Ruta de escalado de Ethereum: lograr 10,000 transacciones por segundo mediante tecnologías ZK y zkEVM
Ethereum está a punto de celebrar el décimo aniversario del bloque génesis. Después de diez años de exploración, su hoja de ruta de escalabilidad está abriendo nuevas direcciones y visiones. Lo más emocionante es que, tras varios años de exploración de escalabilidad L2, Ethereum L1 finalmente ha encontrado un camino confiable para lograr una escalabilidad extrema manteniendo la máxima descentralización.
En pocas palabras, a partir de ahora, el límite de Gas de Ethereum y el TPS se planifican para aumentar varias veces al año. Los validadores ya no ejecutarán cada transacción de nuevo, sino que solo verificarán una prueba de conocimiento cero (ZK-proof), para demostrar que este lote de transacciones se ha ejecutado correctamente, lo que permitirá que el TPS de la red subyacente aumente a decenas de miles por segundo.
Al mismo tiempo, L2 también se expandirá de manera sincronizada, logrando decenas de miles e incluso millones de TPS. Un nuevo tipo de L2 llamado "Rollup nativo" funcionará como fragmentos programables, proporcionando la misma seguridad que L1.
Estas propuestas, aunque no han sido aprobadas oficialmente, se basan en las ideas que Vitalik Buterin comenzó a explorar en 2017 y cuentan con el apoyo del investigador principal de la Fundación Ethereum, Justin Drake.
Drake en la conferencia EthCC declaró: "Estamos en un punto de inflexión clave para la escalabilidad de Ethereum, estoy convencido de que pronto entraremos en la era de GigaGas de L1 — alrededor de 10,000 TPS, la clave para abrir esta era es zkEVM y la prueba en tiempo real."
El objetivo final de Drake es lograr 10 millones de TPS en el ecosistema de Ethereum dentro de 10 años. Esto significa que el futuro será inevitablemente una arquitectura de "red de redes": diferentes L2 asumen diferentes escenarios, compensaciones y ventajas, expandiendo conjuntamente todo el ecosistema para satisfacer la demanda global.
¿Por qué es difícil la escalabilidad masiva de Ethereum L1?
Aunque otras blockchains ya han intentado aumentar el rendimiento con hardware y potencia de cálculo más potentes, Ethereum ha mantenido una casi ideológica dedicación a la descentralización. Desde la perspectiva de los maximalistas de ETH, cadenas como Solana, que son "cadenas de centros de datos", tienen puntos de riesgo centralizados de millones de dólares, donde el gobierno puede auditar directamente las transacciones en esos nodos. Incluso cadenas como Sui, que tienen requisitos de hardware más bajos, sus costos y requisitos de ancho de banda son desalentadores, afectando el grado de descentralización.
En comparación, Ethereum incluso puede funcionar en una Raspberry Pi. Este diseño de bajo umbral permite que más de 15,000 nodos públicos y millones de validadores participen en la red, lo que hace casi imposible censurar las transacciones y proporciona a toda la red una gran resistencia a los ataques.
El costo es una velocidad extremadamente lenta: el TPS actual es de aproximadamente 18-20 transacciones por segundo, mientras que Solana es de aproximadamente 1500 transacciones por segundo.
En cierto sentido, la arquitectura de blockchain es inherentemente ineficiente, un poco como una hoja de cálculo de Google; cada vez que se modifica una celda, todas las computadoras de las copias en el mundo tienen que recalcular toda la hoja primero y, una vez que se confirma que es correcta, pueden actualizarla.
Justo porque el espacio de expansión de la mainnet es limitado manteniendo la descentralización, Ethereum se vio obligado en 2020 a seguir la controvertida ruta de la escalabilidad en capas L2.
¿Cómo ZK rompe el triángulo imposible de la blockchain?
Vitalik Buterin propuso el concepto de "triángulo imposible de blockchain", describiendo la dificultad de que una cadena pública logre simultáneamente seguridad, escalabilidad y descentralización. Casi todas las soluciones de escalabilidad solo pueden satisfacer dos de estas tres, sacrificando necesariamente la tercera.
