Tecnologia ZK Rollup

Como explicado no módulo anterior, zkRollup é a tecnologia por trás do zkSync. Esta solução de escalabilidade de Camada 2 foi projetada para melhorar a capacidade de transação do Ethereum e reduzir custos sem comprometer a segurança.

O ZkRollup funciona agregando várias transações fora da cadeia em um lote único. Este lote é então processado fora da cadeia, e é gerada uma prova criptográfica conhecida como zkSNARK (Argumento de Conhecimento Sucinto Não Interativo de Conhecimento Zero) para verificar a correção das transações. Esta prova é submetida ao Ethereum mainnet para verificação, garantindo que as transações são seguras e válidas sem processar cada uma individualmente na cadeia.

Comparação com Optimistic Rollups

Os Rollups Otimistas assumem que as transações são válidas por padrão e só executam cálculos para detetar fraudes se uma contestação for levantada por qualquer parte envolvida. Embora reduzam os custos do gás, exigem um período de litígio, o que pode atrasar o final 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 são mais complexos de implementar em termos de arquitetura.

A principal vantagem da tecnologia zkRollup é a sua capacidade de aumentar a taxa de transações, mantendo os elevados padrões de segurança para as 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 de sistemas de rollup como o zkSync. No zkSync, o conceito de diferenças de estado é usado para otimizar a submissão de dados para o Ethereum. Em vez de publicar dados detalhados da transação, o zkSync submete diferenças de estado, que representam mudanças no estado da blockchain. Esta abordagem reduz a quantidade de dados que precisam ser submetidos à mainnet, diminuindo assim os custos de gás.

zkSync tem uma arquitetura técnica projetada para melhorar a escalabilidade e segurança das transações Ethereum. Esta arquitetura tem 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 de Nó

O nó zkSync é responsável por receber e processar transações dos utilizadores. Mantém o estado fora da cadeia e agrega transações da Gate.io em lotes, que são então selados e submetidos à cadeia. O nó garante que os dados das transações 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 computacional necessária para provas verificáveis. No zkSync, esses circuitos definem as regras para a execução de transações dentro do EraVM (máquina virtual do zkSync). Os circuitos são projetados para garantir que todas as transações processadas off-chain possam ser verificadas on-chain, mantendo assim a integridade e a segurança do sistema.

Prover

O provador é um componente importante que constrói provas criptográficas (zk-SNARKs) para as transações processadas off-chain, para atestar a correção da execução da transação à medida que são submetidas à mainnet Ethereum para verificação. O papel do provador ajuda a garantir que apenas transações válidas sejam incluídas no zkRollup, evitando fraudes e garantindo a integridade dos dados.

EraVM

O zkSync usa uma máquina virtual especializada chamada EraVM, que opera em uma arquitetura baseada em registro em vez da arquitetura baseada em pilha da Máquina Virtual Ethereum (EVM). O EraVM é otimizado para gerar provas de conhecimento zero, simplificando o processo de verificação de cálculos complexos 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 provas para melhorar a escalabilidade. A agregação de provas simples envolve verificar provas independentes coletivamente no Ethereum L1, reduzindo a frequência de liquidações para conservar as taxas de gás. A agregação de provas em camadas permite que as cadeias ZK atuem como redes de Camada 3 que liquidam suas provas em uma cadeia ZK de Camada 2 intermediária, permitindo uma comunicação inter-cadeias mais rápida e transações atômicas. Esta abordagem modular garante escalabilidade e verificação eficiente em toda a rede.

Soberania e modularidade

A arquitetura do zkSync é projetada para ser soberana e modular, permitindo aos desenvolvedores personalizar suas cadeias ZK de acordo com necessidades específicas. Isso inclui configurar a sequenciação de transações, as políticas de disponibilidade de dados e os mecanismos de consenso. O design modular garante que os desenvolvedores tenham controle total sobre suas cadeias, possibilitando soluções personalizadas para vários casos de uso, ao mesmo tempo que assegura a compatibilidade dentro do ecossistema Ethereum.

Esta arquitetura abrangente permite à zkSync fornecer soluções escaláveis, economicamente viáveis e seguras para uma ampla gama de aplicações blockchain, desde mercados DeFi e NFT até soluções empresariais e interoperabilidade entre blockchains.

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 zkSync e suas interações.