El debate ZK/OP en RaaS: por qué ZK-RaaS toma la delantera - opside

TL; DR

En comparación con los Optimistic Rollups, los ZK-Rollups ofrecen las siguientes ventajas:

1）Los datos de transacciones comprimidos dan como resultado costos de gas L1 más bajos.

2）Seguridad mejorada sin necesidad de que los validadores la desafíen.

3）Velocidad de confirmación de transacción más rápida y tiempo de retiro más corto.

Además de estos beneficios, ZK-RaaS tiene ventajas mediante efectos de red:

4）ZK-RaaS utiliza ZK-PoW para proporcionar potencia computacional escalable para numerosos ZK-Rollups, reduciendo así el costo de los cálculos de ZKP.

5）Gracias a la finalidad más rápida de las transacciones de los ZK-Rollups (del orden de minutos), la comunicación cruzada nativa (NCRC）es posible entre los ZK-Rollups. Esto resuelve el problema de la liquidez fragmentada.

¿Qué es RaaS?

Rollups-as-a-Service (RaaS) proporciona una capa de abstracción sobre el marco Rollup y el SDK, lo que facilita la implementación, el mantenimiento y la creación de paquetes acumulativos de aplicaciones personalizados y específicos de grado de producción (AppRollups). Al igual que los productos SaaS (software como servicio), RaaS permite a los desarrolladores centrarse en crear la capa de aplicación, transformando lo que solía ser un proceso que requería varios ingenieros y docenas de horas en una implementación sin código de 10 minutos.

Hay dos tipos principales de rollups: rollups optimistas y rollups ZK . Se diferencian en la verificación de transacciones y la resolución de disputas, con distintas ventajas y desventajas. Según el tipo de Rollup ofrecido, este artículo divide RaaS en Op-RaaS y ZK-RaaS.

1. Costo

Los ZK-Rollups tienen costos de gas L1 más bajos en comparación con los Optimistic Rollups.

Uno de los objetivos principales de las soluciones Rollup es aumentar el rendimiento de las transacciones en L1 y reducir las tarifas de gas de los usuarios. Tanto los rollups optimistas como los ZK-Rollups logran este objetivo agrupando transacciones por lotes y enviándolas periódicamente a la L1. En consecuencia, ambos incurren en tarifas de gas por enviar datos a L1.

• Debido al uso de pruebas de fraude, los resúmenes optimistas deben publicar todos los datos de las transacciones en la cadena. Como resultado, necesitan más gas para enviar lotes de datos a la cadena principal.
• Los ZK-Rollups, por otro lado, utilizan técnicas eficientes de compresión de datos (por ejemplo, utilizan índices para representar cuentas de usuario en lugar de direcciones, lo que ahorra 28 bytes de datos). Esto ayuda a reducir el costo de publicar datos de transacciones en la cadena subyacente.

Por lo tanto, los ZK-Rollups pueden ahorrar más gas L1 en comparación con los rollups optimistas.

ZK-RaaS reduce los costos de cálculo de ZKP mediante la participación masiva de los mineros.

Sin embargo, los ZK-Rollups implican costos de cálculo adicionales para generar pruebas de conocimiento cero, que es exactamente lo que pretende abordar ZK-RaaS.

A medida que los ZK-Rollups se están adoptando a gran escala, generar ZKP requiere una potencia computacional significativa del hardware y las máquinas de minería, incluidas CPU, GPU y FPGA. Opside también introdujo el concepto de ZK-PoW, que involucra a los mineros en el mantenimiento de los nodos zkEVM y la realización de cálculos ZKP. El protocolo Opside ZK-PoW se implementa en múltiples cadenas, incluidas, entre otras, Ethereum, BNB Chain, Polygon PoS y la propia Opside Chain.

Para alentar a más mineros a participar en las tareas de cálculo de ZKP, Opside ha introducido el algoritmo de envío de dos pasos de ZKP. La parte de la recompensa de PoW correspondiente a una ZKP se distribuye al remitente de las ZKP válidas, que son los mineros, siguiendo reglas específicas.

• Envío de prueba de hash: dentro de un período de tiempo, varios mineros pueden participar en el cálculo de pruebas de conocimiento cero para una secuencia específica. Después de calcular la prueba, los mineros no envían directamente la prueba original. En su lugar, calculan el hash de prueba de (prueba/dirección) y lo envían al contrato.

  
  

• Envío de ZKP: después de la ventana de tiempo, los mineros envían la prueba original y la validan con el Proofhash enviado previamente. Los mineros cuya validación sea exitosa reciben recompensas de PoW, y el monto de la recompensa se distribuye proporcionalmente en función de la cantidad apostada del minero.

