Resumen
La creciente popularidad de las criptomonedas y la tecnología blockchain llevó a los desarrolladores a buscar una manera de escalar mejorando la capacidad del sistema para adaptarse al aumento de la demanda. El sharding, las sidechains, los canales de estado y los rollups son algunos de los enfoques para la escalabilidad. Los rollups de blockchain descargan el tráfico de determinados procesos de transacción a una cadena secundaria mientras almacenan los datos de las transacciones en la blockhain de Capa 1 principal. En este artículo, analizamos los dos tipos de rollups en el espacio cripto: optimistas y zero-knowledge.
Introducción
Debido a la creciente demanda de criptomonedas, algunas capacidades de las blockchains se ponen a prueba hasta sus límites. Esto podría provocar la congestión de la red y generar elevados costos de transacción. Para resolver este problema, se desarrollan soluciones de escalabilidad que se ponen a prueba para aumentar la capacidad de procesamiento y la velocidad de las transacciones. Estas soluciones se pueden clasificar en dos grupos: de Capa 1 y de Capa 2.
Las soluciones de escalabilidad de Capa 1, como el sharding, generan cambios directamente en la blockchain principal (también conocida como blockchain base o de Capa 1). Las soluciones de escalabilidad de Capa 2 se ejecutan sobre la blockchain de Capa 1. Los ejemplos de soluciones de escalabilidad de Capa 2 incluyen los canales de estado, las sidechains y los rollups de blockchain.
Los rollups de blockchain son protocolos diseñados para permitir una alta capacidad de procesamiento y costos más bajos. El objetivo es corregir el problema que enfrentan muchas blockchains populares mediante la agrupación de transacciones y la reducción del tamaño de los datos para lograr un procesamiento y almacenamiento más eficientes de las transacciones.
¿Qué son los rollups de blockchain?
Los rollups son una solución de Capa 2 que agrupan datos de transacciones y los transfieren fuera de la cadena principal (o de la blockchain de Capa 1). La ejecución de la transacción se lleva a cabo fuera de la cadena, mientras que los activos se mantienen en un contrato inteligente en la cadena. Luego de que se complete la transacción, sus datos se enviarán de regreso a la blockchain principal.
En teoría, cualquier solución de Capa 1 puede implementar rollups para aumentar la eficiencia de las transacciones en términos de capacidad de procesamiento. Con los rollups, una blockchain puede aumentar la cantidad de transacciones procesadas y registradas en un cierto plazo.
En la actualidad, existen dos tipos de rollups, optimistas y zero-knowledge (zk).
¿Qué es un rollup optimista?
Los rollups optimistas son protocolos que aumentan la producción de transacciones al agrupar múltiples transacciones en lotes que se procesan fuera de la cadena. Luego, los datos de transacción se registran en la cadena principal con técnicas de compresión de datos que ayudan a bajar los costos y aumentar la velocidad. Según Ethereum, los rollups optimistas pueden mejorar la escalabilidad de 10 a 100 veces.
¿Cómo validan transacciones los rollups optimistas?
Las transacciones son válidas por defecto para aumentar la eficiencia. Es posible que te preguntes si esto comprometería la seguridad a favor del aumento de la velocidad de procesamiento de las transacciones. Sin embargo, los rollups optimistas usan un esquema a prueba de fraudes, con un plazo de resolución de disputas conocido como "período de desafío". Dentro de este plazo, cualquier persona que monitoree el rollup puede enviar un desafío para verificar si la transacción se procesó de manera precisa a través de una prueba de fraude.
Si se descubren errores en ese lote, el protocolo de rollup los rectificará al reejecutar las transacciones erróneas y actualizar el bloque. Se penalizarán a las partes que aprueban transacciones incorrectas para su ejecución.
Limitaciones de los rollups optimistas
Aunque no hay un proceso de validación de transacciones, existe un período de desafío que los zkRoll-ups no tienen, lo que aumenta el tiempo requerido para que se completen las transacciones.
