zkPorter: Un nuevo avance en el esquema de Capa 2

Se acerca una migración masiva de Capa 2. A medida que más y más protocolos migran de la cadena de bloques Ethereum a Optimistic Rollup y zkRollup compatible con EVM, muchas personas esperan lograr tarifas de transacción controlables en la cadena. Sin embargo, los desarrolladores de las soluciones de escalabilidad de Ethereum son muy conscientes de que, incluso con Rollup, podemos volver al punto de partida. Esto se debe a que cualquier aumento sustancial en el rendimiento es absorbido rápidamente por la demanda inducida.

El resumen solo puede aumentar el rendimiento de forma lineal (todos los datos aún deben transmitirse a todos los nodos completos). Sin embargo, para lograr una verdadera escalabilidad, necesitamos un aumento exponencial en el rendimiento.

Por lo tanto, consideramos que zkPorter es un gran avance. zkPorter no solo puede lograr un rendimiento de más de 20 000 tps, sino que también supera a Optimisitc Rollup en seguridad. Más importante aún, este sistema se lanzará en la red principal con zkSync 2.0 dentro de 6 meses.

En octubre de 2020, Vitalik propuso una hoja de ruta de Ethereum centrada en Rollup y predijo que si todas las transacciones en la Capa 1 se transfieren a Rollup para su ejecución, Ethereum alcanzará un rendimiento neto de aproximadamente 3000 tps. Esta predicción pronto se hará realidad: tanto Optimistic Rollup como zkRollup son actualmente compatibles con EVM, lo que permite que las aplicaciones de la capa 1 se migren fácil y rápidamente a la capa 2.

Ethereum está creciendo exponencialmente. La cantidad de usuarios de DeFi se disparó de 150 000 a 1,8 millones en solo un año, ¡pero las tarifas de gas crecieron 16 veces más rápido que eso (de $ 0,2 a $ 36 por transacción Uniswap)!

¿Por qué? Porque una mayor escalabilidad suele ir acompañada de una mayor actividad financiera/volumen de transacciones impulsado por nuevos casos de uso. Piense en lo que sucedió durante este tiempo:

Volumen de negociación mensual en intercambios descentralizados: 1.72 mil millones → $ 67 mil millones

Valor total de bloqueo de DeFi: 700 millones → 80 mil millones de dólares estadounidenses (¡un aumento de 110 veces!)

Ventas de OpenSea en un mes: 5 millones → $100 millones

Optimistic Rollup solo puede aumentar el rendimiento 25 veces en comparación con la red principal, y zkRollup puede aumentar el rendimiento 100 veces. Antes de que nos demos cuenta, pronto estaremos de vuelta en el punto de partida: las altísimas tarifas de gas de Ethereum siguen siendo inasequibles para la gran mayoría de los usuarios comunes.

Las criptomonedas se están convirtiendo en la corriente principal. Metamask actualmente tiene 3 millones de usuarios activos mensuales en 3.800 millones de teléfonos inteligentes en todo el mundo. En otras palabras, necesitamos aumentar el rendimiento 1000 veces para satisfacer las necesidades del futuro. Para llenar este gran vacío, construimos zkPorter.

En zkSync 2.0, el estado de la capa 2 se dividirá en dos partes: zkRollup proporciona disponibilidad de datos en la cadena y zkPorter proporciona disponibilidad de datos fuera de la cadena.

Ambos son componibles e interoperables: los contratos y las cuentas en zkRollup pueden interactuar sin problemas con las cuentas en zkPorter y viceversa. Desde la perspectiva del usuario, la única diferencia notable es que las cuentas zkPorter reducen las tarifas de transacción por un factor de 100.

Imagínese esto: Uniswap implementa contratos inteligentes en zkRollup. Al usar una cuenta zkPorter, los usuarios solo deben pagar menos de $ 0.03 en tarifas de transacción. ¿Por qué la tarifa de transacción de zkPorter puede ser tan baja? Esto se debe a que el costo de publicar datos en Ethereum representa la gran mayoría de las tarifas de transacción de Rollup.

