Ethereum, como una de las plataformas de cadena de bloques más activas en la actualidad, alberga una gran cantidad de aplicaciones descentralizadas, desde las Finanzas descentralizadas (DeFi) hasta NFT (Token no fungible), y su ecosistema es muy próspero. Sin embargo, la prosperidad de las transacciones en cadena también conlleva algunos desafíos inherentes, como el aumento loco de los costos de transacción debido a la congestión de la red, el alargamiento de los tiempos de transacción y el aumento de la tasa de fallos, lo que afecta mucho el entusiasmo de los participantes en cadena.
Para resolver los problemas anteriores, y al mismo tiempo no afectar las características distribuidas de la cadena principal, la comunidad adopta principalmente soluciones de escalado L2. El principio central de L2 es llevar los cálculos y transacciones de la red principal (es decir, L1) a una red de segunda capa, enviando solo el resultado final de la transacción a la red principal. Esto permite que las transacciones sean más eficientes y con costos más bajos, mientras que aún se hereda la seguridad de la red principal.
Las soluciones L2 más conocidas incluyen Rollups, cadenas laterales, etc.
Entre ellos, los Rollups se dividen en Rollups Optimistas y Rollups de Cero Conocimiento (ZK-Rollups).
OP-Rollups
Primero echemos un vistazo a Optimistics Rollups, que realiza todos los cálculos de transacciones y actualizaciones de estado en la red L2 (esto puede acelerar la velocidad de las transacciones y reducir los costos de transacción), y luego publica los datos originales de las transacciones comprimidos en la cadena principal (esto se utiliza para garantizar la validez de las transacciones). Al enviarlas, los nodos L2 asumen por defecto que estas transacciones son válidas y no contienen transacciones maliciosas, utilizando un principio del derecho del mundo real: si nadie puede probar tu culpabilidad, entonces debes ser considerado inocente. Este modelo elimina una gran cantidad de validaciones innecesarias, lo que puede acelerar enormemente la velocidad de confirmación de transacciones y mejorar la eficiencia de las transacciones.
Después de que una transacción sea enviada por un nodo, si el validador descubre que hay un problema con una transacción, puede presentar una prueba de fraude dentro de los siete días. Esta prueba será validada por un contrato inteligente en L1. Dado que el presentador debe indicar claramente cuál es la transacción problemática, el validador solo necesita verificar la transacción especificada, lo que permite probar rápidamente si la transacción tiene o no un problema. Si realmente incluye una transacción problemática, entonces el Batch donde se encuentra esta transacción y todos los Batch posteriores deben ser revertidos. La cadena L2 se revertirá por completo al estado anterior a la ejecución de la transacción maliciosa, el nodo malicioso será castigado (con la confiscación del depósito de garantía) y el validador recibirá alguna recompensa.
Si no se recibe ninguna prueba de fraude presentada por los nodos en un plazo de siete días, todas las transacciones serán confirmadas como legales por la cadena de bloques.
En la actualidad, la "prueba de fraude" parece ser un diseño bastante práctico; es como la espada de Damocles en los mitos, su existencia en sí misma es más útil que usarla para castigar realmente. El portador de la espada puede ejercer un efecto disuasorio efectivo sobre las plagas, que supera con creces el efecto de su propia capacidad de combate. Desde la situación actual, casi nunca se han presentado pruebas de fraude por parte de los nodos, y mucho menos se ha demostrado que los nodos hayan actuado maliciosamente. Las razones son diversas, como el hecho de que los proyectos que han implementado Op-Rollups ya han sido suficientemente probados, las severas sanciones hacen que el costo de actuar mal sea muy alto, y las pérdidas económicas y de credibilidad que trae actuar mal son mucho mayores que las ganancias insignificantes resultantes de tal conducta.
De hecho, en comparación con la malicia de los nodos, las personas se enfrentan más comúnmente a las fluctuaciones de la red, interrupciones causadas por errores de software o fluctuaciones en la red. Las desventajas de los Op-Rollups se centran principalmente en los problemas de flujo de capital que surgen de un período de desafío de hasta siete días, así como en los riesgos de centralización.
ZK-Rollups
A diferencia de los Op-Rollups, que son optimistas por naturaleza, los ZK-Rollups requieren, al momento de enviar datos a la cadena, la inclusión de una prueba de validez además de los datos comprimidos en sí. Es decir, los ZK-Rollups también realizan las transacciones fuera de la cadena y las empaquetan para enviarlas a la red principal, pero antes de la presentación formal, se necesita calcular una prueba de validez fuera de la cadena.
El concepto de ZK en realidad existía antes del nacimiento de la cadena de bloques, pero la complejidad del mundo real limita mucho sus escenarios de aplicación, y su uso debe restringirse a un ámbito muy pequeño, como problemas de privacidad específicos entre dos partes, y generalmente debe haber un validador centralizado, lo que determina que necesita estar basado en un cierto grado de confianza. La ventaja de la cadena de bloques al aplicar la tecnología ZK radica en que puede contraer naturalmente la complejidad dentro del contrato inteligente; en realidad, solo necesita verificar los datos y cálculos en la cadena de bloques, y lo que el contrato inteligente no puede hacer, tampoco puede verificarlo. Así que, en comparación con lo anterior, las personas solo necesitan confiar en el contrato inteligente descentralizado, y esta confianza no necesita anclarse a ninguna organización o individuo centralizado.
