Você já ouviu falar de Zk-Rollups, ou Zero-Knowledge Rollups, mas não tem certeza do que eles são ou como eles funcionam?
Com o crescente interesse na tecnologia blockchain e nas criptomoedas, é importante entender as inovações que estão surgindo nesse campo. Zk-Rollups são uma dessas inovações e representam uma nova forma de escalar as redes blockchain e aumentar a privacidade e segurança das transações.
Por isso, neste texto, vamos explicar exatamente:
- O que são Zk-Rollups (Zero-Knowledge Rollups) e como funcionam,
- Qual a diferença entre os ZK-Rollups e Optimistic Rollups,
- Qual a diferença entre ZK-SNARKs e ZK-STARKs,
- Quais são os contras e perigos dos ZK-Rollups,
- É possível comprar ZK-Rollups?
- O futuro dos ZK-Rollups na indústria blockchain como solução de escalabilidade.
Então vamos começar do básico: afinal, o que são ZK-Rollups?
O que são Zk-Rollups?
Os Zk-Rollups são um tipo de compactação de dados que permite o armazenamento mais eficiente de transações em uma blockchain.
Eles são úteis em termos de escalabilidade, pois permitem que mais informações sejam armazenadas sem sacrificar o desempenho ou a segurança, além de alguns ajudarem a verificação de dados sem revelar os dados reais em si, o que é importante para garantir a privacidade das transações em blockchains.
Essa ainda é uma tecnologia relativamente nova e seu pleno potencial ainda não foi alcançado. Ou seja, ainda há muita coisa para acontecer.
Isso significa que as transações de criptomoedas estão começando a ser processadas mais rapidamente do que se estivessem sendo processadas primeiramente na blockchain principal da criptomoeda.
Como assim?
Vamos entender agora como funcionam os ZK-Rollups.
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Como funcionam os ZK-Rollups?
ZK-Rollups são um tipo de solução de escalabilidade de 2ª camada que permitem a computação e armazenamento de dados fora de uma blockchain principal, a mantendo descongestionada.
2ª camada é um termo usado para descrever soluções que permitem a execução de transações em uma camada diferente de uma blockchain principal, ou seja, basicamente uma blockchain marginal.
Por exemplo, a Arbitrum é uma blockchain de segunda camada, enquanto a Ethereum é uma blockchain de primeira camada, pois a Arbitrum processa transações em sua blockchain para depois enviá-las a Ethereum.
Isso significa que as transações podem ser processadas e verificadas fora da blockchain principal, o que pode ajudar a melhorar a escalabilidade e o desempenho, aproveitando-se da segurança da blockchain subjacente.
Mas é aqui que mora o segredo:
Ao invés de enviar uma transação por vez para a blockchain de primeira camada, os ZK-Rollups usam técnicas criptográficas para “comprimir” várias transações em apenas uma.
Ou seja, é um pacote com inúmeras transações que acontecem em uma blockchain de 2ª camada e que depois é enviada para a blockchain principal como se fosse apenas uma.
Eles também são altamente seguros, pois utilizam métodos criptográficos para garantir que todos os dados incluídos no pacote sejam válidos e não tenham sido adulterados.
Sobre a privacidade, alguns Rollups usam a tecnologia de Zero-Knowledge Proof apenas para compactar suas transações e enviá-las para a camada base, sem oferecer privacidade.
Outros Rollups podem fazer isso e oferecer transações privadas.
Outras redes podem usar Zero-Knowledge Proof sem se comportarem como Rollups, como Secret Network, Monero e ZCash.
Mudando de assunto, existem atualmente dois tipos principais de rollups: ZK-Rollups e Optimistic Rollups. Vamos ver a diferença:
Qual a diferença entre ZK-Rollups e Optimistic Rollups?
Optimistic Rollups também são uma solução de escalabilidade que permite transações mais baratas e rápidas.
Esse mecanismo também “empacota” as transações em apenas uma única e as envia para a blockchain principal. A diferença é que esse método utiliza um outro modelo para a validação das transações.
A validação é feita através de um método chamado prova de fraude, o que significa que qualquer pessoa pode contestar uma transação em até 7 dias após o bloco da rede ter sido validado.
Se uma fraude for comprovada, a blockchain de segunda camada é reiniciada em um ponto que o erro ainda não havia acontecido.
ZK-Rollups são melhores que Optimistic Rollups?
Os Optimistic Rollups são mais maduros, pois foram criados primeiro que os Zero Knowledge Rollups. Também são mais simples, tornando-os mais acessíveis a usuários não técnicos.
Porém os ZK-Rollups possuem uma finalidade mais rápida, afinal depois que são validados, não correm o risco de serem restaurados, pois acompanham uma prova de validade criptográfica que geralmente possuem 2 tipos: ZK-SNARKs e ZK-STARKs.
Por fim, os Zero Knowledge conseguem ser mais rápidos e escalar um volume de transações muito maior que os Optimistic.
ZK-Rollups atualmente podem ser divididos basicamente em duas categorias: ZK-SNARKs e ZKSTARKs.
Qual a diferença entre ZK-SNARKs e ZK-STARKs?