La disponibilidad de datos para las cuentas de zkPorter estará garantizada por un grupo de titulares de tokens de zkSync llamados Guardianes. El tutor confirmará la disponibilidad de datos de la cuenta zkPorter firmando el bloque para rastrear el estado de zkPorter. Los guardianes participan en la prueba de participación apostando sus tokens zkSync y son multados si los datos no están disponibles. Esto proporciona seguridad económica para la disponibilidad de datos.

Cabe señalar que el mecanismo PoS de zkSync es mucho más seguro que el de otros sistemas (como las cadenas laterales). Esto se debe a que los guardianes de zkSync son débiles: no pueden robar fondos. Solo pueden congelar el estado del zkPorter (y por lo tanto su propio depósito). Y, en este caso, los usuarios de zkRollup aún podrán recuperar sus fondos.

Cada usuario es libre de elegir sus umbrales de seguridad. Los usuarios que desean que todos sus datos estén disponibles en la cadena pueden permanecer en Rollup. Sin embargo, si es sensible a las tarifas de transacción, puede elegir zkPorter. (Creemos que es más probable que los comerciantes y los nuevos usuarios usen zkPorter). Esta arquitectura se llama Volition.

De esta forma, aquellas aplicaciones con mayores costos en la Capa 1 e incluso el Rollup tradicional tienen espacio para sobrevivir. Con zkPorter, también pueden estar enraizados en Ethereum y brindar servicios a los usuarios de Ethereum.

Todo gracias a la tecnología a prueba de conocimiento cero. Optimistic Rollup no puede lograr escalabilidad como zkPorter. Si la disponibilidad de datos de un paquete acumulativo optimista se cambia de dentro de la cadena a fuera de la cadena, los operadores malintencionados pueden robar todos los fondos del paquete acumulativo sin que nadie pueda desafiarlos.

Al mismo tiempo, zkPorter puede brindar mayor seguridad que Optimistic Rollup. Para ver por qué, analicemos brevemente los costos y beneficios de un posible ataque.

(1) Costo de ataque

Actualmente, el costo de lanzar un ataque del 51% en Optimistic Rollup no supera los $ 70 millones (con Prueba de participación, este problema será mucho mejor). Por el contrario, un ataque de falta de disponibilidad de datos en zkPorter le costaría al atacante 2/3 de la apuesta total (casi seguro más de $ 70 millones). Además, debido a que el atacante causará una alta tasa de deslizamiento al comprar tokens (los tokens utilizados para el compromiso no se pueden comprar), el costo de los ataques de falta de disponibilidad de datos será mucho mayor que la cantidad estimada en función del precio al contado.

(2) Ingresos de ataque

Si un hacker ataca con éxito un paquete acumulativo optimista, se pueden robar todos los fondos del paquete acumulativo. Esto aumenta enormemente el incentivo para atacar. Atacar a zkPorter no trae beneficios directamente: si tiene éxito, el atacante solo puede evitar que se produzcan bloques, pero no puede robar los fondos de los usuarios. Dado que es difícil que los atacantes se beneficien de la interrupción de los servicios, esto reduce en gran medida los incentivos de ataque.

zkPorter estará disponible pronto. Los miembros de nuestro equipo de Matter Labs están trabajando arduamente para que zkPorter sea lanzado oficialmente dentro de 6 meses. Pronto, cosecharemos los frutos.

zkPorter y zkSync 2.0 son interoperables: nuestra plataforma de contratos inteligentes de próxima generación admitirá Solidity. Nuestro objetivo es lanzar una red de prueba pública en mayo, seguida de un lanzamiento oficial de la red principal a fines del verano.

También puede usar zkSync 1.x para realizar pagos (la red principal se lanzó en junio de 2020). En unas pocas semanas, zkSync 1.x tendrá funcionalidad de transacción y soporte para NFT.

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