Tecnologia de rollup ZK

Conforme explicado no módulo anterior, zkRollup é a tecnologia por trás do zkSync. Esta solução de escalabilidade de Camada 2 foi projetada para aumentar a taxa de transações do Ethereum e reduzir os custos sem comprometer a segurança.

O ZkRollup funciona agregando várias transações fora da cadeia em um único lote. Esse lote é então processado fora da cadeia, e uma prova criptográfica conhecida como zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) é gerada para verificar a exatidão das transações. Essa prova é enviada à mainnet Ethereum para verificação, garantindo que as transações sejam seguras e válidas sem processar cada uma individualmente on-chain.

Comparação com Rollups Otimistas

Rollups otimistas assumem que as transações são válidas por padrão e só executam cálculos para detectar fraudes se houver um desafio levantado por qualquer parte envolvida. Embora reduzam os custos de gás, exigem um período de disputa, o que pode atrasar a finalidade e as resoluções.

ZKRollups fornece finalidade imediata e aumenta a segurança, pois elimina a necessidade de um período de disputa. Geralmente, são considerados mais seguros e eficientes, mas também mais complexos de implementar em termos de arquitetura.

A principal vantagem da tecnologia zkRollup é sua capacidade de aumentar o throughput de transações mantendo os altos padrões de segurança para side chains e a main chain.

Disponibilidade de Dados On-Chain e Medidas de Segurança

A disponibilidade de dados é muito importante, especialmente quando se trata de garantir a integridade e segurança dos sistemas de rollup como o zkSync. No zkSync, o conceito de diferenças de estado é usado para otimizar a submissão de dados ao Ethereum. Em vez de postar dados detalhados da transação, o zkSync envia diferenças de estado, que representam mudanças no estado do blockchain. Essa abordagem reduz a quantidade de dados que precisa ser submetida à mainnet, diminuindo assim os custos de gás.

zkSync tem uma arquitetura técnica projetada para aprimorar a escalabilidade e a segurança para transações Ethereum. Esta arquitetura possui vários componentes que trabalham juntos para alcançar alta capacidade de processamento e baixos custos de transação, mantendo a segurança da mainnet Ethereum.

Elementos da Arquitetura ZKSync

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

Implementação do nó

O nó zkSync é responsável por receber e processar transações dos usuários. Ele mantém o estado off-chain e agrega transações para lotes, que são então selados e enviados à cadeia. O nó garante que os dados da transação sejam processados e armazenados corretamente, facilitando a operação eficiente do sistema zkRollup.

Circuitos ZK

Os circuitos de conhecimento zero (ZK) são construções matemáticas que representam a lógica de computação necessária para provas verificáveis. No zkSync, esses circuitos definem as regras para a execução de transações dentro da EraVM (máquina virtual do zkSync). Os circuitos são projetados para garantir que cada transação processada off-chain possa ser verificada on-chain, mantendo assim a integridade e segurança do sistema.

Prover

O probador é um componente importante que constrói provas criptográficas (ZKS) para as transações processadas fora da cadeia, para atestar a correção da execução da transação conforme são enviadas à mainnet do Ethereum para verificação. O papel do probador ajuda a garantir que apenas transações válidas sejam incluídas no zkRollup, evitando assim fraudes e garantindo a integridade dos dados.

EraVM

zkSync usa uma máquina virtual especializada chamada EraVM, que opera em uma arquitetura baseada em registradores, em vez da arquitetura baseada em pilha da Máquina Virtual Ethereum (EVM). EraVM é otimizada para gerar provas de conhecimento zero, simplificando o processo de verificação de computações complexas on-chain. Essa máquina virtual é fundamental para a capacidade do zkSync de processar e verificar transações de forma eficiente.

Agregação de Provas

O zkSync utiliza técnicas de agregação de prova para melhorar a escalabilidade. A agregação de provas simples envolve a verificação de provas independentes coletivamente no Ethereum L1, reduzindo a frequência de liquidações para conservar as taxas de gás. A agregação de prova em camadas permite que as cadeias ZK atuem como redes de Camada 3 que estabelecem suas provas em uma cadeia ZK de Camada 2 intermediária, permitindo uma comunicação entre cadeias e transações atômicas mais rápidas. Essa abordagem modular garante escalabilidade e verificação eficiente em toda a rede.

Soberania e Modularidade

A arquitetura do zkSync foi projetada para ser soberana e modular, permitindo que os desenvolvedores personalizem suas cadeias ZK de acordo com necessidades específicas. Isso inclui a configuração de sequenciamento de transações, políticas de disponibilidade de dados e mecanismos de consenso. O design modular garante que os desenvolvedores tenham controle total sobre suas cadeias, permitindo soluções personalizadas para vários casos de uso, garantindo a compatibilidade dentro do ecossistema Ethereum.

Essa arquitetura abrangente permite que o zkSync forneça soluções escaláveis, econômicas e seguras para uma ampla gama de aplicativos blockchain, desde mercados DeFi e NFT até soluções corporativas e interoperabilidade entre cadeias.

Destaques

• Explicação detalhada da tecnologia zkRollup e seus benefícios.
• Comparação do zkRollup com outras tecnologias rollup.
• Explicação da disponibilidade de dados e medidas de segurança no zkSync.
• Descrição dos principais componentes da arquitetura do zkSync e suas interações.