadena de bloques principal, como Ethereum a través de contratos puente. Se diferencian principalmente de ZK-Rollups en que reciben datos de la red principal sin necesidad de validarlos. En su lugar, las cadenas laterales dependen de un conjunto de partes que controlan los contratos del puente para confirmar que la red principal no está comprometida y transmitir esta información al puente.
Como entidad separada, las cadenas laterales tienen sus propias propiedades de seguridad y mecanismos de consenso para procesar transacciones. Al igual que ZK-Rollups, las transacciones de cadena lateral suelen ser más baratas que las transacciones de cadena principal.
Mientras tanto, para ZK-Rollups, los secuenciadores dan prueba del estado de la red al contrato puente, que tiene que validar las pruebas y verificar que la red no se ha visto comprometida.
ZK-Rollups utiliza la seguridad de red de Ethereum y consume más recursos como resultado. Esto hace que ZK-Rollups sea más caro en comparación con una cadena lateral.
La principal diferencia entre ZK-Rollups y sidechains es el método para almacenar datos de transacciones. Mientras que agrupa las transacciones por lotes en la capa 2 y luego las envía a la cadena principal, las cadenas laterales crean cadenas completamente separadas y luego envían solo el depósito y la retirada a la cadena principal. Si bien ZK-Rollups puede confiar en la seguridad de la cadena principal, las cadenas laterales son responsables de las suyas propias. También existe la posibilidad con cualquier cadena lateral de que los operadores que crean nuevos bloques puedan dejar de producir bloques o limitar las retiradas. Al igual que con las cadenas principales, las cadenas laterales también están sujetas a ataques del 51 %.
Las cadenas de plasma son una solución de escalabilidad propuesta por primera vez porJoseph Poony Vitalik Buterin (cofundador de Ethereum).
Plasma es una solución de escalabilidad de capa 2 que descarga transacciones a una cadena lateral de capa 2 (o “cadena secundaria”) y envía periódicamente bloques recién creados a la red principal de Ethereum. El plasma crea bloques a través de mecanismos de consenso, similares a las cadenas laterales, pero publica raíces de bloques en la cadena principal, que actúan como una capa de seguridad.
Al igual que ZK-Rollups, los costes de transacción de la cadena de plasma son más bajos que en la cadenaprincipal. También utilizan pruebas de fraude para asegurar la cadena de plasma. Estos conjuntos de cheques y saldos permiten a los usuarios cuestionar la validez de sus fondos en la cadena principal, creando una seguridad comparable a la de las agrupaciones.
Las cadenas ZK-Rollups y las cadenas de plasma escalan Ethereum trasladando las transacciones de la cadena principal a una cadena lateral de capa 2. Sin embargo, la diferencia fundamental es que ZK-Rollups agrupa cientos de transferencias en una sola transacción, que se valida con una prueba ZK en la red principal de Ethereum, mientras que las cadenas de plasma crean y envían una transacción por transferencia.
La escalabilidad de Plasma está limitada por la gran cantidad de requisitos de datos en la red principal para validar bloques cuando los usuarios desean retirarse de la cadena lateral. Además, el período de desafío es largo y los usuarios deben permanecer en línea o perder sus recompensas. Las ZK-Rollups son más fáciles de usar, utilizan menos recursos y las convierten en una solución de escalado de Ethereum más prometedora que el plasma para la mayoría de los casos de uso.
El plasma está diseñado para interactuar y comunicarse lo menos posible con el mainframe. Esto ha provocado algunos errores de indisponibilidad de datos. Cuando esto ocurre, debe determinarse si el libro mayor es correcto y el operador es confiable. Algunas implementaciones de plasma tienen votos entre los titulares de tokens de gobernanza para resolver este problema. Esto difiere del estado de confianza supuesto de agrupaciones, que dependen de la regla “uno en n” para validar la autenticidad.
Una de las principales ventajas del plasma y las acumulaciones es que, incluso si el intercambio que ejecuta la solución de escalado está inactivo, los fondos se pueden retirar debido a las pruebas de fraude en el libro mayor principal.
