Rollups… um nome tão engraçado, não é?
o que diabos são eles?
Por que os rollups são chamados de rollups?
Como eles resolvem a escalabilidade do Ethereum?
Quais são algumas das soluções de Ethereum-Scaling existentes?
O que são rollups otimistas e rollups ZK?
Fique quieto, você encontrará respostas para todas essas perguntas hoje.
Quando se trata de Ethereum dimensionamento, é certamente um dos tópicos mais discutidos em criptografia. A escalabilidade da rede Ethereum está sendo questionada há algum tempo, especialmente durante os períodos de atividades de alta demanda de rede, como o CryptoKitties hype em 2017, Verão DeFi em 2020 e 2021, bem como o cripto bull run e NFT boom ao longo de 2021, todas essas enormes demandas na rede Ethereum resultaram em congestionamento de rede junto com taxas de gás extremamente altas, criando um grande problema para os usuários, pois geralmente custa um braço e uma perna para pagar por suas transações. Para resolver esse problema, criar uma solução de dimensionamento definitiva tem sido uma das principais prioridades da comunidade Ethereum.
- Escala da camada 1 — Escalando o próprio blockchain
- Escala da camada 2 — Construindo sobre a camada 1
- Correntes laterais – Construindo na lateral da camada 1
Quando se trata de Camada 1a melhoria da atual blockchain Ethereum — Ethereum 2.0 é a solução de escala escolhida. Espera-se que o Ethereum 2.0 seja lançado em algum momento de 2022 (espero!), a atualização se refere a um conjunto de mudanças interconectadas, incluindo a migração para Prova de Participação (PoS)mesclando a corrente Prova de Trabalho (PoW) blockchain no novo blockchain PoS, bem como fragmentação. Fragmentação pode aumentar drasticamente a taxa de transferência da rede Ethereum, especialmente quando combinada com os rollups pelos quais passaremos hoje. No entanto, o sharding virá apenas em um estágio posterior da atualização 2.0 do Ethereum. Em breve publicarei outro artigo discutindo mais profundamente sobre o Ethereum 2.0, portanto, fique atento.
Camada 2 soluções são protegidas pela rede Ethereum, é uma rede totalmente separada rodando no topo da rede Ethereum principal ou camada 1. As soluções da camada 2 Ethereum permanecem na rede Ethereum na forma de contatos inteligentes. Eles não requerem nenhuma modificação no protocolo de nível básico para interagir com a rede principal. As soluções de camada 2 podem atender a diferentes aplicativos, como computação fora da cadeia e escalabilidade de pagamentos. Polígono é um exemplo de uma rede de camada 2.
Correntes lateraissão normalmente EVM-compatível (EVM significa Ethereum Virtual Machine; compatibilidade EVM reduz a quantidade de taxa de gás necessária para o contrato de verificação à prova de fraude e sua execução, portanto, não ter que implementar o EVM completo significa que menos código é necessário) e pode escalar geral aplicações de propósito. No entanto, a principal desvantagem é que elas são menos seguras do que as soluções da Camada 2 por terem seus próprios modelos de consenso em vez de confiar na segurança do Ethereum. Cadeia de Gnose xDai é um exemplo de uma cadeia lateral.
Aqui vem o acúmulos – eles são um esquema de camada 2 “híbrido”, que visa alcançar o melhor desses dois mundos, confiando plenamente na segurança do Ethereum ao criar uma solução de dimensionamento para aplicações de uso geral. A parte mais incrível é que permite a implantação de todos os contratos inteligentes existentes apresentados no Ethereum para um “rollup” com pouca ou nenhuma alteração necessária, sem sacrificar o que é mais importante – a segurança. Esta é a razão pela qual os rollups são provavelmente as soluções de dimensionamento mais esperadas entre todas.
Um rollup é um tipo de solução de escala Ethereum que funciona executando transações fora da Camada 1, mas postando dados de transação na Camada 1. Isso pode permitir que o rollup escale a rede Ethereum sem sacrificar sua segurança do consenso Ethereum.
Mover a execução de transações fora da cadeia permite um número crescente de transações totais a serem processadas, pois apenas parte dos dados das transações de rollup precisam caber nos blocos Ethereum. Para isso, as transações de rollup são executadas em uma cadeia completamente separada, capaz de executar uma versão específica de rollup do EVM.
Então aqui está todo o processo:
- Executando transações
- Pegando os dados das transações
- Compactando os dados
- Rolar os dados para a cadeia principal em um único lote
Daí o nome – “rollup”.
Ótima pergunta! Geralmente, o rollup implanta um conjunto de contratos inteligentes na camada 1 que são responsáveis pelo processamento de depósitos, saques e verificação de provas. Quando se trata de verificar as provas, isso traz a principal distinção entre os diferentes tipos de rollups:
- Acumulações otimistas – usar provas de fraude
- Acumulações de ZK – usar provas de validade
Os rollups otimistas postam dados na camada 1 assumindo que estão corretos, daí o nome — “otimista”. Se os dados postados forem válidos, não há necessidade de outras ações. No cenário otimista, os rollups otimistas se beneficiam de não precisar fazer nenhum trabalho adicional.
No entanto, se houver um transacção inválidao sistema seria capaz de identificá-lo, recuperar seu estado correto e penalizar a festa que é responsável por enviar a transação específica. Para conseguir isso, os rollups do Optimistic implementam um Resolução de disputas mecanismo para poder verificar provas de fraude, detectar transações fraudulentas, bem como desincentivar maus atores de enviar transações inválidas ou provas de fraude falsas.
A parte que é capaz de enviar transações para a Camada 1 na maioria das implementações de rollup do Optimistic deve fornecer um vínculo geralmente na forma da criptomoeda nativa Ethereum, Ether (ETH).