Hasta que apareció la tecnología ZK. La prueba de conocimiento cero puede demostrar matemáticamente que un gran número de transacciones complejas se han ejecutado correctamente sin revelar los detalles de la transacción. El proceso de generación de la prueba ZK es muy complejo, pero verificar si una prueba es correcta es rápido y ligero.
Por lo tanto, la visión futura de Ethereum es: en lugar de hacer que un montón de nodos Raspberry Pi de bajo rendimiento recalculen todas las transacciones, es mejor que los validadores solo tengan que verificar un pequeño resultado matemático de prueba ZK.
Drake incluso bromeó diciendo que en el futuro, la cantidad de cálculo para verificar las pruebas ZK será tan pequeña que incluso una Raspberry Pi Pico de 7 dólares podrá manejarla, sin necesidad de grandes centros de datos.
zkEVM: Hoja de ruta hacia 10,000 TPS
Sophia Gold de la Fundación Ethereum reveló recientemente en su blog: en el próximo año, es posible que la red principal L1 integre la máquina virtual de Ethereum impulsada por pruebas de conocimiento cero ( zkEVM ).
Es importante notar que muchas exploraciones de la aplicación de la tecnología ZK en realidad comenzaron con las redes L2. Por ejemplo, una cadena pública de ZK Rollup 100% compatible con EVM: cualquier aplicación que pueda ejecutarse en Ethereum puede ejecutarse sin problemas allí.
El responsable de esta cadena pública explicó que la tecnología ZK ofrece una respuesta al triángulo imposible de la blockchain: "La magia de ZK radica en que podemos aumentar significativamente el límite de Gas de L1, y la expansión de la carga computacional no hace que la verificación sea más compleja."
Él agregó que, a medida que disminuyen la demora y el costo de la generación de pruebas ZK, podemos manejar un mayor rendimiento, manteniendo al mismo tiempo los requisitos de hardware de verificación extremadamente bajos; incluso un reloj inteligente puede realizar el trabajo de verificación.
Sin embargo, la comunidad no debe ser demasiado optimista; incluso si zkEVM se integra con éxito en L1 dentro de un año, no logrará directamente 10,000 TPS desde el primer día.
Avanzar un peón día a día, y luego completar en un instante
Ethereum actualmente tiene cinco clientes de software principales que se pueden utilizar para ejecutar la red, lo que significa que incluso si un cliente tiene problemas, la red no se detendrá directamente.
En la futura hoja de ruta de actualizaciones, Ethereum planea lanzar de dos a tres versiones modificadas de clientes que soporten la verificación ZK, permitiendo a los validadores elegir completar la validación mediante la verificación de pruebas de conocimiento cero, en lugar de volver a ejecutar cada transacción.
Inicialmente, solo un pequeño número de validadores cambiará primero al nuevo modo de validación para identificar y corregir problemas potenciales en las primeras etapas.
Ladislaus del equipo de coordinación del protocolo de la Fundación Ethereum dijo: "La transición a un EVM snarkizado será un proceso gradual".
Los usuarios sentirán gradualmente que el límite de Gas de L1 aumenta, lo que significa que la capacidad de actividad económica de la red se fortalece. Aunque la transición de L1 a la verificación ZK requiere tiempo, la expansión del límite de Gas está casi lista para ser lanzada.
La semana pasada, el límite de Gas de L1 se incrementó en un 22%, alcanzando los 45 millones. El investigador Dankrad Feist propuso un EIP que sugiere que los clientes aumenten automáticamente el límite de Gas tres veces al año. Según este plan, después de cuatro años, la red principal de Ethereum podría alcanzar aproximadamente 2000 TPS.
Y Justin Drake incluso propuso extender este ritmo por dos años, alcanzando un throughput de 1 gigagas para 2031, logrando aproximadamente 10,000 TPS.
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BTCBeliefStation
· 08-10 14:17
¿Diez mil transacciones por segundo? Espera, déjame calcular cuántos meses para recuperar la inversión.
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OnchainDetective
· 08-10 05:08
Mantengo una actitud escéptica hacia esos supuestos "logros"; los datos de TPS no coinciden en absoluto con mi monitoreo en cadena, debe haber otra razón oculta...