Los canales de estado son soluciones de escalado que permiten a dos o más partes realizar transacciones de forma segura fuera de la cadena de bloques Ethereum. Las partes implicadas interactúan sin recurrir a la cadena principal enviando actualizaciones estatales entre ellas.
Cuando cualquiera de las partes decide dejar de utilizar los canales, inician una “salida”, es decir, envían las últimas actualizaciones de estado a la cadena principal y los saldos actuales se transfieren a las partes que iniciaron el canal. La cadena principal valida este estado actual verificando los saldos finales y las firmas, lo que dificulta que cualquiera salga de un estado no válido.
Pero hay un inconveniente: La cadena principal no tiene forma de saber si se ha añadido otra transacción a las anteriores después de que se hayan enviado las últimas actualizaciones de estado. Una forma de evitar esto es dejar un período para que cualquiera de las partes cuestione la salida. Para eliminar los tiempos de espera extendidos para retirarse a la cadena principal, las partes involucradas en la transacción pueden firmar una “prueba de conclusión” que permite a una parte salir sin esperar a que transcurra el período de desafío.
Los canales estatales tienen la ventaja de permitir transacciones entre dos partes sin involucrar a un tercero, a diferencia de ZK-Rollups, donde un operador de agrupación debe procesar todas las transacciones.
Otra diferencia entre los canales de estado y ZK-Rollups es que los canales de estado tienen una finalización inmediata: El estado es final una vez que la contraparte confirma que se recibió una actualización (es decir, la transferencia de valores es instantánea).
Las agrupaciones sin conocimientos tienen un potencial significativo como solución de escalabilidad ideal para Ethereum.
Por lo tanto, para aprovechar esta tecnología de rápido desarrollo, aquí tiene una lista de protocolos que implementan ZK-Rollups y sus monedas.
La red Loopring es un proyecto impulsado por ZK-Rollup que permite a los desarrolladores crear intercambios o DEX con una rápida liquidación para los comerciantes en la red Ethereum. Los Loopring DEX ofrecen operaciones y pagos de bajo coste en la cadena de bloques Ethereum, aprovechando la ventaja de alto rendimiento de las pruebas ZK.
ZK-Rollups permite a Loopring DEX quitar el cálculo de liquidación de la cadena, en lugar de establecerse directamente en la cadena de bloques Ethereum como otros intercambios. Esto reduce el número de transacciones enviadas a la red de Ethereum, lo que reduce la congestión, aumenta la velocidad y reduce los costes comerciales.
LRC es el token de utilidad nativo de la red Loopring. Los comerciantes pagan en LRC cuando procesan cada operación. En Loopring, el 80 % de los fondos se envían a los proveedores de liquidez, y el saldo se comparte entre las aseguradoras y elDAO de Loopring.
El precio del LRC podría verse afectado por el rendimiento de la red Ethereum. A medida que aumentan las transacciones en Ethereum, lo que ralentiza la red y aumenta las tarifas, más usuarios preferirán soluciones de escalabilidad como Loopring.
Immutable X es una solución de escalado de capa 2 para tokens no fungibles (NFT) en Ethereum. Utiliza ZK-Rollups para ampliar el comercio instantáneo y eliminar las tarifas de gas para la minería y el comercio de NFT, sin sacrificar la seguridad de los usuarios y activos.
IMX es el token de utilidad nativo del protocolo Immutable X. Los usuarios pueden obtener IMX mediante el intercambio y la realización de otras actividades en la red. IMX se puede utilizar para pagar tarifas, para participar en el protocolo o como token de gobernanza.
La X inmutable se encuentra en la intersección de tres narrativas populares en el espacio criptográfico —
NFT, ZK-Rollups y Gaming, lo que lo convierte en un activo prometedor que merece la pena considerar. Además, debido a que sus cero comisiones de gas para comerciar con NFT atraen a más desarrolladores a la plataforma, Immutable X está preparado para un crecimiento sustancial.
Polygonnetwork es un protocolo basado en ZK-Rollup para crear y conectar redes de cadena de bloques compatibles con Ethereum. Permite a los desarrolladores crearDAppsque combinan las características de alta seguridad de Ethereum con las bajas tarifas de gas y la escalabilidad de Polygon Network.