En Opside, el algoritmo de envío de dos pasos para ZKP logra un cálculo paralelo y un envío secuencial de ZKP, lo que permite a las máquinas mineras ejecutar múltiples tareas de generación de ZKP simultáneamente. Esto acelera significativamente la eficiencia de la generación de ZKP.

2. Finalidad de la transacción y eficiencia del fondo

• Paquetes acumulativos optimistas: hay un período de desafío de hasta 7 días en paquetes acumulativos optimistas. Las transacciones solo finalizan en la cadena principal una vez finalizado el período de desafío. Por lo tanto, los Optimistic Rollups tienen una alta latencia en términos de finalidad de la transacción.

  
  

• ZK-Rollups: Los ZK-Rollups destacan por su baja latencia para la finalidad de la transacción, y normalmente tardan sólo unos minutos o incluso segundos. Una vez que el operador de los nodos verifica la prueba de validez, se produce una actualización del estado. Debido al período de desafío en los paquetes acumulativos optimistas, los usuarios no pueden retirar fondos antes de su vencimiento, lo que genera inconvenientes. Por el contrario, los ZK-Rollups carecen de un período de desafío, lo que ofrece a los usuarios una eficiencia superior de fondos/liquidez, permitiéndoles retirar fondos en cualquier momento.

3. Liquidez compartida

Vale la pena señalar que debido a la rápida confirmación de las transacciones en ZK-Rollups, es posible lograr una comunicación sin confianza entre ZK-Rollups, lo que permite que todos los Rollups compartan la liquidez de los activos. Sin embargo, debido a la presencia de un período de desafío de 7 días y pruebas de fraude, lograr una comunicación nativa sin confianza entre paquetes acumulativos optimistas no es práctico.

La plataforma ZK-RaaS de Opside presenta el protocolo NCRC (Native Cross Rollup Communication) , que proporciona una solución de interoperabilidad Rollup confiable. El protocolo NCRC no implica agregar un puente de terceros adicional a cada Rollup; en cambio, transforma el puente nativo de ZK-Rollups a nivel del sistema. Esto permite la utilización directa de los puentes nativos de varios ZK-Rollups para la comunicación entre paquetes. Este enfoque no sólo es más conciso y completo, sino que también hereda la seguridad absoluta de los puentes nativos y, al mismo tiempo, evita la complejidad y los costos de confianza asociados con los puentes de terceros.

Opside ha implementado con éxito NCRC en Testnet. Ahora cualquiera puede experimentarlo en https://pre-alpha-assetshub.opside.network/.

4. Seguridad

• Paquetes acumulativos optimistas: las pruebas de fraude en paquetes acumulativos optimistas protegen la red blockchain al confiar en validadores honestos para garantizar la validez de las transacciones. Si no hay nodos honestos para cuestionar las transacciones no válidas, los actores maliciosos podrían aprovechar esta vulnerabilidad y robar fondos, haciendo que estos paquetes acumulativos optimistas sean inseguros.

  
  

• ZK-Rollups: Los ZK-Rollups no dependen de validadores honestos; en cambio, utilizan pruebas de conocimiento cero para verificar las transacciones. La ventaja es que los ZKP brindan garantías de seguridad a través de pruebas matemáticas en lugar de participantes humanos, lo que hace que los ZK-Rollups no sean confiables. Si bien las pruebas de fraude en los paquetes acumulativos optimistas son teóricamente viables y actualmente hay un puñado de paquetes acumulativos operativos, los riesgos de este modelo de seguridad quedan expuestos con el tiempo a medida que aumenta el número de paquetes acumulativos optimistas. Este riesgo podría convertirse en un "rinoceronte gris" o incluso en un "cisne negro".

Ejecutar un validador honesto genera costos y en su mayoría no es rentable. Cuando Op-RaaS crea numerosos paquetes acumulativos optimistas, más allá de unos pocos paquetes acumulativos líderes, garantizar nodos honestos para cada paquete acumulativo se vuelve un desafío, especialmente para aquellos con menos atención.

Por otro lado, la seguridad de ZK-Rollups no es confiable, ya que no dependen de usuarios o validadores para cuestionar transacciones fraudulentas. En cambio, brindan garantías de seguridad a través de pruebas matemáticas.

5. Conclusión

Ya sea ZK-RaaS u Op-RaaS, los desarrolladores pueden tener sus propias cadenas de aplicaciones Rollup sin la necesidad de administrar software y hardware complejos.

Las plataformas ZK-RaaS como Opside, que representa ZK-RaaS, han introducido características como ZK-PoW y el protocolo NCRC, que resaltan aún más las ventajas de ZK-Rollups.