Resumindo

• As transferências de ativos entre cadeias são complexas e caras devido à falta de padrões unificados e às arquiteturas e mecanismos de consenso variáveis ​​de diferentes blockchains. As pontes de terceiros existentes enfrentam desafios de confiança e segurança, e as pontes centralizadas precisam manter a liquidez, transferindo os custos para os usuários. A implantação de cadeias com um clique, semelhante à resolução do trilema, é um compromisso para a ponte de ativos.
• A maturidade do mercado é liderada pelo OP Stack e Superchain, com o Base sendo um exemplo de sucesso. A compatibilidade nativa da AggLayer com o Ethereum torna-a mais facilmente aceite, mas precisa de garantir a segurança e confiabilidade do processo de agregação. O sucesso da Elastic Chain depende do desenvolvimento do ZKsSync; a curto prazo, o mercado favorece o OP, enquanto a longo prazo, inclina-se para o ZK.
• No contexto de insuficiente inovação na indústria, DeFi continua a ser a principal aplicação para Rollups. Atualmente, é menos provável que apareçam projetos DePIN, RWA e GameFi de grande escala em Rollups, enquanto mercados SocialFi e NFT podem surgir, mas sua popularidade de mercado é incerta. O efeito Matthew global se adapta à blockchain, e a tendência de emitir Rollups infinitamente merece atenção a longo prazo para os líderes e foco a curto prazo nas camadas média e inferior.

1. Conectando as Ilhas de Cadeias: O Problema com Pontes

Ao transferir ativos entre cadeias, cada blockchain tem arquiteturas únicas, mecanismos de consenso, provas de estado e transições de estado, sem um padrão unificado e interoperabilidade, tornando a comunicação entre cadeias e a troca de dados complexas. Estes processos de verificação são muitas vezes demasiado dispendiosos para serem executados em cadeia. Esta limitação levou à proliferação de comités multi-assinaturas para verificar o estado de outras cadeias. Portanto, não há um padrão ou protocolo descentralizado universal que possa alcançar a interoperabilidade entre todos os blockchains, restringindo o livre fluxo de ativos entre diferentes blockchains.

Para facilitar as transferências de ativos entre cadeias, surgiram várias pontes de terceiros, mas essas pontes enfrentam desafios significativos de segurança de rede relacionados a problemas de confiança. Mesmo que as pontes centralizadas possam garantir total segurança, elas ainda precisam manter liquidez suficiente em cada cadeia integrada, repassando esses custos operacionais para os usuários. Atualmente, a incapacidade de atender a pontes de ativos descentralizados nativos e a dificuldade de confiar em pontes de terceiros levaram ZKsync, Polygon e Optimism a introduzir suas soluções mais nativas com Elastic Chain, AggLayer e Superchain Explainer para expansão multicadeia localizada.

2. ZKsync3.0: Cadeia Elástica

Fonte da imagem: zksync.mirror

Em 2023, a Matter Labs, a principal empresa de desenvolvimento por trás do ZKsync, lançou o ZK Stack, um conjunto de ferramentas que permite aos desenvolvedores construir suas próprias blockchains baseadas na tecnologia do ZKsync. Essencialmente, essas cadeias personalizadas estarão interconectadas através da Camada Elástica, transformando o ZKsync 3.0 de um único Ethereum L2 para A Camada Elástica.

A atualização principal do protocolo ZKsync 3.0 foi lançada em 7 de junho de 2024, tornando-se a atualização mais complexa do ZKsync até o momento. Ele reconfigura a ponte ZKsync L1 em um contrato de roteador compartilhado para suportar uma rede em expansão de cadeias ZK interoperáveis. O framework ZK Stack permite interoperabilidade nativa, sem confiança e de baixo custo entre as cadeias.

De acordo com a Matter Labs, a "Elastic Chain é uma rede infinitamente escalável composta por ZK Chains (rollups, validiums e volitions) que garante sua segurança por meio de métodos de verificação matemática e alcança interoperabilidade perfeita sob uma experiência do usuário unificada e intuitiva. O objetivo é tornar a interoperabilidade dentro do ecossistema ZKsync mais suave e eficiente.