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GhostAddressHunter
· 08-10 04:50
¡Finalmente puedo hacer una rabieta! tps ¡sube como un cohete!
Revolución L1 de Ethereum ZK Scaling: de 20 transacciones por segundo a 10,000 transacciones
Ruta de escalado de Ethereum: lograr 10,000 transacciones por segundo mediante tecnologías ZK y zkEVM
Ethereum está a punto de celebrar el décimo aniversario del bloque génesis. Después de diez años de exploración, su hoja de ruta de escalabilidad está abriendo nuevas direcciones y visiones. Lo más emocionante es que, tras varios años de exploración de escalabilidad L2, Ethereum L1 finalmente ha encontrado un camino confiable para lograr una escalabilidad extrema manteniendo la máxima descentralización.
En pocas palabras, a partir de ahora, el límite de Gas de Ethereum y el TPS se planifican para aumentar varias veces al año. Los validadores ya no ejecutarán cada transacción de nuevo, sino que solo verificarán una prueba de conocimiento cero (ZK-proof), para demostrar que este lote de transacciones se ha ejecutado correctamente, lo que permitirá que el TPS de la red subyacente aumente a decenas de miles por segundo.
Al mismo tiempo, L2 también se expandirá de manera sincronizada, logrando decenas de miles e incluso millones de TPS. Un nuevo tipo de L2 llamado "Rollup nativo" funcionará como fragmentos programables, proporcionando la misma seguridad que L1.
Estas propuestas, aunque no han sido aprobadas oficialmente, se basan en las ideas que Vitalik Buterin comenzó a explorar en 2017 y cuentan con el apoyo del investigador principal de la Fundación Ethereum, Justin Drake.
Drake en la conferencia EthCC declaró: "Estamos en un punto de inflexión clave para la escalabilidad de Ethereum, estoy convencido de que pronto entraremos en la era de GigaGas de L1 — alrededor de 10,000 TPS, la clave para abrir esta era es zkEVM y la prueba en tiempo real."
El objetivo final de Drake es lograr 10 millones de TPS en el ecosistema de Ethereum dentro de 10 años. Esto significa que el futuro será inevitablemente una arquitectura de "red de redes": diferentes L2 asumen diferentes escenarios, compensaciones y ventajas, expandiendo conjuntamente todo el ecosistema para satisfacer la demanda global.
¿Por qué es difícil la escalabilidad masiva de Ethereum L1?
Aunque otras blockchains ya han intentado aumentar el rendimiento con hardware y potencia de cálculo más potentes, Ethereum ha mantenido una casi ideológica dedicación a la descentralización. Desde la perspectiva de los maximalistas de ETH, cadenas como Solana, que son "cadenas de centros de datos", tienen puntos de riesgo centralizados de millones de dólares, donde el gobierno puede auditar directamente las transacciones en esos nodos. Incluso cadenas como Sui, que tienen requisitos de hardware más bajos, sus costos y requisitos de ancho de banda son desalentadores, afectando el grado de descentralización.
En comparación, Ethereum incluso puede funcionar en una Raspberry Pi. Este diseño de bajo umbral permite que más de 15,000 nodos públicos y millones de validadores participen en la red, lo que hace casi imposible censurar las transacciones y proporciona a toda la red una gran resistencia a los ataques.
El costo es una velocidad extremadamente lenta: el TPS actual es de aproximadamente 18-20 transacciones por segundo, mientras que Solana es de aproximadamente 1500 transacciones por segundo.
En cierto sentido, la arquitectura de blockchain es inherentemente ineficiente, un poco como una hoja de cálculo de Google; cada vez que se modifica una celda, todas las computadoras de las copias en el mundo tienen que recalcular toda la hoja primero y, una vez que se confirma que es correcta, pueden actualizarla.
Justo porque el espacio de expansión de la mainnet es limitado manteniendo la descentralización, Ethereum se vio obligado en 2020 a seguir la controvertida ruta de la escalabilidad en capas L2.
¿Cómo ZK rompe el triángulo imposible de la blockchain?
