Tecnología ZK Rollup

Como se explicó en el módulo anterior, zkRollup es la tecnología detrás de zkSync. Esta solución de escalabilidad de capa 2 fue diseñada para mejorar el rendimiento de las transacciones de Ethereum y reducir los costos sin comprometer la seguridad.

ZkRollup funciona agregando múltiples transacciones fuera de la cadena en un lote único. Este lote se procesa fuera de la cadena y se genera una prueba criptográfica conocida como un zkSNARK (Argumento de Conocimiento Sucinto No Interactivo de Conocimiento Cero) para verificar la corrección de las transacciones. Esta prueba se envía a la red principal de Ethereum para su verificación, asegurando que las transacciones sean seguras y válidas sin procesar cada una individualmente en la cadena.

Comparación con Optimistic Rollups

Los rollups optimistas asumen que las transacciones son válidas por defecto y solo ejecutan cálculos para detectar fraudes si se plantea un desafío por alguna de las partes involucradas. Si bien reducen los costos de gas, requieren un período de disputa, lo que puede retrasar la finalización y las resoluciones.

ZKRollups proporciona finalidad inmediata y mejora la seguridad, ya que elimina la necesidad de un período de disputa. En general, se consideran más seguros y eficientes, pero también son más complejos de implementar en cuanto a arquitectura.

La ventaja principal de la tecnología zkRollup es su capacidad para aumentar la capacidad de transacción manteniendo altos estándares de seguridad para las cadenas laterales y la cadena principal.

Disponibilidad de datos en cadena y medidas de seguridad

La disponibilidad de datos es muy importante, especialmente cuando se trata de garantizar la integridad y seguridad de los sistemas de rollup como ZKS. En ZKS, se utiliza el concepto de diferencias de estado para optimizar la presentación de datos a Ethereum. En lugar de publicar datos detallados de transacciones, ZKS presenta diferencias de estado, que representan cambios en el estado de la cadena de bloques. Este enfoque reduce la cantidad de datos que deben presentarse en la mainnet, lo que a su vez reduce los costos de gas.

zkSync tiene una arquitectura técnica diseñada para mejorar la escalabilidad y la seguridad de las transacciones de Ethereum. Esta arquitectura tiene una serie de componentes que trabajan juntos para lograr un alto rendimiento y bajos costos de transacción, al tiempo que mantienen la seguridad de la red principal de Ethereum.

Elementos de la arquitectura de ZKSync

Fuente:@luozhu/BJWtCYpFi"">https://hackmd.io/@luozhu/BJWtCYpFi

Implementación de nodos

El nodo zkSync es responsable de recibir y procesar transacciones de usuarios. Mantiene el estado fuera de la cadena y agrega transacciones en lotes, que luego se sellan y se envían en cadena. El nodo garantiza que los datos de transacción se procesen y almacenen correctamente, facilitando la operación eficiente del sistema zkRollup.

Circuitos ZK

Los circuitos de conocimiento cero (ZK) son construcciones matemáticas que representan la lógica de computación necesaria para las pruebas verificables. En zkSync, estos circuitos definen las reglas para la ejecución de transacciones dentro de EraVM (la máquina virtual de zkSync). Los circuitos están diseñados para garantizar que cada transacción procesada fuera de la cadena se pueda verificar en la cadena, manteniendo así la integridad y seguridad del sistema.

Prover

El probador es un componente importante que construye pruebas criptográficas (zk-SNARK) para las transacciones procesadas fuera de la cadena, para dar fe de la corrección de la ejecución de la transacción a medida que se envían a la red principal de Ethereum para su verificación. El papel del probador ayuda a garantizar que solo se incluyan transacciones válidas en zkRollup, evitando así el fraude y garantizando la integridad de los datos.

EraVM

zkSync utiliza una máquina virtual especializada llamada EraVM, que opera en una arquitectura basada en registros en lugar de la arquitectura basada en pila de la máquina virtual de Ethereum (EVM). EraVM está optimizado para generar pruebas de conocimiento cero, lo que simplifica el proceso de verificación de cálculos complejos en cadena. Esta máquina virtual es fundamental para la capacidad de zkSync para procesar y verificar transacciones de manera eficiente.

Agregación de pruebas

zkSync utiliza técnicas de agregación de pruebas para mejorar la escalabilidad. La agregación de pruebas simple implica verificar pruebas independientes colectivamente en Ethereum L1, reduciendo la frecuencia de liquidaciones para conservar las tarifas de gas. La agregación de pruebas en capas permite que las cadenas ZK actúen como redes de Capa 3 que liquidan sus pruebas en una cadena ZK de Capa 2 intermedia, lo que permite una comunicación entre cadenas más rápida y transacciones atómicas. Este enfoque modular garantiza la escalabilidad y la verificación eficiente en toda la red.

Soberanía y Modularidad

La arquitectura de zkSync está diseñada para ser soberana y modular, lo que permite a los desarrolladores personalizar sus cadenas ZK según necesidades específicas. Esto incluye la configuración de la secuenciación de transacciones, políticas de disponibilidad de datos y mecanismos de consenso. El diseño modular garantiza que los desarrolladores tengan control total sobre sus cadenas, lo que permite soluciones a medida para varios casos de uso, al tiempo que garantiza la compatibilidad dentro del ecosistema de Ethereum.

Esta arquitectura integral permite a zkSync proporcionar soluciones escalables, rentables y seguras para una amplia gama de aplicaciones blockchain, desde mercados DeFi y NFT hasta soluciones empresariales e interoperabilidad entre cadenas.

Aspectos destacados

• Explicación detallada de la tecnología zkRollup y sus beneficios.
• Comparación de zkRollup con otras tecnologías rollup.
• Explicación de la disponibilidad de datos y medidas de seguridad en zkSync.
• Descripción de los componentes clave de la arquitectura zkSync y sus interacciones.