2.1 Arquitetura da Cadeia Elástica

A cadeia elástica não depende exclusivamente da tecnologia ZK e não pode simplesmente adicionar "remendos" de prova ZK a outros sistemas multichain não-ZK. Num nível elevado, a sua rede é realizada através de três componentes: Roteador ZK, Gateway ZK e Cadeias ZK.

1. Roteador ZK:

• Mecanismo de Roteamento Principal: O ZK Router é o componente principal de roteamento da arquitetura ZKSync 3.0, responsável por gerenciar e coordenar a comunicação e transmissão de dados entre cadeias e nós diferentes na rede.
• Comunicação entre cadeias: Usando protocolos eficientes de comunicação entre cadeias, o ZK Router garante uma transferência rápida e segura de dados entre diferentes cadeias, aprimorando a interoperabilidade e o desempenho geral da rede.

1. ZK Gateway:

• Nós de entrada e saída: O ZK Gateway atua como os nós de entrada e saída para a rede ZKSync 3.0, lidando com as interações entre blockchains externos (por exemplo, Ethereum mainnet) e a rede ZKSync.
• Bridging de Ativos: Responsável por conectar e transferir ativos entre blockchains externas e a rede ZKSync, garantindo um fluxo seguro e eficiente de ativos entre diferentes cadeias.
• Agregação de Transações: Agrega as transações do usuário em lotes, em seguida, gera provas de conhecimento zero, enviando-as para blockchains externas para verificação, reduzindo a carga de dados na cadeia e as taxas de transação.
• Middleware: Pode ser entendido como middleware implantado entre Ethereum e ZK Chains para facilitar a interoperabilidade abrangente entre ZK Chains.

1. Cadeias ZK: Elas garantem a validade e segurança das transações por meio da geração e verificação de provas de conhecimento zero, enviando os resultados para o Roteador ZK para agregação e coordenação. Elas estão interligadas com os contratos inteligentes L1 via o Portal ZK, totalmente independentes, personalizáveis e construídas usando o Conjunto ZK.

De acordo com o ZKsync, o Gateway é um componente-chave da Elastic Chain, permitindo a liquidação perfeita do ZK Chains para o Ethereum. Ao enviar provas e dados para o Ethereum através do Gateway, as seguintes vantagens são realizadas:

• Síntese de prova cruzada e cruzada de lotes: Redução dos custos de verificação L1.
• Compressão do Delta de Estado: Comprimir dados de lotes pequenos enviados para o Gateway e encaminhá-los eficientemente em lotes grandes para L1.
• Finalidade mais rápida: Verificação de provas de cadeia e prevenção de conflitos para pontes entre cadeias de baixa latência, reforçada pelo staking de um grande número de validadores. As Cadeias ZK não precisam confiar em outras cadeias.
• Liveness: A liveness de cada ZK Chain é gerida de forma independente pelos seus validadores; o Gateway não afeta a sua liveness. As Chains podem sair livremente do Gateway.
• Resistência à censura: As transações forçadas entre cadeias serão mais baratas do que as transações regulares de resistência à censura da L1, tornando-as mais acessíveis a todos os utilizadores.

As cadeias ZK não precisam usar o ZK Gateway e podem liquidar diretamente para o Ethereum, escolhendo livremente sair da rede do ZK Gateway sem afetar a segurança de sua cadeia. Eles podem alternar entre o uso do ZK Gateway e a liquidação direta para o Ethereum. O ZK Gateway será operado por um cluster de validadores descentralizado e sem confiança para garantir a resiliência e confiabilidade da rede. Participar desse processo de validação descentralizado requer um token ERC20. A governança da rede ZKSync designará um token para esse fim (possivelmente o token ZK).

