Acúmulos de conhecimento zero

O que são rollups de conhecimento zero?

Resumindo, rollups com zero conhecimento (ou rollups ZK) são um tipo de solução de escalabilidade. Eles combinam várias provas de transferência em uma única transação que pode ser verificada instantaneamente em vários níveis de blockchain. Os rollups de conhecimento zero ainda são um conceito bastante novo, mas já podem ser encontrados em plataformas como StarkNet e zkSync .

Um rollup de conhecimento zero interage com vários níveis de um blockchain. A maioria dos rollups de ZK é executada no Ethereum, então vamos usar isso como exemplo. A cadeia principal do Ethereum tem seus benefícios, mas muitas vezes vêm com altas taxas de transação e baixas velocidades. Os blockchains de camada 2 do Ethereum usam a segurança do chain principal, adicionando velocidade e acessibilidade adicionais.

Os rollups de ZK permitem que você crie uma transação que funcione para ambas as camadas. Qualquer rollup de ZK- é uma transação que contém várias provas de conhecimento zero em um pacote. Esta transação é um contrato inteligente que pode manter seu estado na camada 2 e camada 1 do blockchain. Sem se aprofundar muito nos detalhes, isso significa que um rollup ZK verifica as informações para várias transações em vários lugares, economizando tempo e dinheiro.

Como funcionam os rollups de conhecimento zero?

Para entender como funciona um rollup de conhecimento zero, primeiro temos que dar uma olhada no conceito de provas de conhecimento zero, que são um mecanismo criptográfico que permite provar que você tem certas informações, sem realmente revelar essas informações. 

Por exemplo, você pode provar que tem a senha para uma conta mostrando que está conectado à conta, em vez de listar a senha real. Quando se trata de cripto, as provas de conhecimento zero fornecem a documentação necessária para as transações. Os usuários podem mostrar que têm todos os dados e autorizações necessários sem realmente fornecer essas informações a outros espectadores.

Outra parte essencial do processo de rollup de conhecimento zero é a árvore Merkle, um tipo de estrutura matemática que permite que blockchains evitem o armazenamento de dados falsos. Os rollups de ZK têm duas árvores Merkle em seus contratos inteligentes. Uma das árvores armazena dados da conta, enquanto a outra armazena saldos. Isso permite que o rollup armazene essencialmente todas as informações necessárias na camada 1, enquanto armazena informações adicionais de backup na camada 2. Isso reduz a quantidade de poder de processamento que o blockchain precisa lidar, pois a camada principal só precisa gerenciar alguns pedaços essenciais de informações.

Essencialmente, ao enviar um rollup de conhecimento zero, você agrupa várias provas de camada 2 em uma única transação, que é então publicada no blockchain principal. Em vez de ter que minerar várias transações individuais, o main chain só precisa lidar com uma prova de validade. A verificação do rollup único na camada 1 permite que você verifique simultaneamente todas as diferentes transações na camada 2. O rollup funciona apenas gerenciando pequenas quantidades de informações no chain principal, enquanto ainda fornece acesso às informações de verificação na segunda camada.

Rollups com zero conhecimento vs rollups otimistas

Tenha em mente que um rollup de ZK é um pouco diferente de um rollup otimista. Os rollups otimistas são outro tipo de transação escalável e conveniente, por isso frequentemente se confundem com rollups de conhecimento zero. No entanto, do ponto de vista computacional, eles são processados de forma um pouco diferente. Os rollups otimistas também são pacotes de transações que são processadas na camada 2 e publicadas no chain principal.

No entanto, eles não são comprovados antes de publicar. Como o nome sugere, os rollups otimistas são otimistas e considerados válidos, a menos que sejam falsos. O acumulado apresenta um período de contestação no qual os usuários podem contestar quaisquer transações possivelmente inválidas. As transações não são documentadas no chain principal até que o período de contestação termine.

Os rollups otimistas têm alguns usos, mas a falta de prova definitiva significa que não são tão seguros quanto os rollups de conhecimento zero. Um rollup de ZK também tende a ser mais rápido do que um rollup otimista. Ao usar um acumulado otimista, você precisa esperar o período de contestação passar.

Vantagens dos rollups de conhecimento zero

Os pacotes de conhecimento zero estão se tornando bastante populares porque têm várias vantagens úteis.