Se outro participante da rede detectar uma transação incorreta, ele poderá enviar uma prova de fraude. O sistema então entra no modo de Resolução de Disputas. A transação suspeita é executada novamente desta vez na cadeia principal do Ethereum. Se a execução realmente provar que a transação foi fraudulenta, a parte responsável seria penalizada com o corte de seu Ether vinculado.
Para evitar que os maus atores enviem spam à rede fornecendo provas falsas de fraude, as partes que desejam enviar provas de fraude também precisam fornecer um vínculo em ETH que pode estar sujeito a cortes, o mesmo que as partes que enviam as transações.
Devido a esta característica dos rollups Optimistic, é necessário implementar um sistema que seja capaz de recuperar uma transação com o estado exato que foi apresentado quando a transação foi originalmente executada no rollup. Isso pode ser bastante complicado, o que é conseguido criando um contrato separado que substitui certas chamadas de função por um estado do rollup. Esse sistema é capaz de detectar fraudes mesmo se houver apenas uma parte honesta que monitore o estado do rollup e envie provas de fraude.
Entrar no modo de resolução de disputas deve, no entanto, ser uma situação excepcional que não acontece com frequência, devido aos incentivos corretos dentro do sistema de rollup.
Não há mecanismo de resolução de disputas com rollups ZK. Isso é possível aproveitando um mecanismo de criptografia chamado Prova de Conhecimento Zero (ZKP)daí o nome — rollups “ZK”.
Com o ZKP, os dois lados não precisam trocar informações essenciais, como senhas. Em vez disso, o verificador desafia o provador a completar uma série de peças de quebra-cabeça que envolvem etapas específicas. O provador não poderá concluir essas etapas a menos que seja capaz de fornecer as informações necessárias.
Parece complicado? Tente pensar nisso como se você estivesse jogando um videogame. No início do jogo, há uma porta trancada que requer um código secreto para ser aberta. Para provar a si mesmo que conhece o código, não precisa revelá-lo. Tudo o que todos precisam saber é que você ganhou o jogo no final.
Ao desafiar os provadores a demonstrar o controle de informações-chave em vez de revelá-las, o rollup pode garantir que nenhum conhecimento real que possa comprometer qualquer uma das partes mude de mãos. É por isso que o ZKP é extremamente seguro. Por outro lado, como o verificador exige apenas uma simples confirmação de que um quebra-cabeça foi concluído, é extremamente eficiente, pois não leva muito tempo para validar uma transação.
Os rollups otimistas devem fornecer tempo suficiente para que todos os participantes da rede apresentem provas de fraude, caso haja alguma, antes de finalizar uma transação na camada 1, devido ao mecanismo de resolução de disputas. Isso pode demorar bastante para garantir que todas as transações fraudulentas possam ser contestadas. Os usuários podem ter que esperar de uma a duas semanas para poder retirar seus fundos dos rollups do Optimistic de volta para a camada 1.
Existem alguns projetos que estão trabalhando para resolver esse problema, fornecendo “saídas de liquidez” rápidas. Eles oferecem saque quase instantâneo e cobram uma pequena taxa para proporcionar a conveniência. Protocolo de salto e Connext são dois dos projetos que oferecem este serviço. No entanto, pode ser aceitável pagar essa taxa para transações de fundos menores, mas isso pode ser um custo enorme para traders profissionais e será refletido em suas margens de lucro.
Rollups ZK no entanto, não tenha esse problema. Em vez disso, os fundos estão disponíveis para saques imediatamente assim que o lote cumulativo e a prova de validade são enviados juntos para a Camada 1.
Parece que os rollups ZK são melhores do que os rollups otimistas, hein? Espere um segundo.
Compatibilidade com EVM
Devido ao complexidade da tecnologia por trás dos rollups ZK, é muito mais difícil criar um rollup ZK compatível com EVM. É por isso que é difícil dimensionar aplicativos de uso geral sem ter que reescrever a lógica do aplicativo.
zkSyncName tem feito progressos significativos para resolver este problema. A primeira versão do testnet do ZK rollup compatível com EVM “zkSync 2.0” foi ao vivo em junho de 2021, alimentado por zkEVM. O zkEVM é uma máquina virtual que pode executar contratos inteligentes de forma compatível com a computação Zero-Knowledge Proof.
Os rollups otimistas não têm tantos problemas quanto os rollups ZK para lidar com a compatibilidade EVM. Eles ainda precisam introduzir algumas modificações para executar sua própria versão do EVM, mas a maioria dos contratos pode ser portada sem fazer nenhuma alteração.
Requisito de computação
Em termos de computação, os rollups ZK muito mais alto requisitos de computação do que os rollups otimistas. Portanto, os nós que computam a Prova de Conhecimento Zero precisam ser máquinas de alta especificação, tornando-se mais difícil para que usuários médios possam executá-los.
Escala
Tanto os rollups otimistas quanto os rollups ZK são capazes de dimensionar a rede Ethereum em cerca de 15 a 45 transações por segundo; no entanto, pode ser capaz de dimensionar até 1.000 a 4.000 transações por segundo, dependendo do tipo de transações.
Com o próximo lançamento do Ethereum 2.0 e o emocionante método Sharding, que oferece uma quantidade significativa de espaço criando vários shards, cria uma sinergia incrível ao combinar com rollups. Espera-se que a combinação dos dois traga a velocidade de transação do blockchain Ethereum para até 100 mil transações por segundo. Parece emocionante, não é?
Você quer saber quais são alguns dos projetos trabalhando em rollups Optimistic e rollups ZK? Quais são os desafios quando se trata de rollups? Vou discutir tudo isso no próximo artigo. Cuidado com este espaço de perto!
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