La complejidad de ZK-Rollups en comparación con Op-Rollups radica en que necesita compilar un complejo diagrama lógico basado en los datos de ejecución de transacciones y la lógica real por la que pasan estas transacciones, y luego, según este diagrama, utilizar un probador especializado para realizar cálculos criptográficos y generar un resultado que pueda ser verificado rápidamente (lo que requiere algo de tiempo). Dado que las operaciones matemáticas dependen de computadoras con gran potencia de cálculo, generalmente hay compiladores y verificadores especializados que realizan este trabajo.
Costo de la Capa 2
Entonces, hay otra pregunta, uno de los propósitos de la existencia de la red L2 es reducir el costo de interacción de los usuarios en L1, ¿cuál es el costo de ellas mismas?
Primero están los Op-Rollups, cuyos costos son principalmente dos: uno es la tarifa de transacción que se debe pagar al enviar los datos de transacción comprimidos a la L1; el otro son los costos operativos de los nodos de L2 (incluyendo su hardware y beneficios). Al final, estos costos se trasladarán a los usuarios.
La buena noticia es que el plan EIP-4844 de Ethereum ha reducido significativamente los costos de interacción entre L2 y la red principal.
Además, los nodos de mantenimiento necesitan bloquear una gran cantidad de fondos, los cuales no pueden ser utilizados para otros propósitos, lo que podría hacer que los inversores pierdan oportunidades y sufran pérdidas indirectas.
El costo de ZK-Rollups proviene principalmente de los costos de cálculo, ya que la generación de pruebas de conocimiento cero requiere una gran cantidad de recursos computacionales y la implementación de hardware especializado. Además, al igual que Op-Rollups, también necesita asumir los costos de transacción para enviar datos a la cadena.
Además, el hardware profesional puede desanimar a los usuarios comunes, lo que también puede llevar a una mayor centralización de la red.
Resumen
Tanto los Optimistic Rollups como los ZK-Rollups son respuestas clave que el ecosistema de Ethereum ha dado para enfrentar los desafíos de escalabilidad. Actualmente, ambas soluciones siguen evolucionando, y con la implementación de actualizaciones como EIP-4844 en Ethereum, el costo de publicación de datos de L2 se ha reducido drásticamente, lo que liberará aún más el potencial de ambas soluciones.
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Serie para Novatos en Web3: Introducción a los Rollups de Ethereum
Ethereum, como una de las plataformas de cadena de bloques más activas en la actualidad, alberga una gran cantidad de aplicaciones descentralizadas, desde las Finanzas descentralizadas (DeFi) hasta NFT (Token no fungible), y su ecosistema es muy próspero. Sin embargo, la prosperidad de las transacciones en cadena también conlleva algunos desafíos inherentes, como el aumento loco de los costos de transacción debido a la congestión de la red, el alargamiento de los tiempos de transacción y el aumento de la tasa de fallos, lo que afecta mucho el entusiasmo de los participantes en cadena.
Para resolver los problemas anteriores, y al mismo tiempo no afectar las características distribuidas de la cadena principal, la comunidad adopta principalmente soluciones de escalado L2. El principio central de L2 es llevar los cálculos y transacciones de la red principal (es decir, L1) a una red de segunda capa, enviando solo el resultado final de la transacción a la red principal. Esto permite que las transacciones sean más eficientes y con costos más bajos, mientras que aún se hereda la seguridad de la red principal.
Las soluciones L2 más conocidas incluyen Rollups, cadenas laterales, etc.
Entre ellos, los Rollups se dividen en Rollups Optimistas y Rollups de Cero Conocimiento (ZK-Rollups).
OP-Rollups
Primero echemos un vistazo a Optimistics Rollups, que realiza todos los cálculos de transacciones y actualizaciones de estado en la red L2 (esto puede acelerar la velocidad de las transacciones y reducir los costos de transacción), y luego publica los datos originales de las transacciones comprimidos en la cadena principal (esto se utiliza para garantizar la validez de las transacciones). Al enviarlas, los nodos L2 asumen por defecto que estas transacciones son válidas y no contienen transacciones maliciosas, utilizando un principio del derecho del mundo real: si nadie puede probar tu culpabilidad, entonces debes ser considerado inocente. Este modelo elimina una gran cantidad de validaciones innecesarias, lo que puede acelerar enormemente la velocidad de confirmación de transacciones y mejorar la eficiencia de las transacciones.
Después de que una transacción sea enviada por un nodo, si el validador descubre que hay un problema con una transacción, puede presentar una prueba de fraude dentro de los siete días. Esta prueba será validada por un contrato inteligente en L1. Dado que el presentador debe indicar claramente cuál es la transacción problemática, el validador solo necesita verificar la transacción especificada, lo que permite probar rápidamente si la transacción tiene o no un problema. Si realmente incluye una transacción problemática, entonces el Batch donde se encuentra esta transacción y todos los Batch posteriores deben ser revertidos. La cadena L2 se revertirá por completo al estado anterior a la ejecución de la transacción maliciosa, el nodo malicioso será castigado (con la confiscación del depósito de garantía) y el validador recibirá alguna recompensa.