Tempos de verificação mais rápidos

Um dos grandes benefícios de um rollup de ZK é que é mais rápido. Todas as transações são concluídas pela primeira vez na camada 2, o que é mais rápido do que o chain principal. Como essas transações são suportadas com provas, elas são verificadas instantaneamente (uma vez que chegam ao chain principal). Esses tempos mais rápidos são mais convenientes para os usuários e tornam a escalabilidade de camada 2 muito mais atingível. Especialmente ao lidar com um grande número de transações, um rollup de ZK é uma das suas opções mais rápidas.

Menos vulnerável a ataques

Ao contrário de outros sistemas de combinação, o conhecimento zero é bastante seguro. Como as transações são confirmadas com provas de conhecimento zero, as informações são validadas em vários estágios. Isso ajuda a evitar que as transações sejam vulneráveis a ataques econômicos.

Segurança descentralizada

Os dados necessários para recuperar seu estado de transferência são armazenados no blockchain principal, para que você obtenha a máxima descentralização. Especialmente ao trabalhar com um blockchain como o Ethereum, você pode ter certeza de que sua transação é bastante descentralizada. Isso fornece segurança adicional ao concluir sua transação.

Mais acessível para processar

A velocidade e a simplicidade do processamento na camada 2 de um blockchain resultam em grandes economias para os usuários. Isso é especialmente verdadeiro ao trabalhar no Ethereum e em outros blockchains, o que aumenta suas taxas de transação durante os horários de pico. Um rollup de zero-knowledge permite que você gerencie várias transações por apenas uma taxa. Portanto, ao trabalhar com grandes volumes de dados, você pode economizar muito dinheiro.

Desvantagens dos rollups de conhecimento zero

Os rollups de ZK não funcionarão bem em todas as situações, e há alguns possíveis problemas associados ao uso de rollups em certas circunstâncias.

Falta de suporte para EVM

Alguns tipos de rollups não têm suporte para a máquina virtual Ethereum (EVM). Isso não é necessariamente um problema para certos tipos de blockchains, mas pode causar problemas para outros. Você precisará dedicar tempo para pesquisar seu blockchain de perto antes de decidir usar rollups de ZK.

Altos requisitos computacionais

O principal motivo pelo qual algumas pessoas usam rollups otimistas (não comprovados) é porque seu mecanismo tem requisitos computacionais mais baixos. Os rollups de ZK são mais seguros, mas a criação de tantas provas de conhecimento zero tem um custo computacional. Todo o esforço extra pode não valer a pena para uma inscrição que não tem muita atividade on-chain.

Vulnerabilidade à influência do operador

O processo de criação de um rollup de conhecimento zero permite que o operador tenha alguma influência sobre o contrato inteligente. Eles podem alterar a ordem das transações, o que pode causar possíveis problemas para alguns usuários. É por isso que é muito importante usar apenas provedores confiáveis ao trabalhar com qualquer tipo de rollup de conhecimento zero.

Rollups de conhecimento zero no Ethereum

Embora os rollups tenham aplicativos para muitos blockchains, a maioria dos rollups com conhecimento zero é usada ao trabalhar com o Ethereum. Os rollups de ZK têm algumas aplicações específicas para o Ethereum. Embora o Ethereum seja popular por sua flexibilidade, sua rede pode se tornar congestionada, lenta e cara. Os rollups de ZK facilitam a expansão de projetos. Eles permitem mais escalabilidade, enquanto ainda permitem que os usuários acessem os benefícios da rede Ethereum.

Há uma variedade de projetos que se concentram em aplicar rollups de ZK ao Ethereum. Um dos maiores é Polygon Hermez (zkEVM da Polygon). Este projeto de código aberto investiu $1 bilhão em tecnologia de provedor de rollup. Outras implementações populares incluem dYdX , Loopring e zkSync . Esses projetos podem ser integrados aos seus aplicativos descentralizados (DApps) para adicionar mais funcionalidade e velocidade aos projetos baseados no Ethereum.

Em última análise, os rollups com zero conhecimento têm muitas aplicações empolgantes para o Ethereum e muito mais. Sua capacidade de fazer transações mais rapidamente ajuda a resolver alguns problemas de escalabilidade com blockchains. Embora ainda não sejam muito conhecidos, você provavelmente verá mais deles no futuro.