Mucha gente cree que blockchain puede transformar industrias que van desde las finanzas hasta las cadenas de suministro, la atención médica y más. Sin embargo, a pesar de existir desde hace más de una década, los desafíos continúan obstaculizando la adopción de blockchain, siendo uno de los más apremiantes el problema de cómo escalar para soportar millones de transacciones.
Para superar este desafío de una vez por todas, los ZK-Rollups, o Zero-Knowledge Rollups, son un concepto extremadamente prometedor que tiene como objetivo aumentar drásticamente el rendimiento de las cadenas de bloques. Los ZK-Rollups son soluciones de escalamiento de Capa 2 que aprovechan las pruebas de conocimiento cero para permitir beneficios que van más allá del simple aumento del rendimiento, brindando también a los usuarios total privacidad.
ZK-Rollups: el concepto básico explicado
Zk-Rollups utiliza una red de Capa 2 que se encuentra encima de la cadena de bloques principal, donde las transacciones se pueden descargar y agrupar antes de ser procesadas como una sola transacción masiva, nuevamente en la cadena principal. Utilizan pruebas ZK para ocultar los detalles de las transacciones y verifican su exactitud mediante una "prueba de validez" que se envía a la cadena principal. De esta manera, reducen la carga general de la cadena principal, permitiéndole procesar muchas más transacciones. Otro beneficio son las tarifas de gas significativamente más bajas, ya que estos costos se dividen entre todas las transacciones agrupadas.
La salsa secreta de ZK-Rollups es el zk-SNARK, o Argumento de conocimiento sucinto no interactivo de conocimiento cero, que es una técnica criptográfica que permite a una parte demostrarle a otra que una transacción es precisa, sin revelar ninguna detalles de esa transacción.
En pocas palabras, los ZK-Rollups funcionan así:
Los usuarios envían su transacción al contrato ZK-Rollup.
El operador procesa estas transacciones fuera de la cadena antes de agregarlas en lotes.
Luego genera una prueba de validez para todo el lote usando zk-SNARKS
Esta prueba, junto con el estado final del Rollup después de que se hayan procesado todas las transacciones, se envía a la red principal.
La red principal verifica la prueba de validez y actualiza todas las billeteras involucradas en ese lote de transacciones.
Finalmente, los usuarios pueden retirar sus fondos del contrato inteligente acumulativo.
Las ventajas de los ZK-Rollups
Los ZK-Rollups brindan ventajas significativas sobre las técnicas de escalamiento más antiguas, como las cadenas laterales y los "Optimistic Rollups" que actualmente lideran el camino en Ethereum.
Al igual que los ZK-Rollups, los Optimistic Rollups también procesan transacciones fuera de la cadena y las agrupan en lotes para enviarlas a la cadena de retransmisión. Pero en lugar de utilizar pruebas ZK, utilizan un mecanismo a prueba de fraude en el que se supone que las transacciones son válidas, a menos que alguien las cuestione. Esto requiere el uso de una “ventana” o período de tiempo en el que cualquiera sea libre de comprobar y verificar las transacciones, y de presentar una impugnación si descubre que alguien está haciendo trampa. Si el desafío tiene éxito, la transacción fraudulenta se revierte y el retador gana una recompensa.
Las cadenas laterales son una alternativa. Son redes blockchain independientes que funcionan en paralelo con la red principal, utilizando sus propios mecanismos de consenso que les permiten procesar transacciones por sí mismas. Se conectan a la red principal mediante una "vinculación bidireccional", que permite la transferencia de activos entre las dos cadenas.
Los ZK-Rollups ofrecen ventajas convincentes sobre los Optimistic Rollups y Sidechains:
Mayor finalidad de las transacciones en comparación con los Optimistic Rollups, porque el uso de pruebas ZK significa que se pueden verificar instantáneamente al enviarlas a la red principal. El período de desafío con Optimistic Rollup significa que las transacciones siempre se retrasarán.