Os ZK-Rollups acompanham uma criptografia robusta, que chamamos de prova de validade, para confirmar a validação das transações.
Essas provas criptográficas podem vir na forma de um ZK-SNARK (Zero-Knowledge Succint Non-Interactive Argument of Knowledge) ou ZK-STARK (Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge).
SNARKs e STARKs ajudam a atestar a integridade dos dados, embora cada tipo de prova tenha características distintas:
O que são ZK-SNARKs?
ZK-SNARKs são o tipo mais usado de prova de conhecimento zero e foram desenvolvidos pela primeira vez por pesquisadores do MIT em 2006. O protocolo ZK-SNARK requer a criação de uma Common Reference String (CRS).
Esta CRS fornece parâmetros públicos que podem ser usados para comprovar e verificar a validade das provas. A segurança do sistema de prova depende de quão seguro o CRS está configurado; se alguma informação usada para criar os parâmetros públicos cair em mãos maliciosas, elas poderão gerar provas falsas.
O que são ZK-STARKs?
ZK-STARKs são um tipo mais novo de prova de conhecimento zero que foi introduzido em 2017. Os ZK-STARKs ainda não são amplamente utilizados, porém eles têm o potencial de se tornar o padrão para ZK-Rollups devido aos seus muitos benefícios.
Assim como os ZK-SNARKs, os ZK-STARKs provam a validade das transações sem revelá-las. No entanto, os ZK-STARKs são considerados uma melhoria em relação aos ZK-SNARKs devido à sua escalabilidade e transparência.
ZK-STARKs são um tipo de prova de conhecimento zero que não requer o uso de uma Common Reference String (CRS). Em vez disso, os ZK-STARKs produzem uma aleatoriedade publicamente verificável para configurar parâmetros para gerar e verificar provas. Isso os torna “transparentes“, pois qualquer pessoa pode verificar as provas sem precisar acessar o CRS.
Quais são os contras dos ZK-Rollups?
Os ZK-Rollups oferecem uma maneira mais eficiente e escalável de processar transações na blockchain. Eles reduzem a quantidade de dados que precisam ser processados, o que pode melhorar a velocidade e a escalabilidade das transações.
No entanto, os ZK-Rollups vêm com algumas compensações, incluindo maior complexidade e possíveis riscos de segurança:
Riscos dos ZK-Rollups:
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- O custo associado à computação e verificação de provas de validade é substancial e pode aumentar as taxas para usuários.
- Os requisitos de hardware podem reduzir o número de participantes, aumentando o risco de operadores mal-intencionados a travarem rollups e censurarem os usuários.
- Operadores centralizados (sequenciadores) podem influenciar a ordenação das transações. (os operadores são os responsáveis por validar as transações em uma segunda camada).
- ZK-Rollups do tipo SNARKs dependem de configurações confiáveis e podem ser vulneráveis a computadores quânticos no futuro.
ZK-Rollups são uma tecnologia nova, portanto, mais pesquisas são necessárias para determinar sua viabilidade e riscos. Essas preocupações estão sendo abordadas por pesquisadores e desenvolvedores que trabalham com a tecnologia.
No geral, os ZK-Rollups oferecem uma solução promissora para dimensionar principalmente a Ethereum, pioneira na tecnologia, de uma maneira que mantenha sua segurança.
Como comprar ZK-Rollups?
Não é possível “comprar” uma solução de escalabilidade, mas é possível investir em tokens que contam com essa tecnologia, aliás você não precisa criar um ZK-Rollup para contar com transações mais baratas.
Você pode comprar tokens e interagir com as redes abaixo que estão sendo pioneiras no assunto. Listei as 2 principais da atualidade:
Polygon (MATIC)
Polygon é um protocolo que permite a escalabilidade de blockchains compatíveis com a Ethereum. Ela faz isso usando rollups, que são camadas de dados compactadas e armazenadas fora da blockchain principal.
Isso permite transações muito mais rápidas e taxas mais baixas do que na rede principal da Ethereum. A Polygon também está trabalhando na integração de outras soluções de dimensionamento, como Plasma e ZK-Rollups.
O token da Polygon é o MATIC.
ZkSync (ainda não tem token)
ZkSync também é uma plataforma de rollups. A ZkSync usa ZK-Rollups para garantir que todas as transações sejam válidas sem que nenhuma informação do usuário seja revelada.
Essa é uma solução de dimensionamento de 2ª camada para a Ethereum que permite que os usuários enviem transações fora da blockchain principal sem sacrificar a segurança ou a descentralização.
O token da ZkSync ainda não foi lançado.
O futuro dos ZK-Rollups como solução de escalabilidade
Os ZK-Rollups oferecem uma maneira fácil de fazer grandes volumes de transações de maneira rápida e barata. Isso ocorre porque eles possibilitam taxas muito menores do que nas blockchains de 1ª camada, sem aumentar a complexidade da rede.
Essa tecnologia já foi endossada até pelo próprio Vitalik Buterin, cofundador da rede Ethereum.
O principal desafio com os ZK-Rollups é garantir que eles sejam de fato seguros por ainda serem uma tecnologia nova.
No futuro, podemos esperar mais adoção de ZK-Rollups como uma grande solução de escalabilidade para blockchains.
