por um longo tempo, a necessidade de soluções de escalonamento na tecnologia blockchain tem sido um tópico de considerável debate.

Eu acho que é conhecimento comum que, à medida que as redes blockchain crescem, o número de transações por segundo (tps) se torna uma questão crítica. A capacidade atual de blockchains importantes como Bitcoin e Ethereum é insuficiente para lidar com o volume necessário para adoção em larga escala.

por exemplo, o bitcoin processa cerca de 7 transações por segundo, enquanto o ethereum lida com cerca de 15. em contraste, a visa processa em média cerca de 1.700 tps. sem soluções de escalabilidade, as blockchains não podem competir com os sistemas financeiros tradicionais e alcançar a adoção em massa.

E se olharmos para o custo real de fazer essas transações?

é também o mesmo…

as taxas de transação ficam muito altas à medida que mais pessoas usam a blockchain ao mesmo tempo, então, durante os horários de pico de uso, isso desencoraja os usuários e torna as microtransações impraticáveis. por exemplo, durante o boom da defi em 2020 e 2021, as taxas de gás do ethereum dispararam, tornando até mesmo pequenas transações excessivamente caras.

então, como resolvemos isso?

resolvemos isso introduzindo soluções de escalabilidade.

uma solução de escalabilidade é uma tecnologia projetada para melhorar a capacidade e eficiência de uma rede blockchain para lidar com um volume maior de transações. O objetivo principal das soluções de escalabilidade é aumentar o rendimento da rede, medido em transações por segundo (TPS), mantendo ou melhorando a segurança, descentralização e custo-efetividade.

soluções de escalabilidade são necessárias para reduzir os custos de transação, tornando a tecnologia blockchain acessível a um público mais amplo e viável para uso diário. tempos de transação lentos e taxas altas degradam a experiência do usuário, desencorajando novos usuários e limitando a usabilidade de aplicativos descentralizados (dapps).

Para atrair e reter usuários, redes blockchain devem oferecer transações rápidas, sem problemas e com custo efetivo, o que é possível através de soluções de escalabilidade efetivas.

hoje, vamos explorar como diferentes redes estão lidando com esses desafios, particularmente comparando zk rollups no ethereum e zk compression no solana. Ambas essas tecnologias visam melhorar a escalabilidade, mas o fazem de maneiras distintas, refletindo as filosofias de design e prioridades únicas de seus respectivos ecossistemas.

vamos mergulhar...

o que são zk rollups?

zk-rollups são soluções de escalonamento l2 que aumentam a escalabilidade da blockchain ao mover a computação e o estado para fora da cadeia, enquanto armazenam dados de transação em lotes agrupados na cadeia.

eles alavancam provas criptográficas chamadas provas de conhecimento zero para provar a validade dessas transações agrupadas sem revelar os dados reais. isso mantém a ethereum mainnet segura, permitindo transações mais rápidas e mais baratas na sidechain.

como eles funcionam?

• um sequenciador agrupa transações off-chain.

• o sequenciador gera uma prova zk-snark (argumento sucinto não criptográfico de conhecimento) , uma prova criptográfica compacta que verifica a validade das transações sem revelar todos os detalhes.
• os dados de prova e transação são enviados para o mainnet Ethereum.
• qualquer pessoa pode verificar a prova na mainnet, garantindo que as transações sejam válidas.
• em caso de disputas, qualquer pessoa pode enviar os dados originais da transação para resolução on-chain, aproveitando a segurança robusta do Ethereum. O rollup inclui uma prova criptográfica (especificamente uma prova de conhecimento-zero) que verifica a correção das transações agrupadas. A rede Ethereum só precisa verificar essa prova em vez de cada transação, reduzindo significativamente a carga computacional.
• as transações são agrupadas fora da cadeia em um rollup.
• uma prova de conhecimento zero é gerada para confirmar a validade das transações da Gate.io.
• a prova e um resumo mínimo dos dados são enviados para a mainnet do Ethereum para verificação.
• após a verificação bem-sucedida, o estado na ethereum mainnet é atualizado para refletir as transações rollup.

o que é compressão zk?

A compressão zk é uma técnica utilizada para reduzir os custos de armazenamento de dados na blockchain Solana, armazenando apenas a “impressão digital” (hash) dos dados comprimidos na cadeia, mantendo a privacidade dos dados.

o 'zk' em compressão zk significa conhecimento zero, indicando que a privacidade dos dados comprimidos é preservada. Este método ajuda a reduzir significativamente a quantidade de dados que precisa ser armazenada on-chain, o que, por sua vez, reduz os custos de armazenamento para os desenvolvedores.

como a compressão zk funciona completamente?

Funções de compressão zk utilizando a tecnologia zero-knowledge (zk) para reduzir o custo de estado na Solana, que se refere ao custo de armazenar e manter dados, como saldos de contas e armazenamento de contratos inteligentes, no blockchain.

aqui está uma análise detalhada de como funciona:

1. os dados de cada conta são comprimidos em um valor de hash único. este hash inclui não apenas as informações da conta, mas também sua posição dentro da árvore de estado, garantindo sua singularidade. este hash é armazenado no nó folha da árvore de estado.