Mayor seguridad en comparación con las cadenas laterales porque heredan la seguridad de la red principal subyacente mediante el uso de pruebas de validez. Las cadenas laterales dependen de sus propios modelos de seguridad, que son mucho más débiles que las cadenas de bloques establecidas como Ethereum.
Las tarifas de gas reducidas son otro beneficio de ZK-Rollups en comparación con Sidechains. Debido a que muchas transacciones se agregan en una sola, que luego se procesa en la cadena principal, la tarifa de gas pagada a Ethereum se puede compartir entre todas las transacciones del paquete. Las cadenas laterales no pueden hacer esto. Todavía procesan cada transacción de forma independiente, lo que significa que el usuario paga la tarifa completa de la transacción.
¿Cuál es el estado de los ZK-Rollups?
Varios proyectos están llevando los ZK-Rollups a la corriente principal. Una de las más prometedoras es la red modular zkEVM Layer-2, Prom ZkEVM, que ha creado una solución que admite Ethereum, cadenas de bloques compatibles con EVM y cadenas de bloques que no son EVM.
Este amplio soporte es esencial para Prom ZkEVM, ya que tiene la misión de ofrecer interoperabilidad en todas las cadenas de bloques principales. Su arquitectura le permite enviar simultáneamente pruebas de validez a dos blockchains a la vez.
El uso de la tecnología STARK recursiva por parte de Prom ZkEVM ha demostrado ser extremadamente escalable y altamente económico, mientras que su alto grado de interoperabilidad simplifica la vida de los desarrolladores Web3. Además, también admite funciones de "abstracción de cuenta" habilitadas por el estándar ERC-4337, por lo que las dApps pueden implementar funciones fáciles de usar, como los métodos tradicionales de recuperación de cuentas basados en correo electrónico.
zkSync es otro gran nombre en el espacio ZK-Rollup. Como una de las primeras implementaciones de ZK-Rollup, tiene una importante ventaja de ser el primero en actuar que ha ayudado a impulsar su adopción, ganándose a cientos de desarrolladores de dApp con su promesa de 2000 transacciones por segundo.
Estas impresionantes velocidades están respaldadas por una sólida seguridad, que zkSync hereda de Ethereum, y bajas tarifas de transacción. Es más, muchos desarrolladores consideran que los paquetes acumulativos maduros de zkSync son más fáciles de implementar, lo que significa que las dApps pueden admitir transferencias de activos sin fricciones a través de cadenas EVM sin latencia.
Los ZK-Rollups más especializados, como Immutable X, se centran en casos de uso específicos dentro de Ethereum, como los juegos Web3. Está dirigido a juegos blockchain que utilizan NFT como personajes, armas y accesorios dentro del juego. En muchos juegos, estos activos son extremadamente económicos, por lo que es necesario mantener las tarifas de transacción al mínimo. Es por eso que Immutable X es el favorito de cientos de juegos blockchain. Permite a los jugadores comprar y vender instantáneamente activos de bajo costo con tarifas insignificantes.
Además, los jugadores de juegos blockchain deben poder realizar transacciones instantáneamente. Quieren poder comprar una nueva arma o artículo y usarlo inmediatamente en su próximo juego. Immutable X hace esto, con una increíble velocidad de 9000 transacciones por segundo. Como beneficio adicional, Immutable X dice que las NFT en su red son neutras en carbono gracias a su mecanismo de consenso de prueba de participación altamente eficiente.
Escalabilidad de blockchain lograda
El progreso de proyectos como Prom ZkEVM, zkSync e Immutable X demuestra cómo ZK-Rollups ha alcanzado el nivel de madurez necesario para que la tecnología se generalice. Los ZK-Rollups ofrecen más que simples promesas: están transformando activamente las cadenas de bloques, permitiéndoles alcanzar escala y al mismo tiempo mejorar la seguridad y privacidad de cada usuario.
Al utilizar las capacidades de vanguardia de las pruebas ZK, los ZK-Rollups brindan a las dApps una forma poderosa, versátil, segura y que preserva la privacidad de escalar en cualquier blockchain.
