Últimos avanços na tecnologia ZK

A tecnologia de prova de conhecimento zero (ZK) já não é novidade no mundo das criptomoedas. No entanto, devido à sua variedade de implementações, não é fácil acompanhar os desenvolvimentos específicos. Este artigo irá apresentar os últimos desenvolvimentos da tecnologia ZK.

A tendência de modularidade do Ethereum

O Ethereum está a passar de uma arquitetura monolítica inicial para um design mais modular. Cada vez mais soluções de terceiros estão a ser utilizadas para expandir a capacidade de dados e execução do Ethereum.

Em termos de disponibilidade de dados, existem projetos como Celestia e Polygon Avail. No nível de execução, surgiram soluções de segunda camada (L2) como Arbitrum e zkSync, que executam transações fora da cadeia e, em seguida, agregam as transações em lotes para a cadeia principal do Ethereum, proporcionando uma experiência de usuário mais rápida e de baixo custo.

A capacidade de processamento de transações da rede principal do Ethereum é atualmente de cerca de 30 transações por segundo (TPS). Para atender à demanda global por atividades, o Ethereum está cada vez mais dependente de inovações de escalabilidade para otimizar sua capacidade de execução. Existem principalmente duas categorias de soluções: escalabilidade on-chain e escalabilidade off-chain.

A escalabilidade em cadeia refere-se à modificação direta da blockchain para aumentar a capacidade de processamento de transações. No caso do Ethereum, a fragmentação é um exemplo, que irá distribuir a carga de atividade em várias cadeias paralelas do Ethereum.

A escalabilidade off-chain refere-se à criação de um ambiente de execução fora do Ethereum, ou seja, L2, que facilita transações rápidas e baratas, e depois publica os dados das transações em lote na cadeia principal do Ethereum. Este método cultivou uma rede secundária composta por vários rollups personalizáveis.

ZK rollups: a tecnologia de escalonamento off-chain baseada em ZK líder

Atualmente, a solução L2 mais popular é o rollup de zero conhecimento ( ZK rollup ). Esses rollups podem aumentar a velocidade de processamento de transações para cerca de 2000 TPS, que é 65 vezes a velocidade atual da mainnet do Ethereum.

ZK rollup usa provas de conhecimento zero ( ZKP ) tecnologia ( como SNARKs ) para criptografar a validação e publicar seus lotes de transações na Ethereum. Atualmente, os ZK rollups de maior escala incluem:

• dYdX: bolsa de criptomoedas e derivados
• Loopring: para transações e NFTs L2
• zkSync Lite: L2 para transações e NFTs
• ZKSpace: L2 para transações e NFTs
• Aztec Connect: para DeFi privado em L2

Os rollups ZK mais populares atualmente usam a tecnologia StarkEx (, como dYdX e Loopring ), ou são baseados no código zkSync (, como zkSync Lite e ZKSpace ). Além disso, há alguns rollups ZK independentes que merecem atenção, como o Aztec Connect.

Validium e Volition

Além do ZK rollup, as soluções de escalabilidade baseadas em ZK incluem Validium e Volition.

Validium executa transações fora da cadeia e mantém os dados através de provas de conhecimento zero fora da cadeia. Ao contrário do ZK rollup, que envia dados em lotes para a cadeia, os dados do Validium são armazenados completamente fora da cadeia. Isso torna o Validium uma solução de custódia, mas com desempenho superior, podendo alcançar mais de 20.000 transações por segundo.

Atualmente, os projetos Validium conhecidos incluem:

• Immutable X: solução de escalabilidade centrada em NFT
• Sorare: jogo de cartas digitais de fantasia esportiva
• ApeX, rhino.fi e Myria, entre outros

Volition é uma inovação desenvolvida pela equipe da StarkWare, que combina as características do ZK rollup e do Validium. Os usuários podem escolher livremente entre a disponibilidade de dados on-chain e off-chain. O mecanismo zkPorter do zkSync é um sistema Volition digno de atenção.

zkEVM: O Santo Graal da Escalabilidade

zkEVM é um ZK rollup compatível com a Máquina Virtual Ethereum (EVM). Seu surgimento representa um passo importante na previsão de Vitalik Buterin em 2021 - o ZK rollup acabará por vencer em todos os casos de uso.

Devido ao uso de provas criptográficas, o ZK rollup tem vantagens em termos de privacidade e segurança em comparação com o optimistic rollup. Se adicionarmos a compatibilidade com EVM, o ZK rollup pode muito provavelmente superar o optimistic rollup no futuro.

Atualmente, várias equipes estão desenvolvendo diferentes tipos de zkEVM:

• Polygon zkEVM: atualmente é do Tipo 3, em desenvolvimento para o Tipo 2
• Scroll: A construir o zkEVM do Tipo 2
• zkSync Era: um zkEVM Type 4 especialmente personalizado
• Kakarot zkEVM da Starknet: atingiu o nível Type 3 e está em rápida evolução

Últimos avanços do zkEVM

• A versão de teste da mainnet Polygon zkEVM começará a 27 de março
• A zkSync Era já abriu a mainnet para desenvolvedores, e a versão para usuários comuns está prestes a ser lançada.
• Scroll acabou de lançar a rede de testes Goerli zkEVM, este é o último passo antes do lançamento da rede principal.
• O Kakarot zkEVM da Starknet já está no estado Tipo 3 e em rápido desenvolvimento

No futuro, o próprio Ethereum poderá ser atualizado para zkEVM do Tipo 1 para uma maior escalabilidade. Ao mesmo tempo, zkEVM externos do Tipo 2 ao Tipo 4 continuarão a prosperar, oferecendo aos desenvolvedores e usuários funcionalidades personalizadas únicas e melhoramentos na experiência do usuário.

2023 será o ano em que os usuários comuns de criptomoedas terão a sua primeira experiência com zkEVM. Se você quiser participar, fique atento aos últimos desenvolvimentos de equipes como Polygon, zkSync, Starknet e Scroll.