Si no se recibe ninguna prueba de fraude presentada por los nodos en un plazo de siete días, todas las transacciones serán confirmadas como legales por la cadena de bloques.
En la actualidad, la "prueba de fraude" parece ser un diseño bastante práctico; es como la espada de Damocles en los mitos, su existencia en sí misma es más útil que usarla para castigar realmente. El portador de la espada puede ejercer un efecto disuasorio efectivo sobre las plagas, que supera con creces el efecto de su propia capacidad de combate. Desde la situación actual, casi nunca se han presentado pruebas de fraude por parte de los nodos, y mucho menos se ha demostrado que los nodos hayan actuado maliciosamente. Las razones son diversas, como el hecho de que los proyectos que han implementado Op-Rollups ya han sido suficientemente probados, las severas sanciones hacen que el costo de actuar mal sea muy alto, y las pérdidas económicas y de credibilidad que trae actuar mal son mucho mayores que las ganancias insignificantes resultantes de tal conducta.
De hecho, en comparación con la malicia de los nodos, las personas se enfrentan más comúnmente a las fluctuaciones de la red, interrupciones causadas por errores de software o fluctuaciones en la red. Las desventajas de los Op-Rollups se centran principalmente en los problemas de flujo de capital que surgen de un período de desafío de hasta siete días, así como en los riesgos de centralización.
ZK-Rollups
A diferencia de los Op-Rollups, que son optimistas por naturaleza, los ZK-Rollups requieren, al momento de enviar datos a la cadena, la inclusión de una prueba de validez además de los datos comprimidos en sí. Es decir, los ZK-Rollups también realizan las transacciones fuera de la cadena y las empaquetan para enviarlas a la red principal, pero antes de la presentación formal, se necesita calcular una prueba de validez fuera de la cadena.
El concepto de ZK en realidad existía antes del nacimiento de la cadena de bloques, pero la complejidad del mundo real limita mucho sus escenarios de aplicación, y su uso debe restringirse a un ámbito muy pequeño, como problemas de privacidad específicos entre dos partes, y generalmente debe haber un validador centralizado, lo que determina que necesita estar basado en un cierto grado de confianza. La ventaja de la cadena de bloques al aplicar la tecnología ZK radica en que puede contraer naturalmente la complejidad dentro del contrato inteligente; en realidad, solo necesita verificar los datos y cálculos en la cadena de bloques, y lo que el contrato inteligente no puede hacer, tampoco puede verificarlo. Así que, en comparación con lo anterior, las personas solo necesitan confiar en el contrato inteligente descentralizado, y esta confianza no necesita anclarse a ninguna organización o individuo centralizado.
La complejidad de ZK-Rollups en comparación con Op-Rollups radica en que necesita compilar un complejo diagrama lógico basado en los datos de ejecución de transacciones y la lógica real por la que pasan estas transacciones, y luego, según este diagrama, utilizar un probador especializado para realizar cálculos criptográficos y generar un resultado que pueda ser verificado rápidamente (lo que requiere algo de tiempo). Dado que las operaciones matemáticas dependen de computadoras con gran potencia de cálculo, generalmente hay compiladores y verificadores especializados que realizan este trabajo.
Costo de la Capa 2
Entonces, hay otra pregunta, uno de los propósitos de la existencia de la red L2 es reducir el costo de interacción de los usuarios en L1, ¿cuál es el costo de ellas mismas?
Primero están los Op-Rollups, cuyos costos son principalmente dos: uno es la tarifa de transacción que se debe pagar al enviar los datos de transacción comprimidos a la L1; el otro son los costos operativos de los nodos de L2 (incluyendo su hardware y beneficios). Al final, estos costos se trasladarán a los usuarios.
La buena noticia es que el plan EIP-4844 de Ethereum ha reducido significativamente los costos de interacción entre L2 y la red principal.
Además, los nodos de mantenimiento necesitan bloquear una gran cantidad de fondos, los cuales no pueden ser utilizados para otros propósitos, lo que podría hacer que los inversores pierdan oportunidades y sufran pérdidas indirectas.
El costo de ZK-Rollups proviene principalmente de los costos de cálculo, ya que la generación de pruebas de conocimiento cero requiere una gran cantidad de recursos computacionales y la implementación de hardware especializado. Además, al igual que Op-Rollups, también necesita asumir los costos de transacción para enviar datos a la cadena.
Además, el hardware profesional puede desanimar a los usuarios comunes, lo que también puede llevar a una mayor centralización de la red.
Resumen
Tanto los Optimistic Rollups como los ZK-Rollups son respuestas clave que el ecosistema de Ethereum ha dado para enfrentar los desafíos de escalabilidad. Actualmente, ambas soluciones siguen evolucionando, y con la implementación de actualizaciones como EIP-4844 en Ethereum, el costo de publicación de datos de L2 se ha reducido drásticamente, lo que liberará aún más el potencial de ambas soluciones.