La irrevocabilidad de las cadenas con rollups optimistas también es menor que la de los zkRoll-ups. La irrevocabilidad es la medida de cuánto tiempo tiene que esperar un usuario para recibir una garantía razonable de que las transacciones no se revertirán o modificarán. Los retiros en los rollups optimistas se demoran por el período de desafío que debe transcurrir antes de que los fondos se puedan liberar. Por el contrario, los retiros de los zkRoll-ups se realizan tan pronto como el contrato inteligente del zk-Rollup verifique la prueba de validez.
Algunas personas también consideran que los rollups optimistas son menos eficientes que los zkRoll-ups. Con los rollups optimistas, los datos de todas las transacciones se deben publicar en la cadena para completar las transacciones. Con las contrapartes zk, solo se requieren las pruebas de validez en la cadena.
¿Qué es un zero-knowledge rollup (zkRoll-up)?
Los zero-knowledge rollups son protocolos que agrupan transacciones en lotes para que se ejecuten fuera de la cadena principal. Para cada lote, un operador de zkRoll-up enviará un resumen de los cambios requeridos una vez que las transacciones del lote se hayan ejecutado. Los operadores tienen una función adicional en la producción de pruebas de validez para probar que los cambios son exactos. Estas pruebas son significativamente más pequeñas que los datos de transacciones. Por lo tanto, verificarlas es más rápido y más económico.
En Ethereum, los zkRoll-ups reducen los datos de transacción mediante técnicas de compresión cuando se registran las transacciones en Ethereum como calldata, lo que reduce efectivamente las comisiones de los usuarios.
¿Cómo validan transacciones los zkRoll-ups?
Los zkRoll-ups utilizan la tecnología de zero-knowledge proofs (ZKP) para validar transacciones. Las pruebas ZKP son utilizadas por alguien llamado probador que quiere convencer a un tercero, conocido como verificador, de que posee el conocimiento y de esta manera verificar la transacción.
Así es como funciona:
El probador proporciona una prueba matemática que solo él puede generar.
El verificador utiliza esta prueba matemática para verificar la validez de la transacción.
La información puede recibir una prueba de validez sin revelar el contenido al verificador.
Beneficios de los zkRoll-ups
Los zkRoll-ups pueden ofrecer un alto nivel de seguridad a los usuarios si se implementan de manera correcta. Una funcionalidad clave que contribuye a esta seguridad es el uso de las pruebas de validez zero-knowledge, que garantizan que la red solo pueda funcionar en un estado válido y que los operadores no puedan robar los fondos de los usuarios o corromper el sistema de ninguna manera.
Otro beneficio de los zkRoll-ups es que los usuarios no tienen necesidad de monitorear la red. Los zkRoll-ups almacenan todos los datos en la cadena y requieren pruebas de validez. Por lo tanto, un operador no puede hacer trampa y los usuarios no deben preocuparse por el mal comportamiento de la red. Además, los zkRoll-ups permiten a los usuarios retirar sus fondos a la mainnet sin tener que cooperar con los operadores al demostrar la propiedad de los tokens a través de la disponibilidad de datos.
De manera similar a los rollups optimistas, los zkRoll-ups también implementan un mecanismo de ejecución fuera de la cadena para aumentar la velocidad de ejecución de las transacciones.
Diferencias entre los zkRoll-ups y los rollups optimistas
A continuación, incluimos un resumen de las diferencias que presentan ambos tipos de rollups.
¿Cuál es el futuro de los rollups optimistas y los zkRoll-ups?
El futuro de estos rollups aún es una incógnita. A medida que más personas adoptan las criptomonedas y la blockchain, los rollups podrán jugar un papel primordial en la mejora de la eficiencia de la blockchain. Es probable que las blockchains sigan probando varias soluciones de escalabilidad, incluidos el sharding, los rollups y los capa 0. También podríamos ser testigos de la creación e implementación de nuevas soluciones, ya sea de forma conjunta con los rollups o en lugar de ellos.
Conclusiones
Como la demanda de las criptomonedas ha aumentado y ampliado los límites de las blockchains actuales, muchas han propuesto diferentes soluciones de escalabilidad. En este artículo analizamos las diferencias inherentes entre dos variedades de rollups, los optimistas y los zkRoll-ups. Como los rollups se siguen probando constantemente, es posible que con el tiempo veamos una variedad superior que podría ayudarnos a lograr la escalabilidad necesaria para la adopción masiva.
Lecturas adicionales
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