Os validadores coletarão taxas de ponte e taxas por byte de dados delta de estado publicados no ZK Gateway. Isso incentiva os validadores a se juntarem ao ZK Gateway, já que sua receita pode se multiplicar com mais valor transacionado on-chain. Além disso, devido ao serviço de recompressão fornecido pelos validadores, liquidar dados através do ZK Gateway será mais barato do que liquidar diretamente na rede Ethereum, o que pode ser o motivo pelo qual a maioria das ZK Chains provavelmente optará por participar.

3. Polygon 2.0: Camada agregada

Fonte da imagem: Camada Agg do Polygon

3.1 Origens do Design Agglayer

Similar ao OP Stack e ZK Stack, as blockchains criadas usando o Polygon CDK podem integrar-se diretamente no Agglayer, aproveitando os seus serviços de ponte unificados e de segurança para alcançar interoperabilidade com outras blockchains. Isto forma a arquitetura central do Polygon 2.0.

A ideia central do Agglayer origina-se do design de Sequenciamento de Validade Compartilhada proposto pela Umbra Research. Este design tem como objetivo alcançar a interoperabilidade atômica entre várias otimizações de Rollups. Ao usar um sequenciador compartilhado, o sistema pode lidar uniformemente com a ordenação de transações e a publicação de raízes de estado para vários Rollups, garantindo a atomicidade e a execução condicional.

Para implementar isso, são necessários os seguintes três componentes:

• Sequenciador Compartilhado: Recebe e processa solicitações de transações entre cadeias.
• Algoritmo de Construção de Bloco: O sequenciador compartilhado é responsável por construir blocos que incluem operações entre cadeias, garantindo sua atomicidade.
• Provas Compartilhadas de Fraude: Implementa um mecanismo de prova de fraude compartilhada entre Rollups relevantes para garantir operações entre cadeias cruzadas.

Uma vez que os Rollups existentes já têm a capacidade de passagem de mensagens bidirecional entre a Camada 1 e a Camada 2, a Umbra apenas adicionou um Contrato de Sistema de Queima e Emissão (Queimar e Emissão) para complementar os três componentes.

Fluxo de trabalho:

• Operação de Queima na Cadeia A: Pode ser chamada por qualquer contrato ou conta externa e, após o sucesso, é registrada na burnTree.
• Operação de criação na cadeia B: Após a execução bem-sucedida pelo sequenciador, é registrada na mintTree.

Invariantes e Consistência:

• Consistência das Raízes de Merkle: As raízes de Merkle da burnTree na Chain A e da mintTree na Chain B devem ser idênticas para garantir a consistência e atomicidade das operações cross-chain.

Operação do Sistema:

• O sequenciador compartilhado é responsável por publicar os lotes de transações e as raízes de estado declaradas de ambos os Rollups para Ethereum. Ele pode ser centralizado ou descentralizado (como Metis). O sequenciador recebe transações e constrói blocos para Rollup A e B. Se uma transação em A interagir com sucesso com o Contrato do Sistema MintBurn, ela tenta executar a transação de Mint correspondente em B. Se a transação de Mint for bem-sucedida, ela inclui tanto a transação de Burn em A quanto a transação de Mint em B; se falhar, exclui ambas as transações.

3.2 Componentes principais do Agglayer:

No Agglayer do Polygon 2.0, Unified Bridge e Pessimistic Proofs são seus componentes principais.

1. Ponte unificada

Estrutura Técnica:

• Comunicação intercadeias: O núcleo da Ponte Unificada é alcançar uma comunicação perfeita entre diferentes cadeias. Isso permite a transferência de dados e ativos entre diferentes soluções de Camada 2 e a rede principal do Ethereum por meio de protocolos de comunicação intercadeia.
• Agregação de liquidez: Esta ponte agrega liquidez de diferentes soluções de Camada 2, permitindo que os utilizadores movam livremente ativos entre cadeias sem preocupações com fragmentação de liquidez.

