Comparação de SDKs de rollup e análise de seleção de projetos

Por Trustless Labs

Rollup SDKs对比及项目选型分析

Fonte: Trustless Labs

Existem atualmente dois tipos de SDKs de rollup: ZK e OP, que são baseados principalmente em Arbitrum Orbit, OP Stack, ZK Stack e Polygon CDK. Este artigo fornece uma introdução abrangente e uma análise comparativa desses quatro esquemas. Entre eles, o Polygon CDK mostra grande potencial devido à sua escalabilidade, flexibilidade de segurança e vantagens de custo.

Seja a transição do Manta do OP Stack para o Polygon CDK ou o lançamento justo do ZKFair, o Polygon CDK capacita os projetos a lidar com um enorme valor total bloqueado (TVL) e ecossistema. Acreditamos que o ZK Rollup é a solução definitiva para a escalabilidade do Rollup. A Polygon CDK está gradualmente dominando o mercado, aproveitando suas vantagens, como modularidade, personalização, múltiplas soluções de disponibilidade de dados e baixa barreira à entrada. Combinado com o excelente desempenho do projeto emblemático ZKFair, acreditamos que o Polygon CDK é a solução ideal mais promissora no atual ZK Rollup SDK.

1. Visão geral do SDK do Rollup

Da perspetiva da implementação técnica subjacente, o SDK do Rollup pode ser dividido em duas categorias: uma é o SDK do OP-Rollup, que mantém a segurança com base em provas de fraude otimistas, e a outra é o SDK do ZK-Rollup, que depende de provas de conhecimento zero para estabelecer confiança on-chain. O OP-R SDK foi originalmente proposto pela Optimism, introduzindo o conceito de OP Stack. Em março de 2023, a Arbitrum lançou a solução Orbit. Logo depois, o ZK-R SDK surgiu, com soluções representativas incluindo o ZK Stack do zkSync e o Polygon CDK proposto pela Polygon.

1.1 Órbita Arbitrum

O Arbitrum Orbit foi projetado para permitir modificações na base de código do Arbitrum Nitro. Tem permissão perpétua e recursiva, permitindo a criação de cadeias Orbit que podem hospedar outras cadeias sob as mesmas condições de licenciamento. O Orbit Chain pode ser liquidado em várias redes Arbitrum, mas não suporta alternância de rede após a implantação. Ele suporta os tipos de cadeia AnyTrust e Rollup para atender a diferentes requisitos de segurança e custo.

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Como mostrado no diagrama, o objetivo do Arbitrum Orbit é permitir que os desenvolvedores construam redes de Camada 2 ou mesmo de Camada 3 da Arbitrum. Os desenvolvedores podem escolher entre o Arbitrum Rollup, onde todos os dados de transação são publicados na Camada de Liquidação, e o AnyTrust Chain, onde os Dados de Transação são mantidos pelo Comitê de Disponibilidade de Dados do DAC e a Prova de Disponibilidade de Dados do DACerts é emitida para a Camada de Liquidação, semelhante ao Validium. Eles podem personalizar tokens de gás e modelos econômicos, entre outras coisas. Ao mesmo tempo, a Arbitrum também está promovendo o Stylus, permitindo que os desenvolvedores aproveitem o Orbit para construir rollups em cima de VMs EVM e WASM. Os usuários do Arbitrum Orbit têm a flexibilidade de construir sua rede de Camada 3 com base no Arbitrum One ou Arbitrum Nova, com sua camada de liquidação posicionada na Camada 2 do Arbitrum. Isso significa que as Taxas de Transação na Camada 3 serão revertidas para a Camada 2 do protocolo Arbitrum. Se você quiser construir uma rede de camada 2 baseada em Ethereum como uma camada de liquidação, você precisa obter autorização de licenciamento de código da Offchain Labs ou Arbitrum DAO.

