Ethereum, como una de las plataformas más activas en el campo actual de la cadena de bloques, alberga numerosas aplicaciones descentralizadas, desde finanzas descentralizadas hasta tokens no fungibles, y el ecosistema está en pleno desarrollo. Sin embargo, esta prosperidad también trae algunos desafíos, como el aumento de los blanqueo de capitales debido a la congestión de la red, el aumento del tiempo de procesamiento y la tasa de fallos, lo que afecta la participación activa de los usuarios.
Para resolver estos problemas y mantener las características distribuidas de la cadena principal, la comunidad ha adoptado principalmente soluciones de escalado L2. La idea clave de L2 es trasladar los cálculos y transacciones de la red principal a una red de segunda capa, enviando solo los resultados finales a la red principal. Este enfoque puede mejorar la eficiencia de las transacciones, reducir los costos, al mismo tiempo que mantiene la seguridad de la red principal.
Actualmente, las soluciones L2 más conocidas incluyen Rollups y cadenas laterales. Los Rollups se pueden subdividir en Rollups optimistas (Optimistic Rollups) y Rollups de conocimiento cero (Zero-Knowledge Rollups, abreviado ZK-Rollups).
El resumen optimista coloca todos los cálculos de transacciones y actualizaciones de estado en la red L2, y luego publica por lotes los datos originales comprimidos en la cadena principal. Los nodos L2 asumen por defecto que estas transacciones son válidas, adoptando el principio de "presunción de inocencia". Este modelo elimina una gran cantidad de validaciones innecesarias, mejorando significativamente la velocidad y eficiencia de confirmación de transacciones.
Después de enviar la transacción, los validadores tienen siete días para presentar pruebas de fraude. Si se detecta una transacción problemática, el contrato inteligente en L1 llevará a cabo la verificación. Una vez confirmado que hay un problema, el lote al que pertenece la transacción y los lotes posteriores se revertirán, los nodos maliciosos serán castigados y los validadores recibirán recompensas. Si no se recibe prueba de fraude dentro de los siete días, todas las transacciones se confirmarán como legítimas.
De hecho, el efecto disuasorio del mecanismo de "prueba de fraude" es mucho mayor que su efecto punitivo real. Actualmente, casi ningún nodo ha presentado pruebas de fraude, y mucho menos ha confirmado que un nodo haya actuado maliciosamente. Esto se debe a que todos los proyectos han sido suficientemente probados, el costo de actuar maliciosamente es alto, y las posibles pérdidas económicas y de reputación superan con creces los pequeños beneficios que se podrían obtener.
En comparación con el comportamiento malicioso de los nodos, los problemas causados por la volatilidad de la red o errores de software son más comunes. La principal desventaja de la agregación optimista es que el período de desafío de siete días puede afectar la circulación de fondos y existe un cierto riesgo de centralización.
A diferencia de la agregación optimista, los ZK-Rollups necesitan adjuntar una prueba de validez al enviar datos. También realizan transacciones fuera de la cadena, pero antes de enviarlas formalmente, deben calcular una prueba de validez.
La tecnología ZK existía antes de que apareciera la cadena de bloques, pero su alcance de aplicación estaba limitado por la complejidad del mundo real. La ventaja de la aplicación de la tecnología ZK en la cadena de bloques radica en que puede limitar la complejidad dentro del contrato inteligente, solo necesita verificar los datos y cálculos en la cadena de bloques. De esta manera, solo se necesita confiar en el contrato inteligente descentralizado, sin depender de ninguna organización o persona centralizada.
La complejidad de ZK-Rollups radica en la necesidad de compilar los datos y la lógica de ejecución de las transacciones en un complejo diagrama de circuitos lógicos, y luego realizar cálculos criptográficos a través de un probador especializado para generar resultados que puedan ser verificados rápidamente. Este proceso generalmente requiere compiladores y verificadores especializados para completarse.
Sobre el problema de costos de la red L2, el resumen optimista se centra en dos partes: primero, las tarifas de transacción al enviar los datos de transacción comprimidos a L1; segundo, los costos operativos de los nodos L2. Estos costos finalmente se trasladarán a los usuarios. Cabe destacar que el plan EIP-4844 de Ethereum ha reducido significativamente los costos de interacción entre L2 y la red principal. Además, el mantenimiento de nodos requiere bloquear grandes cantidades de fondos, lo que puede llevar a los inversores a perder otras oportunidades.
Los principales costos de ZK-Rollups provienen de los recursos computacionales, ya que generar pruebas de conocimiento cero requiere una gran cantidad de recursos computacionales y hardware especializado. Al mismo tiempo, también debe asumir los costos de transacción para enviar datos a la cadena. La demanda de hardware especializado puede llevar a una mayor centralización de la red.
Tanto la agregación optimista como los ZK-Rollups son soluciones importantes para que el ecosistema de Ethereum enfrente los desafíos de escalabilidad. Con la implementación de actualizaciones como EIP-4844 de Ethereum, el costo de publicación de datos en L2 se ha reducido significativamente, lo que liberará aún más el potencial de ambas soluciones.