Lógica de Implementação:

• Passagem de Mensagens: A Ponte Unificada alcança comunicação cross-chain através de um mecanismo de passagem de mensagens. As mensagens contêm informações de transação relevantes e são transmitidas entre as cadeias via protocolo da ponte.
• Bloqueio e Liberação de Ativos: Quando os usuários bloqueiam ativos em uma cadeia, a Ponte Unificada libera ativos equivalentes na cadeia de destino. Este processo utiliza contratos inteligentes para garantir segurança e transparência.
• Protocolos de Interoperabilidade: Para garantir a interoperabilidade entre diferentes cadeias, o Bridge Unificado utiliza protocolos de interoperabilidade padronizados. Esses protocolos definem como lidar com transações entre cadeias, verificar a validade das transações e resolver possíveis conflitos.

Fonte: AggreGated Blockchains: Uma Nova Tese

1. Provas pessimistas

Estrutura Técnica:

• Segurança: As Provas Pessimistas são uma medida de segurança projetada para prevenir transações fraudulentas. Introduz passos adicionais de verificação durante a validação da transação para garantir que todas as transações sejam válidas.
• Verificação atrasada: Ao contrário das provas otimistas, as provas pessimistas assumem que as transações podem ser maliciosas e realizam uma verificação abrangente antes da confirmação.

Lógica de Implementação:

• Verificação Inicial: Após uma transação ser submetida, o sistema realiza imediatamente uma verificação preliminar, incluindo a verificação das informações básicas da transação e a validade da assinatura.
• Verificação Profunda: Após passar pela verificação inicial, a transação entra na etapa de verificação profunda. O sistema chama uma série de contratos inteligentes para verificar a complexidade da transação e os riscos potenciais.
• Resolução de disputas: Se forem encontrados problemas durante a verificação, o sistema aciona um mecanismo de resolução de disputas. Isso permite que os usuários e validadores enviem provas adicionais para resolver disputas e garantir a validade final da transação.

Ao integrar a Ponte Unificada e Provas Pessimistas, Agglayer fornece um ambiente de blockchain altamente seguro, escalável e interoperável. Estes componentes não só aumentam a segurança do sistema, mas também simplificam as transações entre cadeias, permitindo que os utilizadores interajam mais facilmente entre diferentes cadeias. Para mais detalhes, consulte o artigo anterior da YBB Capital "De Modular para AggreGate: Explorando o Núcleo do Agglayer do Polygon 2.0" .[1]

4. Otimismo: Explicação do Superchain

Em 2023, a Optimism pioneirizou o caminho para implantação de cadeia com um clique, com seu projeto inicial sendo o OP Stack, estabelecendo um padrão para uma rede unificada. O OP Stack serve como a plataforma de lançamento para a solução de escalonamento Ethereum, The Optimism Superchain, e atua como o hub para interação e transações entre todos os L2s construídos usando o OP Stack.

O Superchain Optimism partilha uma pilha de desenvolvimento OP Stack comum, pontes, camada de comunicação e segurança, garantindo que várias cadeias possam coordenar e funcionar como uma única unidade. Esta estrutura pode ser dividida em cinco camadas distintas, cada uma com o seu propósito e função específicos:

1. Camada de Disponibilidade de Dados: Determina a fonte primária de entrada bruta para as cadeias com base no OP Stack, principalmente através do Ethereum DA.
2. Camada de Sequenciamento: Controla como as transações do usuário são coletadas e encaminhadas, geralmente gerenciadas por um único sequenciador.
3. Camada de Derivação: Processa dados brutos em entrada para a camada de execução, utilizando principalmente a tecnologia Rollup.
4. Camada de Execução: Define a estrutura do estado do sistema e as funções de transformação, com a Máquina Virtual Ethereum (EVM) como módulo central.
5. Camada de Liquidação: Permite que blockchains externos visualizem o estado válido das cadeias OP Stack através de verificação de falhas baseada em provas.

Comparado com Elastic Chain e Agglayer, Optimism Superchain foi o primeiro a entrar no mercado, garantindo uma presença significativa. Ele lançou o Base, que representa uma parte substancial dos gastos diários com gás, refletindo sua alta atividade on-chain.