1.2 Pilha OP

O OP Stack consiste nos componentes de software que compõem a infraestrutura Optimism Mainnet. O OP Stack fez uma iteração Bedrock para ajudar a construir a rede Optimistic Rollup e apoiar a Optimism Superchain. Sua arquitetura inclui a Máquina Virtual Ethereum (EVM) para a camada de execução, um único módulo sequenciador para processar transações e uma rede multicamada para formatação, liquidação e governança de dados.

Depois de atualizar recentemente o OP Stack para a versão Bedrock, o custo por transação foi reduzido em mais de 70% através de uma estratégia de compressão de transação otimizada. Ao mesmo tempo, várias transações podem ser processadas no mesmo bloco de camada 2, reduzindo o tamanho dos dados de estado. O refinamento destes componentes individuais facilita o desenvolvimento. É aí que entra o OP Stack.

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Em seu plano SuperChain, todos os rollups usando o OP Stack serão integrados em uma cadeia de OP padronizada. Essas cadeias podem se comunicar diretamente através do protocolo de mensagens Cross-Chain Interaction, compartilhando uma ponte comum EthereumCross-Chain Interaction. Além disso, a ordenação das transações nessas cadeias será tratada pela mesma rede sequenciadora.

1.3 Pilha ZK

O ZK Stack é uma estrutura modular de código aberto projetada para construir redes personalizadas de Camada 2 e Camada 3 (Hyperchains) alimentadas por ZK com base no código da Era zkSync. ZK Stack é desenvolvido sob uma licença Open Source e é livre para usar, aumentando a facilidade de uso e envolvimento da comunidade. As hipercadeias construídas usando essa estrutura se conectam perfeitamente em uma rede sem confiança, garantindo baixa latência e liquidez compartilhada para maior interoperabilidade. O ZK Stack aproveita a confiabilidade do zkSync Era para fornecer uma base segura, enquanto sua ênfase na contribuição e propriedade da comunidade fornece algum suporte para o ecossistema de descentralização. A natureza soberana desta estrutura dá aos desenvolvedores um grau de autonomia sobre suas Hyperchains, ajudando a construir um sistema que é um pouco descentralizado e sustentável. Além disso, o ZK Stack é adequado para uma variedade de casos de uso, incluindo jogos, web social e aplicativos empresariais, fornecendo algumas soluções personalizadas para necessidades específicas. Com suas opções de conectividade assíncrona, o ZK Stack se torna uma das ferramentas para construir uma DescentralizaçãoBlockchain que é um pouco segura, personalizável e interoperável.

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A Era zkSync supera a fragmentação da liquidez nas redes. Como pioneira, a Hyperchain liderou esta rede de liquidez unificada e ultra-escalável e deu o exemplo para outras redes.

No entanto, apesar de seus recursos poderosos, ZK Stack não é uma solução única para todas as situações. Para aplicativos DeFi (Finanças Descentralizadas) tradicionais ou projetos de Token Não Fungível (Token Não Fungível), pode ser mais eficiente implantar em uma hipercadeia existente, como zkSync, e fornecer sincronização com outros protocolos.

1.4 Polígono CDK

Polygon CDK é uma base de código modular e Open Source projetada para simplificar o complexo processo de construção e lançamento de cadeias de Camada 2 (L2) alimentadas por ZK no Ethereum. Este kit de ferramentas permite que os desenvolvedores projetem redes com base em suas necessidades específicas, fornecendo uma modularidade central que aumenta a flexibilidade. O uso da Prova de Conhecimento Zero garante segurança criptográfica e finalidade quase instantânea das transações. Usando a cadeia de implantação CDK, os desenvolvedores podem iniciar redes L2 orientadas por ZK auto-interoperáveis que se conectam a pontes ZK compartilhadas, formando a camada de valor da Internet.

