¿Cómo puede un ZkEVM mejorar el ecosistema Ethereum?Tabla de contenido
¿Cómo puede un ZkEVM mejorar el ecosistema Ethereum?
Por el equipo de investigación de CoinUnited.io
3 min de lectura
Los ZkEVM en Ethereum amplían las capacidades de los zk-rollups para admitir aplicaciones descentralizadas (DApps).
Para mejorar el ecosistema Ethereum, los zkEVM simplifican la implementación de aplicaciones Ethereum tanto nuevas como actuales utilizando ZKP.
Cuando se sugirió inicialmente la red Ethereum en 2014, no se tuvo en cuenta la tecnología ZKP. Pero en los últimos años, ZKP se ha vuelto cada vez más conocido y se prevé que ocupe un lugar central en la industria de la cadena de bloques. Por lo tanto, los intentos de integrar la tecnología ZKP con la máquina virtual de Ethereum han sido más serios. Primero estudiemos rápidamente las dos ideas básicas de un zkEVM: zk-rollups y EVM, para comprender qué es.
Varias ejecuciones de transacciones fuera de la cadena principal se combinan en una sola transacción y se envían de vuelta a la red principal como parte de un resumen, que es una solución de escalabilidad. Por el precio de confirmar una sola transacción, las transacciones dentro de un resumen se compactan y se envían a la red principal de Ethereum en la plataforma Ethereum. La red principal de Ethereum valida los datos de transacción en el resumen y ofrece servicios de liquidación. La tecnología ZKP, un mecanismo criptográfico que permite confirmar la autenticidad de una información sin revelar la información en sí, se utiliza en un zk-rollup, que es una especie de baja. Los Zk-rollups solo necesitan diferencias de estado (como cambios en el estado de la cuenta de usuario) y evidencia de validez, lo que reduce los costos de combustible porque no requieren la publicación de datos completos de transacciones en la red principal de Ethereum. La criptografía ZKP, en la que se emplean técnicas criptográficas para verificar la prueba y establecer la falta de confianza, brinda la seguridad de los zk-rollups. Esto es distinto de otros rollups como los rollups optimistas, cuya seguridad se deriva de la teoría económica del juego y donde los retadores se ven impulsados por incentivos, mientras que los malos actores se ven desincentivados por posibles pérdidas.
El sistema de cuentas de Ethereum y los contratos inteligentes son administrados por EVM, que es una máquina de estado. El EVM cambia de un estado a otro después de cada ejecución de contrato inteligente. La fórmula para calcular estados nuevos y válidos de un bloque al siguiente está definida por la EVM. Es una estructura de datos de Merkle Patricia Trie que representa el estado de Ethereum en este momento y hace posible que cualquiera pueda seguir el rastro de los datos de transacción desde el bloque actual hasta el bloque de génesis. Cada nodo puede ver el estado actual preciso gracias a los mecanismos de consenso utilizados para mantener Ethereum.
Los ZKP no son compatibles de forma predeterminada con EVM. Mientras da evidencia de que toda la información es precisa, zkEVM busca garantizar la continuidad del estado de Ethereum. De esta manera, se mantienen la seguridad y la privacidad mientras se confirman los múltiples factores utilizados en el cómputo de estos procedimientos. Comienza con el estado inicial, calcula cada transacción y luego genera un estado actualizado con un ZKP correspondiente. Esta evidencia se envía a un contrato inteligente validador, que examina la precisión tanto del estado original como del nuevo resultado sin tener que verificar cada transacción por separado. Los desarrolladores pueden simplemente transferir Ethereum DApps y contratos inteligentes a zkEVM sin tener que realizar el trabajo de desarrollo de ZKP porque los zkEVM se basan en EVM. Además de los intercambios y pagos de bajo token que antes eran posibles sin zkEVM, los zkEVM también permiten que los zk-rollups ejecuten contratos inteligentes. Debido a la función de compatibilidad de EVM, los desarrolladores pueden crear nuevos productos utilizando Solidity, un lenguaje de programación de EVM existente, mientras aprovechan la mayor seguridad que ofrece zkEVM. Los usuarios pueden continuar utilizando las mismas DApps y herramientas conocidas mientras disfrutan de una mayor seguridad y privacidad.