1. a árvore de estado é uma estrutura de dados similar a uma árvore de Merkle, onde cada nó é o hash de seus nós filhos. A árvore de estado agrega todas as informações e dados da conta, comprimindo-os em um único valor de hash de nível superior conhecido como raiz de estado.

2. a raiz do estado, que é o valor de hash de nível superior da árvore de estado, é armazenada no blockchain. esta raiz atua como uma impressão digital para toda a árvore de estado, garantindo a integridade e completude de todos os dados na árvore.

3. Os dados de conta detalhados não são armazenados diretamente no blockchain. Em vez disso, são armazenados como dados de chamada no espaço de registro do Solana mais barato. Apenas a raiz de estado e alguns metadados básicos são armazenados na cadeia, reduzindo significativamente os custos de armazenamento enquanto mantém a segurança dos dados.

4. para garantir a integridade e autenticidade dos dados comprimidos, a compressão zk utiliza provas de conhecimento zero (zk-proofs). Essas provas validam a precisão e integridade dos dados sem revelar seu conteúdo real, garantindo que mesmo os dados comprimidos permaneçam seguros e verificáveis.

Por favor, note que a compressão zk não é uma solução l2, mas sim uma atualização para melhorar a eficiência de armazenamento de dados no Solana.

A compactação zk não é um rollup de camada 2 porque, ao contrário das soluções l2, a execução de transações e o armazenamento de estado na compactação zk são realizados diretamente na cadeia da camada 1 (l1), neste caso, Solana.

A diferença chave reside no local onde a execução e o estado são gerenciados. Com zk rollups, esses processos ocorrem em uma cadeia auxiliar, que envia periodicamente compromissos e provas para a principal cadeia l1. Em contraste, a compactação zk mantém toda a execução e estado no próprio Solana, em vez de em uma cadeia separada.

essa diferença fundamental significa que enquanto zk rollups transferem alguns processos para uma camada secundária para aumentar a escalabilidade, a compressão zk otimiza o armazenamento de dados diretamente na blockchain primária sem criar uma camada separada para a execução.

principais diferenças entre zk rollups e zk compression no ethereum e solana

as principais diferenças entre zk rollups no ethereum e compressão zk no solana estão fundamentalmente enraizadas em sua abordagem para melhorar a escalabilidade do blockchain e otimizar o armazenamento de dados:

1. gerenciamento de execução e estado:

• zk rollups: a execução de transações e o armazenamento de estado são realizados em uma cadeia auxiliar, separada da ethereum mainnet. A cadeia auxiliar envia periodicamente compromissos e provas para a ethereum mainnet.
• compressão zk: toda a execução de transações e armazenamento de estado ocorrem diretamente na cadeia de camada 1 (l1), que é solana neste contexto. não há uma cadeia auxiliar separada envolvida.

2. manipulação de dados on-chain:

• zk rollups: apenas provas criptográficas e dados sumários mínimos são enviados para a mainnet do Ethereum para verificação. Esta abordagem minimiza a carga computacional na mainnet.
• compressão zk: apenas a "impressão digital" (hash) dos dados comprimidos e a respectiva prova de conhecimento zero-knowledge são armazenados na blockchain solana. Isso reduz significativamente a quantidade de dados armazenados na cadeia, reduzindo assim os custos de armazenamento.

3. privacidade e integridade:

• zk rollups: utilizam zk-snark (argumentos sucintos não criptográficos de conhecimento) para garantir a validade das transações sem revelar dados detalhados da transação. Isso mantém a privacidade enquanto protege a mainnet do Ethereum.
• compressão zk: combina compressão de dados com zk-provas para otimizar o armazenamento de blockchain, enquanto prova matematicamente a integridade dos dados comprimidos. garante que os dados descomprimidos correspondam ao original sem revelar o conteúdo, preservando assim a privacidade.

4. natureza da solução:

• zk rollups: consideradas soluções de escalonamento de camada 2 (l2) por descarregarem a execução de transações e o gerenciamento de estado para uma cadeia secundária, aprimorando a escalabilidade e reduzindo os custos na mainnet.
• compressão zk: não categorizada como um rollup de camada 2, mas sim como uma atualização para melhorar a eficiência de armazenamento de dados diretamente na cadeia da camada 1 do Solana. Ele otimiza os custos de armazenamento sem introduzir uma camada de execução separada.

conclusão

para resumir, ambas as perspectivas sobre escalonamento destacam a importância de uma abordagem equilibrada para garantir que as redes blockchain possam crescer de forma sustentável, mantendo seus princípios fundamentais.

As conquistas da Solana nesse sentido fornecem um caso convincente para a adoção de soluções avançadas de dimensionamento em toda a indústria blockchain, abrindo caminho para uma adoção e inovação mais amplas.

disclaimer:

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