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Os desenvolvedores podem personalizar o ambiente de execução da cadeia, selecionar zkEVM, selecionar o modo "validium" e escolher um sequenciador centralizado. Os recursos de personalização também se estendem à disponibilidade de dados com DACs nativos, ajustando o tempo de lançamento das provas ZK e especificando tokens para gás. Notavelmente, apesar desses recursos de personalização, o Non-fungible Token Chain interopera perfeitamente com outras cadeias Polygon e compartilha liquidez. A modularidade do CDK garante flexibilidade sem sacrificar a escalabilidade ou interromper a liquidez. Como um dos principais componentes técnicos do Polygon 2.0, o Interop Layer desempenha um papel fundamental na aceitação de provas ZK, agregando-as e publicando provas e estado da cadeia atualizado para o Ethereum, garantindo a finalidade quase instantânea e a interação entre cadeias. As tecnologias ZK de ponta da Polygon, como o zkEVM, garantem que as cadeias desenvolvidas com CDK permaneçam preparadas para o futuro e possam se beneficiar de avanços tecnológicos contínuos. A segurança on-chain implantada pela CDK depende da criptografia, fornecendo uma camada de valor mais segura, interconectada e infinitamente escalável sem a necessidade de incentivos complexos.

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Fonte: Trustless Labs

2. Profundidade do Polygon CDK: O líder da faixa do SDK do Rollup

2.1 Extensibilidade e Compatibilidade

Com o Polygon CDK, os desenvolvedores podem implantar diretamente rollups idênticos aos EVMs, facilitando uma migração perfeita dos desenvolvedores de EVM para o ecossistema. Ao mesmo tempo, o Polygon CDK alcança um alto grau de modularidade dividindo os componentes individuais do rollup em serviços independentes. Por exemplo, o sincronizador é responsável por sincronizar blocos entre a camada um e a camada dois, o provador gera provas, o sequenciador valida transações e pacotes de blocos e o serviço RPC fornece acesso externo. Os criadores do Rollup podem dimensionar serviços específicos com base em suas necessidades.

Com o Polygon CDK, você pode criar um rollup de fase zero, onde a raiz de estado da segunda camada é comprometida com a primeira camada. Ao mesmo tempo, o estado do rollup pode ser reconstruído com base em todos os dados na primeira camada. Além disso, o contrato da Camada 1 verificará a legitimidade da prova ZK, garantindo que todas as alterações de estado na Camada 2 sejam perfeitamente legítimas.

O Polygon CDK suporta uma camada dedicada de disponibilidade de dados e uma placa de disponibilidade de dados, garantindo uma disponibilidade de dados confiável mesmo ao escolher um validium. O Polygon CDK suporta uma variedade de personalizações de parâmetros, permitindo que os desenvolvedores escolham entre os modos zk-rollup e validium para construir sua própria camada 2. Ele também suporta a personalização de parâmetros como Gas Token, Gas Fee, Proof Submission Frequency, Batch Size, e muito mais.

2.2 Desempenho e custo

O Polygon CDK permite a geração rápida de Prova de Conhecimento Zero com STARKs recursivos e Polygon Zero. Com configurações de hardware otimizadas, ele pode atingir mais de 2000 TPS, excedendo em muito a taxa de transferência do EthereumMainnet. Ao mesmo tempo, permite que provas de validade mais frequentes sejam configuradas, permitindo que a Camada 1 verifique rapidamente o estado da Camada 2 e fornecendo à Camada 2 uma finalidade rápida.

O Rollup permite regras personalizadas de cobrança de token de gás e taxa de gás, dando aos desenvolvedores a liberdade de reduzir os custos para os usuários do rollup. Além disso, o custo de manutenção de um rollup depende do tamanho dos dados enviados para a primeira camada, enquanto a prova zkSNARK é menor, portanto, o custo de manutenção é menor. De acordo com dados oficiais, a taxa média de gás por transação no Polygon Zkevm é de apenas 0,000294 ETH.