El término "compatible con EVM" se refiere a la capacidad de una cadena de bloques para admitir la implementación de DApps creadas con el lenguaje de programación Solidity. Para crear contratos inteligentes que funcionan en la red Ethereum, se creó Solidity. En realidad, los desarrolladores de Ethereum pueden implementar DApps existentes en otras cadenas compatibles con EVM con poca o ninguna modificación simplemente copiando y pegando el código de Ethereum. Para los usuarios, su dirección de Ethereum es la misma que cualquier dirección de cadena compatible con EVM. Las principales cadenas que son compatibles con EVM en este momento son Polygon, BNB Chain y Avalanche C-Chain. La equivalencia de EVM no debe confundirse con la compatibilidad de EVM, lo que implica que, desde el punto de vista de un desarrollador de DApp, los paquetes acumulativos de Capa 2 son bastante similares a Ethereum de Capa 1. Si la computadora anterior y la computadora nueva de un usuario se ejecutan en el sistema operativo de Apple, la equivalencia de EVM es comparable a restaurar archivos y configuraciones usando Apple Cloud, para usar una comparación de sistema operativo. Por el contrario, la compatibilidad con EVM requiere que los datos originales se obtengan a través del almacenamiento en la nube y se conviertan para recuperar archivos anteriores y configuraciones preferidas cada vez que una máquina nueva cambia a un sistema operativo Windows.
Debido al hecho de que la tecnología ZKP no estaba destinada a ser compatible con Ethereum, la generación y validación directa de ZKP mediante EVM es bastante lenta. Puede tomar muchas horas en algunas circunstancias. Sin embargo, es necesario lograr un equilibrio entre la compatibilidad con EVM y la eficacia de ZKP. Cada uno tiene varias compensaciones entre la eficiencia del rendimiento de ZKP y la compatibilidad con EVM, al igual que el trilema de blockchain.
El estado de la cadena y las transacciones de un zkEVM Tipo 1, a menudo denominado resumen consagrado, son los mismos que los de Ethereum en el nivel de consenso. Pueden interactuar directamente con los clientes de ejecución de Ethereum y verificar bloques mutuamente. Ethereum en sí es más escalable debido a los zkEVM de tipo 1, que se pueden agregar directamente a la red principal de Ethereum. El inconveniente de ZKP es que tiene una eficiencia muy baja y necesita muchos cálculos para validarlo. El mejor tipo de zkEVM sería uno con una alta eficiencia ZK, o tipo 1. Actualmente se están construyendo o investigando muchos proyectos para este tipo de zkEVM.
El tipo 2 no es Ethereum, aunque es completamente igual al EVM. En términos de estructuras de datos (como la estructura de bloques y el árbol de estado), es diferente de Ethereum y elimina varias operaciones de pila que no son compatibles con ZK. Es completamente compatible con la infraestructura de desarrollo actual de Ethereum, las herramientas de depuración y las DApps. La equivalencia a nivel de bytecode puede, aunque apenas, acortar los tiempos de prueba. Los inconvenientes obvios del Tipo 2 son su alto costo, la falta de sinergia ZK y su baja y costosa eficiencia.
Los beneficios y desventajas del Tipo 2 son compartidos por el Tipo 2.5, que tiene precios de gasolina algo más bajos.
Utilizando el Tipo 2 como base, el Tipo 3 renuncia aún más a la compatibilidad para aumentar la eficacia de ZK. Parte de la codificación utilizada en DApps que depende de esta función debe cambiarse, ya que elimina funciones que son difíciles de implementar en zkEVM, incluidas las precompilaciones.
El objetivo principal de la implementación de zkEVM es expandir DApps a todos los protocolos compatibles con EVM al admitir el cálculo de ZKP durante la ejecución de contratos inteligentes. Sin embargo, los usos de los ZKP no terminan aquí. Existe la posibilidad de que la tecnología ZKP funcione con los casos de uso de Web2. ZKP podría usarse con diferentes casos de uso de Web2 para hacer que las aplicaciones de Web3 sean más ingeniosas y fáciles de usar. Además, permitiría a los usuarios que están acostumbrados a utilizar navegadores de Internet convencionales acceder a Web3 y, como resultado, promovería la adopción de Web3.
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