Zk rollup é uma solução de escalabilidade de camada 2 que permite que blockchains concluam transações mais rapidamente, mantendo as taxas de gás mínimas. Zk rollups combinam processamento dentro e fora da cadeia para um desempenho melhor do que blockchains de camada 1.
Rollups de conhecimento zero, ou rollups Zk, agrupam transações em conjuntos que são executados fora da cadeia. A computação off-chain reduz as transações na blockchain principal. Esse processo envolve a produção de um resumo das alterações necessárias para todas as transações em um lote, em vez de enviar cada transação individualmente. Zk rollup também produz provas de validade para provar a precisão de suas alterações.
Como funcionam os ZK Rollups?
Os rollups Zk consistem em dois componentes principais: contratos on-chain e máquinas virtuais off-chain. Os contratos on-chain são contratos inteligentes que controlam o protocolo de roll-up ZK. Os contratos on-chain têm um contrato principal que armazena blocos de roll-up, rastreia depósitos e faz atualizações. Outro tipo de contrato on-chain é o contrato verificador, que verifica provas de conhecimento zero.
O protocolo Zk roll-up opera no blockchain Ethereum, mas as transações ocorrem em uma máquina virtual separada. Máquinas virtuais off-chain servem como camada de execução para transações no rollup Zk. As provas de validade no blockchain Ethereum garantem a precisão das transações blockchain na máquina virtual off-chain. Os protocolos off-chain operam de forma independente, mas são protegidos pela rede principal Ethereum. O Ethereum impõe a validade das atualizações e garante a disponibilidade dos dados após cada atualização do estado do rollup. Esse recurso é o motivo pelo qual os rollups Zk são considerados mais seguros do que as soluções de dimensionamento off-chain, como sidechains.
Benefícios do Zero Knowledge Rollups
- Os rollups ZK usam um mecanismo cripto confiável para serem seguros. Em comparação com o sistema de honra de rollups otimistas, uma configuração cripto confiável é mais segura.
- As provas de validade dos rollups Zk autenticam transações off-chain e evitam alterações erradas no estado do Ethereum.
- Zk rollups atualizam o estado de seus blockchains de host armazenando dados compactados na cadeia para garantir segurança e descentralização.
- O período de desafio da transação é concluído mais rapidamente, pois o blockchain só precisa verificar as provas de validade nos rollups.
- Atrasos de retirada também são mínimos em acúmulos de Zk.
- Os usuários pagam taxas mais baixas, pois o Zk Rollups reduz o custo de publicação de dados on-chain devido às técnicas eficientes de compactação de dados.
As limitações e desafios de acúmulos de conhecimento zero
- Um dos componentes vitais dos rollups ZK são os sistemas de prova de conhecimento zero. Esses sistemas exigem mecanismos confiáveis. A segurança de um rollup ZK pode ser comprometida pelo manuseio incorreto de uma configuração confiável.
- A implementação de rollups ZK é complexa. É difícil e demorado calcular uma prova de conhecimento zero. Esses roll-ups requerem otimização de dados para obter o rendimento máximo. Além disso, matemática complexa é necessária para a funcionalidade dos rollups ZK.
- Os rollups ZK são vulneráveis a ataques de operadores mal-intencionados. O hardware caro limita o número de participantes e, portanto, leva à censura.
- Alguns rollups ZK usam um único nó como seu sequenciador. Esse recurso leva a uma estrutura centralizada e pode afetar a ordem das transações. Existe o risco de centralização ao limitar a posição dos sequenciadores a poucos.
Exemplo de Roll-Up ZK
Uma solução de dimensionamento popular usando rollups ZK é o zkSync. Esta solução de dimensionamento lançou o zkSync 2.0 recentemente. Isso permitirá que os desenvolvedores implantem dApps na rede. StarNet é outro projeto que usa rollups ZK para escalar o throughput de transações. Os principais protocolos de cripto, como ImmutableX, usam soluções StarkNet para executar liquidações rápidas e transações de baixo custo. As redes criptos fora da Ethereum, como Syscoin, usam rollups ZK para permitir escalabilidade sem sacrificar a descentralização porque armazenam dados fora da cadeia.
O futuro do ZK Rollups
Os rollups ZK desempenharão um papel significativo no futuro da tecnologia de cripto, pois testemunharam casos de uso crescentes e adoções bem-sucedidas. Alguns de seus futuros casos de uso e expansão são os seguintes.
- Gerenciamento da cadeia de suprimentos: ZK rollups podem ser usados para rastrear veículos e o movimento de mercadorias através de uma cadeia de suprimentos. As empresas podem rastrear com segurança o progresso de seus produtos à medida que as transações são executadas fora da cadeia.
- Trocas descentralizadas: ZK rollups podem permitir a negociação rápida de criptoativos por meio de trocas descentralizadas. Os rollups ZK executam negociações fora da cadeia para reduzir a carga na rede blockchain e permitir acordos comerciais mais rápidos.
- Armazenamento de dados: ZK rollups podem ser usados para proteger e gerenciar grandes bancos de dados, como informações pessoais ou registros médicos. Os bancos de dados podem ser gerenciados e protegidos com eficiência, pois as transações são executadas fora da cadeia.
- Jogos: os roll-ups ZK podem alimentar as plataformas de jogos para uma jogabilidade rápida e eficiente. Os rollups ZK podem reduzir a carga na rede cripto e permitir jogabilidade em tempo real.
Conclusão
Em breve, haverá maior adoção de rollups ZK em muitos setores. Muitos especialistas afirmam que os acúmulos de conhecimento zero são uma solução superior de camada 2, pois não requerem mecanismos de resolução de conflitos. Embora tenham algumas desvantagens, como vulnerabilidade contra centralização e censura, os rollups ZK oferecem melhor segurança, pois podem alavancar a segurança do Ethereum. Esses desafios não são permanentes, pois muitos projetos de rollup ZK estão trabalhando para resolvê-los.
A dependência de rollups pode continuar a aumentar caso o Ethereum cresça em estatura. Esses rollups podem se integrar a atualizações futuras do blockchain Ethereum para torná-lo mais barato e fácil de usar para usuários comuns.