MATIC es el token nativo que alimenta la Red Polygon. Se utiliza para pagar cargos por transacción, y también puede participar en el consenso de PoS para obtener ingresos pasivos. Los usuarios pueden ganar MATIC proporcionando recursos para la validación de transacciones y ejecutando contratos inteligentes en la red.
La razón principal para vigilar MATIC es el rápido crecimiento de la red Polygon, con más proyectos interoperables en marcha. Además, Polygon ha adquirido recientemente la empresa emergente de escalado EthereumMir Protocolpor 400 millones de dólares. Mir Protocol cuenta con la tecnología a prueba de ZK más rápida y avanzada, llamadaPlonky2, que se diseñó para generar pruebas más rápido y verificar más transacciones en una sola prueba.
Esta es la segunda adquisición importante por parte de Polygon, ya que anteriormente compró ZK-Rollup Hermez Network (ahoraPolygon Hermez) por 250 millones de dólares.
Syscoines una cadena de bloques de PoW que combina elementos de capa 1 y capa 2 para crear una plataforma para el desarrollo de DApps web 3.0. Combina la alta seguridad deBitcoiny las capacidades de DApp de Ethereum (usando una solución de escalado ZK-Rollup) para crear productosDeFi rápido y seguro. El proyecto Syscoin tiene como objetivo crear una plataforma para que las organizaciones utilicen tecnología de contabilidad distribuida con alta seguridad, bajo coste y alta escalabilidad.
El token nativo de Syscoin, SYS, se utiliza para pagar tarifas de red, garantizar un nodo maestro para recompensas y participar en la gobernanza. Los usuarios también pueden crear un token de activo personalizado, token de plataforma de Syscoin (SPT), que utiliza la plataforma de token de Syscoin. Tanto Bitcoin como SYS se pueden extraer simultáneamente en un proceso conocido como "combinación-minería".
Hay todos los motivos para ser optimista sobre Syscoin en 2022. La red Syscoin ofrece varias aplicaciones enWeb 3.0, NFT y elmetaverso, y se está lanzando un número creciente de proyectos en la plataforma. Con la solución de escalado ZK-Rollups que promete un rendimiento de 210 000 TPS, la red de Syscoin gestionará cada vez más transacciones a tarifas muy bajas.
ZKSwap es un protocolo de intercambio descentralizado (DEX) basado en el modelo de creador de mercado automatizado (AMM). Es la primeraDEXen implementar una solución de escalado de capa 2 basada en la tecnología ZK-Rollup que promete seguridad y alta escalabilidad. Con la tecnología ZK-Rollup, ZKSwap reduce la carga en la red principal de Ethereum y ofrece una mejor seguridad, un menor coste, un mayor TPS y privacidad para los comerciantes.
La red de ZKSwap cuenta con la tecnología de ZKS, su token ERC20 nativo. ZKS se utiliza para recompensar a los usuarios por la minería comunitaria, las verificaciones de transacciones y otras tareas profesionales de la red. Los titulares de ZKS pueden votar por listados de tokens y también regir la red.
Hay grandes planes para ZKSwap: Los servicios propuestos de préstamos de capa 2 y cambio de divisas estable están en marcha. ZKSwap también está desarrollando un modelo generalEVM basado en ZK-Rollups.
ZKSwap se asocia con DEX populares, como MXC, Huobi,DODOyDeFiBox, y está trabajando para integrar más protocolos en un futuro cercano.
Con su creciente popularidad, la red Ethereum sigue enfrentándose a desafíos de escalabilidad a medida que se lanzan más proyectos. Es de esperar que las soluciones de capa 2 solo sean más relevantes. En este espacio, ZK-Rollups con tecnología innovadora sin conocimientos ofrece ventajas significativas en TPS, tarifas de gas, seguridad, privacidad y escalabilidad. Aún mejor, las ZK-Rollups y la tecnología a prueba de ZK son relativamente incipientes, y se esperan más avances tecnológicos en este campo.
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