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Análisis profundo de las soluciones de escalado L2 de Ethereum: Optimistic Rollups vs zk-SNARKs
Ethereum, como una de las plataformas más activas en el campo actual de la cadena de bloques, alberga numerosas aplicaciones descentralizadas, desde finanzas descentralizadas hasta tokens no fungibles, y el ecosistema está en pleno desarrollo. Sin embargo, esta prosperidad también trae algunos desafíos, como el aumento de los blanqueo de capitales debido a la congestión de la red, el aumento del tiempo de procesamiento y la tasa de fallos, lo que afecta la participación activa de los usuarios.
Para resolver estos problemas y mantener las características distribuidas de la cadena principal, la comunidad ha adoptado principalmente soluciones de escalado L2. La idea clave de L2 es trasladar los cálculos y transacciones de la red principal a una red de segunda capa, enviando solo los resultados finales a la red principal. Este enfoque puede mejorar la eficiencia de las transacciones, reducir los costos, al mismo tiempo que mantiene la seguridad de la red principal.
Actualmente, las soluciones L2 más conocidas incluyen Rollups y cadenas laterales. Los Rollups se pueden subdividir en Rollups optimistas (Optimistic Rollups) y Rollups de conocimiento cero (Zero-Knowledge Rollups, abreviado ZK-Rollups).
El resumen optimista coloca todos los cálculos de transacciones y actualizaciones de estado en la red L2, y luego publica por lotes los datos originales comprimidos en la cadena principal. Los nodos L2 asumen por defecto que estas transacciones son válidas, adoptando el principio de "presunción de inocencia". Este modelo elimina una gran cantidad de validaciones innecesarias, mejorando significativamente la velocidad y eficiencia de confirmación de transacciones.
Después de enviar la transacción, los validadores tienen siete días para presentar pruebas de fraude. Si se detecta una transacción problemática, el contrato inteligente en L1 llevará a cabo la verificación. Una vez confirmado que hay un problema, el lote al que pertenece la transacción y los lotes posteriores se revertirán, los nodos maliciosos serán castigados y los validadores recibirán recompensas. Si no se recibe prueba de fraude dentro de los siete días, todas las transacciones se confirmarán como legítimas.
De hecho, el efecto disuasorio del mecanismo de "prueba de fraude" es mucho mayor que su efecto punitivo real. Actualmente, casi ningún nodo ha presentado pruebas de fraude, y mucho menos ha confirmado que un nodo haya actuado maliciosamente. Esto se debe a que todos los proyectos han sido suficientemente probados, el costo de actuar maliciosamente es alto, y las posibles pérdidas económicas y de reputación superan con creces los pequeños beneficios que se podrían obtener.
En comparación con el comportamiento malicioso de los nodos, los problemas causados por la volatilidad de la red o errores de software son más comunes. La principal desventaja de la agregación optimista es que el período de desafío de siete días puede afectar la circulación de fondos y existe un cierto riesgo de centralización.
A diferencia de la agregación optimista, los ZK-Rollups necesitan adjuntar una prueba de validez al enviar datos. También realizan transacciones fuera de la cadena, pero antes de enviarlas formalmente, deben calcular una prueba de validez.
La tecnología ZK existía antes de que apareciera la cadena de bloques, pero su alcance de aplicación estaba limitado por la complejidad del mundo real. La ventaja de la aplicación de la tecnología ZK en la cadena de bloques radica en que puede limitar la complejidad dentro del contrato inteligente, solo necesita verificar los datos y cálculos en la cadena de bloques. De esta manera, solo se necesita confiar en el contrato inteligente descentralizado, sin depender de ninguna organización o persona centralizada.
La complejidad de ZK-Rollups radica en la necesidad de compilar los datos y la lógica de ejecución de las transacciones en un complejo diagrama de circuitos lógicos, y luego realizar cálculos criptográficos a través de un probador especializado para generar resultados que puedan ser verificados rápidamente. Este proceso generalmente requiere compiladores y verificadores especializados para completarse.
Sobre el problema de costos de la red L2, el resumen optimista se centra en dos partes: primero, las tarifas de transacción al enviar los datos de transacción comprimidos a L1; segundo, los costos operativos de los nodos L2. Estos costos finalmente se trasladarán a los usuarios. Cabe destacar que el plan EIP-4844 de Ethereum ha reducido significativamente los costos de interacción entre L2 y la red principal. Además, el mantenimiento de nodos requiere bloquear grandes cantidades de fondos, lo que puede llevar a los inversores a perder otras oportunidades.
Los principales costos de ZK-Rollups provienen de los recursos computacionales, ya que generar pruebas de conocimiento cero requiere una gran cantidad de recursos computacionales y hardware especializado. Al mismo tiempo, también debe asumir los costos de transacción para enviar datos a la cadena. La demanda de hardware especializado puede llevar a una mayor centralización de la red.
Tanto la agregación optimista como los ZK-Rollups son soluciones importantes para que el ecosistema de Ethereum enfrente los desafíos de escalabilidad. Con la implementación de actualizaciones como EIP-4844 de Ethereum, el costo de publicación de datos en L2 se ha reducido significativamente, lo que liberará aún más el potencial de ambas soluciones.