3. Estudo de caso da Polygon CDK

3.1 ZKFair

O sistema de prova ZK da Polygon é baseado em provas matemáticas e fornece um modelo de segurança mais forte em comparação com as provas de fraude orientadas para incentivos socioeconômicos do OP Stack. Além disso, a estrutura modular e soberana da Polygon CDK oferece flexibilidade incomparável para o desenvolvimento, um recurso que a ZKFair aproveita para suas soluções de Blockchain personalizadas. Ao mesmo tempo, o foco da Polygon CDK na interoperabilidade e liquidez compartilhada é fundamental para a prosperidade das redes Blockchain. Ele permite uma integração perfeita com Ethereum e outras cadeias Polygon, atraindo uma grande base de usuários e pool de liquidez. Embora cada SDK tenha suas vantagens, o Polygon CDK é uma proposta atraente no espaço do SDK do Rollup devido à sua modularidade, segurança avançada, interoperabilidade e equilíbrio flexível entre custo e desempenho.

A ZKFair escolheu usar o Polygon CDK em linha com seus objetivos de escalabilidade, desempenho e flexibilidade econômica, que são essenciais para projetos inovadores na tecnologia Blockchain. Aproveitando os parâmetros personalizáveis fornecidos pelo Polygon CDK, a ZKFair implantou um rollup com Stable Coin USDC como o token de gás. Aproveitando as taxas de gás configuráveis da CDK, a ZKFair implementou uma solução de ajuste de gás personalizável que permite uma distribuição justa de tokens de governança. Isso marca o lançamento bem-sucedido do primeiro Polygon CDK baseado em Tier 2, com seu valor total bloqueado (TVL) crescendo de 0 para US$ 160 milhões em três dias. Nas duas primeiras semanas de entrada em funcionamento, a Camada 2 tinha mais de 450.000 endereços ativos e processou mais de 5 milhões de transações.

Usando o design modular do Polygon CDK, a ZKFair planeja migrar sua camada de Disponibilidade de Dados (DA) do Conselho de Disponibilidade de Dados (DAC) para a Celestia. A integração com a camada modular de disponibilidade de dados (DA) da Celestia para dimensionamento de dados reduz os custos de gás no ecossistema ZKFair, fornecendo uma experiência Blockchain mais econômica e fácil de usar do que outras soluções.

3.2 Transição de Manta de OP Stack para Polygon CDK

A transição da Manta do OP Stack para o Polygon CDK reflete seu compromisso em melhorar a experiência do usuário, especialmente na aceleração dos acordos de retirada. A tecnologia zkEVM no Polygon CDK, que fornece liquidação rápida e forte segurança através do atestado ZK, é significativamente melhor do que o Optimistic Rollup do OP Stack. Outra razão importante para a transformação de Manta é a integração com o ecossistema mais amplo da Polygon. Essa mudança permite que a Manta aproveite a liquidez compartilhada da rede Polygon, aprimorando a integração do ecossistema por meio de uma ponte ZK sem confiança.

Conclusão

A exploração deste relatório de vários SDKs de Rollup destaca a diversidade dinâmica das tecnologias Blockchain. Embora cada SDK – Arbitrum Orbit, OP Stack, ZK Stack e, especialmente, Polygon CDK – tenha feito contribuições significativas para o ecossistema Blockchain, mais e mais projetos estão optando por usar o Polygon CDK em busca de escalabilidade, segurança e eficiência. Essa preferência se reflete na estratégia da Manta de recorrer ao Polygon CDK para uma melhor experiência do usuário e na escolha do Polygon CDK pela ZKFair por sua segurança robusta e flexibilidade.

Com sua tecnologia ZK, interoperabilidade e soluções econômicas, a Polygon CDK se destaca não apenas como uma ferramenta inovadora, mas também como uma solução abrangente para os desafios do blockchain moderno. Ele preenche a lacuna entre ideais e realidade, fornecendo uma plataforma que se alinha com as necessidades crescentes da Comunidade Blockchain. Isso torna o Polygon CDK não apenas um SDK, mas um catalisador para a próxima onda de inovação em Blockchain, empurrando projetos como o ZKFair para novas áreas de desempenho e escalabilidade. No cenário da tecnologia Blockchain em constante evolução, o Polygon CDK é um caminho proeminente que combina eficiência, segurança e acessibilidade para traçar um futuro que não seja apenas tecnologicamente avançado, mas inclusivo de progresso.

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