Origem: Dune Optimism - Superchain Onchain Data

5. Pensamentos Subjetivos sobre Implantação de Cadeia com Um Clique

5.1 Análise competitiva de AggLayer, Superchain e Elastic Chain

(Esta seção representa as opiniões pessoais do autor.)

As três soluções de escalonamento acima estendem a narrativa de suas respectivas expansões Rollup. Do ponto de vista da maturidade do mercado, o OP Stack e o Superchain foram os primeiros a conquistar o mercado, com o Base sendo o representante mais bem-sucedido.

AggLayer tem uma vantagem em termos de compatibilidade nativa, pois pode operar diretamente na rede Ethereum existente sem exigir modificações significativas no protocolo subjacente. Isso o torna mais facilmente aceito pelos usuários e desenvolvedores existentes do Ethereum. O desafio consiste em garantir a segurança e a fiabilidade do processo de agregação.

O julgamento preliminar para Elastic Chain é avaliar o desenvolvimento e a construção da comunidade do ecossistema ZKsync. Se o ZKsync em si não prosperar, a Elastic Chain pode enfrentar desafios para atrair desenvolvedores e manter o entusiasmo da comunidade. Tanto do ponto de vista do mercado quanto do técnico, a perspectiva de curto prazo favorece o OP, enquanto o potencial de longo prazo está com o ZK.

No entanto, o problema inerente às três soluções é a natureza relativamente centralizada do Rollup. Recentemente, a solução de escalonamento Based Rollup surgiu como um potencial concorrente. Ele transfere o sequenciador diretamente para L1, ou seja, o próprio Ethereum, eliminando a necessidade de sequenciadores adicionais ou etapas complexas de validação para L2. Esta abordagem de escalonamento mais nativa, apesar de alguns problemas potenciais de MEV, vale a pena monitorar para desenvolvimentos futuros.

Fonte: ZKsync — Apresentando o Elastic Chain

5.2 Tendências Futuras e Inovações de Aplicação para Rollup

No geral, com a promoção da “implantação de cadeia com um clique”, o número de Rollups como a principal solução de escalonamento para Ethereum continuará a aumentar. Mesmo com o boom de 2023 no ecossistema do Bitcoin, sua expansão não nativa emprestou muitos conceitos de escalonamento Ethereum. Em meio a uma inovação limitada no mercado, a inovação e o impacto da aplicação do Rollup podem ser limitados.

Para cada cadeia VM, independentemente das mudanças de mercado, o TVL permanece um indicador-chave, portanto, é provável que as primeiras aplicações sejam vários protocolos DeFi. Além disso, podem surgir protocolos SocialFi e mercados de negociação de NFT.

Em outros setores, a DePIN pode ter dificuldades para se desenvolver em Rollup e L1, com líderes possivelmente surgindo na Solana. O conceito RWA é mais provável de se desenvolver em L1, mas carece de confiança em Rollup. O GameFi também irá surgir, mas jogos em larga escala só terão oportunidades em Rollups focados em GameFi. Portanto, as aplicações mais certas no momento ainda estão relacionadas ao DeFi.

No entanto, o efeito Mateus é pronunciado no espaço blockchain. Com o advento da era multichain, os recursos se concentrarão em projetos líderes, onde os fortes ficam mais fortes e os fracos são eliminados.

Sobre YBB

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Website | Twi: @YBBCapital

Link Estendido:

1. De Modular para AggreGate: Explorando o Núcleo do Agglayer do Polygon 2.0

https://medium.com/ybbcapital/do-modularidade-à-agregação-explorando-o-núcleo-da-camada-de-agregação-polygon-2-0-e492dd05ceb9

Artigos de referência:

1. Apresentando a Cadeia Elástica

https://zksync.mirror.xyz/BqdsMuLluf6AlWBgWOKoa587eQcFZq20zTf7dYblxsU

1. Atualização do Protocolo zkSync v24: Novos pré-compiladores, mais blobs, Validiums e muito mais. #519

https://github.com/zkSync-Community-Hub/zksync-developers/discussions/519

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