La disputa sobre la escalabilidad de Ethereum L2: Análisis comparativo entre Optimistic y ZK-Rollups

Ethereum, como una de las plataformas más activas en el campo de la cadena de bloques, alberga una gran cantidad de aplicaciones descentralizadas, desde Finanzas descentralizadas hasta NFT, y su ecosistema está en pleno desarrollo. Sin embargo, la prosperidad de las transacciones on-chain también trae algunos desafíos inherentes, como las altas tarifas de blanqueo de capitales causadas por la congestión de la red, el tiempo de transacción prolongado y la tasa de fallos aumentada, factores que afectan gravemente la disposición de los usuarios a participar.

Para resolver estos problemas y mantener las características distribuidas de la cadena principal, la comunidad ha adoptado principalmente soluciones de escalado L2. El principio central de L2 es trasladar la computación y las transacciones de la red principal (L1) a una red de segunda capa, enviando solo los resultados finales de las transacciones a la red principal. Este método no solo mejora la eficiencia de las transacciones y reduce los costos, sino que también preserva la seguridad de la red principal.

Actualmente, las soluciones L2 más conocidas incluyen Rollups y cadenas laterales. Los Rollups se pueden dividir en Rollups Optimistas y Rollups de Conocimiento Cero (ZK-Rollups).

Rollups optimistas

Optimistic Rollups realizan todos los cálculos de transacciones y actualizaciones de estado en la red L2, y luego publican en masa los datos originales de las transacciones comprimidas en la red principal. Los nodos L2 asumen por defecto que estas transacciones son válidas, a menos que alguien las impugne. Este método mejora significativamente la velocidad y eficiencia de la confirmación de transacciones.

Después de enviar la transacción, los validadores tienen siete días para presentar pruebas de fraude. Si se encuentra una transacción problemática, los lotes relacionados y sus lotes posteriores se revertirán, los nodos maliciosos serán castigados y los validadores recibirán recompensas. Si no se recibe ninguna prueba de fraude dentro de siete días, todas las transacciones se confirmarán como legales.

La existencia del mecanismo de "prueba de fraude" en sí misma tiene un poderoso efecto disuasorio; de hecho, raramente hay nodos que presenten pruebas de fraude o que sean confirmados como malintencionados. Las razones de esta situación incluyen que el proyecto en sí ha sido ampliamente probado, el alto costo de actuar maliciosamente, así como las posibles pérdidas económicas y de reputación que superan con creces los pequeños beneficios que se podrían obtener.

En realidad, las interrupciones causadas por la volatilidad de la red y errores de software son más comunes que el comportamiento malicioso de los nodos. La principal desventaja de los Optimistic Rollups radica en los problemas de flujo de capitales que trae consigo el período de desafío de siete días y el potencial riesgo de centralización.

ZK-Rollups

A diferencia de los Optimistic Rollups, los ZK-Rollups al enviar datos a la cadena, además de los datos comprimidos, también deben adjuntar una prueba de validez. Esto significa que los ZK-Rollups realizan transacciones fuera de la cadena y calculan la prueba de validez antes de enviarla formalmente.

El concepto de la tecnología ZK precede la aparición de la cadena de bloques, pero sus escenarios de aplicación están limitados por la complejidad del mundo real. La ventaja de que la cadena de bloques aplique la tecnología ZK radica en que puede limitar la complejidad dentro de los contratos inteligentes, solo es necesario verificar los datos y cálculos en la cadena, sin depender de organizaciones o individuos centralizados.

La complejidad de los ZK-Rollups radica en la necesidad de compilar los datos y la lógica de ejecución de transacciones en diagramas de circuitos lógicos complejos, y luego utilizar un probador especializado para generar resultados que se puedan verificar rápidamente mediante cálculos criptográficos. Este proceso suele requerir una gran potencia de cálculo y compiladores y verificadores especializados.

Costo de Layer2

Las redes L2 buscan reducir el costo de interacción de los usuarios en L1, pero ellas mismas también tienen costos.

Los costos de Optimistic Rollups provienen principalmente de dos aspectos: las tarifas de transacción al enviar los datos de transacción comprimidos a L1, y los costos operativos de los nodos L2. Estos costos finalmente se trasladarán a los usuarios. La buena noticia es que el esquema EIP-4844 de Ethereum ha reducido drásticamente los costos de interacción entre L2 y la red principal. Además, el mantenimiento de nodos requiere bloquear grandes cantidades de capital, lo que puede hacer que los inversores pierdan otras oportunidades.

Los principales costos de ZK-Rollups provienen de los recursos de computación, ya que la generación de pruebas de conocimiento cero requiere una gran cantidad de recursos de computación y hardware especializado. Al igual que los Optimistic Rollups, también debe asumir los costos de transacción para enviar datos a la cadena. Además, la demanda de hardware especializado puede llevar a una mayor centralización de la red.

resumen

Optimistic Rollups y ZK-Rollups son soluciones clave del ecosistema de Ethereum para afrontar los desafíos de escalabilidad. Con la implementación de actualizaciones como EIP-4844 de Ethereum, el costo de publicación de datos de L2 se ha reducido significativamente, lo que liberará aún más el potencial de ambas soluciones y promoverá el desarrollo e innovación continuos del ecosistema de Ethereum.