Vitalik Buterin propuso el concepto de "triángulo imposible de blockchain", describiendo la dificultad de que una cadena pública logre simultáneamente seguridad, escalabilidad y descentralización. Casi todas las soluciones de escalabilidad solo pueden satisfacer dos de estas tres, sacrificando necesariamente la tercera.
Hasta que apareció la tecnología ZK. La prueba de conocimiento cero puede demostrar matemáticamente que un gran número de transacciones complejas se han ejecutado correctamente sin revelar los detalles de la transacción. El proceso de generación de la prueba ZK es muy complejo, pero verificar si una prueba es correcta es rápido y ligero.
Por lo tanto, la visión futura de Ethereum es: en lugar de hacer que un montón de nodos Raspberry Pi de bajo rendimiento recalculen todas las transacciones, es mejor que los validadores solo tengan que verificar un pequeño resultado matemático de prueba ZK.
Drake incluso bromeó diciendo que en el futuro, la cantidad de cálculo para verificar las pruebas ZK será tan pequeña que incluso una Raspberry Pi Pico de 7 dólares podrá manejarla, sin necesidad de grandes centros de datos.
zkEVM: Hoja de ruta hacia 10,000 TPS
Sophia Gold de la Fundación Ethereum reveló recientemente en su blog: en el próximo año, es posible que la red principal L1 integre la máquina virtual de Ethereum impulsada por pruebas de conocimiento cero ( zkEVM ).
Es importante notar que muchas exploraciones de la aplicación de la tecnología ZK en realidad comenzaron con las redes L2. Por ejemplo, una cadena pública de ZK Rollup 100% compatible con EVM: cualquier aplicación que pueda ejecutarse en Ethereum puede ejecutarse sin problemas allí.
El responsable de esta cadena pública explicó que la tecnología ZK ofrece una respuesta al triángulo imposible de la blockchain: "La magia de ZK radica en que podemos aumentar significativamente el límite de Gas de L1, y la expansión de la carga computacional no hace que la verificación sea más compleja."
Él agregó que, a medida que disminuyen la demora y el costo de la generación de pruebas ZK, podemos manejar un mayor rendimiento, manteniendo al mismo tiempo los requisitos de hardware de verificación extremadamente bajos; incluso un reloj inteligente puede realizar el trabajo de verificación.
Sin embargo, la comunidad no debe ser demasiado optimista; incluso si zkEVM se integra con éxito en L1 dentro de un año, no logrará directamente 10,000 TPS desde el primer día.
Avanzar un peón día a día, y luego completar en un instante
Ethereum actualmente tiene cinco clientes de software principales que se pueden utilizar para ejecutar la red, lo que significa que incluso si un cliente tiene problemas, la red no se detendrá directamente.
En la futura hoja de ruta de actualizaciones, Ethereum planea lanzar de dos a tres versiones modificadas de clientes que soporten la verificación ZK, permitiendo a los validadores elegir completar la validación mediante la verificación de pruebas de conocimiento cero, en lugar de volver a ejecutar cada transacción.
Inicialmente, solo un pequeño número de validadores cambiará primero al nuevo modo de validación para identificar y corregir problemas potenciales en las primeras etapas.
Ladislaus del equipo de coordinación del protocolo de la Fundación Ethereum dijo: "La transición a un EVM snarkizado será un proceso gradual".
Los usuarios sentirán gradualmente que el límite de Gas de L1 aumenta, lo que significa que la capacidad de actividad económica de la red se fortalece. Aunque la transición de L1 a la verificación ZK requiere tiempo, la expansión del límite de Gas está casi lista para ser lanzada.
La semana pasada, el límite de Gas de L1 se incrementó en un 22%, alcanzando los 45 millones. El investigador Dankrad Feist propuso un EIP que sugiere que los clientes aumenten automáticamente el límite de Gas tres veces al año. Según este plan, después de cuatro años, la red principal de Ethereum podría alcanzar aproximadamente 2000 TPS.
Y Justin Drake incluso propuso extender este ritmo por dos años, alcanzando un throughput de 1 gigagas para 2031, logrando aproximadamente 10,000 TPS.