Modularidade de conhecimento zero pode ajudar a escalar web3 | Opinião

Como um investidor experiente em criptografia com formação em física e finanças, posso dizer com segurança que vi meu quinhão de inovações em blockchain. No entanto, nenhum chamou minha atenção tanto quanto o trabalho realizado por Rob Viglione e sua equipe no Horizen Labs. Seu foco na escalabilidade, eficiência e provas de conhecimento zero não é apenas inovador, mas também uma virada de jogo para o futuro da web3.

Durante um longo período, os desenvolvedores que trabalham com web3 enfrentaram desafios para tornar seus sistemas capazes de lidar com grandes quantidades de dados. Muitas vezes, quando novas tecnologias são lançadas, elas são inicialmente desenvolvidas como soluções completas. No entanto, à medida que estas tecnologias crescem e evoluem, tendem a especializar-se, levando várias empresas a concentrarem-se em componentes distintos do sistema para melhorar a escalabilidade.

Atualmente, melhorias estão sendo feitas na tecnologia blockchain. Cada camada dentro desta pilha de tecnologia está sendo otimizada de uma forma que permite fácil modificação (modo modular). Os desenvolvedores Web3 estão adotando essas melhorias modulares para reduzir custos, aumentar a eficiência do sistema e melhorar a capacidade de manutenção.

Como usuário de longa data do Ethereum, vi a plataforma evoluir de um experimento promissor para um player importante no mundo do blockchain. No entanto, devo admitir que as taxas elevadas e as velocidades lentas das transações muitas vezes me fizeram questionar a minha lealdade. É por isso que estou entusiasmado com o surgimento de soluções L2 como Arbitrum e Optimism. Essas plataformas transformaram minha experiência, oferecendo maior rendimento e taxas significativamente mais baixas em comparação com o L1 do Ethereum. É como passar de uma rodovia congestionada para uma estrada secundária bem conservada.

Com o avanço da tecnologia web3, fica evidente que a chave para o sucesso futuro é focar em áreas específicas e melhorar a eficiência em cada camada do sistema. Ao permitir que grupos especializados dominem diferentes partes do sistema, podemos desbloquear níveis sem precedentes de escalabilidade e rentabilidade que antes eram inatingíveis com designs de tamanho único.

ZK-rollups como o fim do jogo para escalabilidade de blockchain

Um caminho claro para alcançar a escalabilidade torna-se mais evidente à medida que consideramos o uso crescente de tecnologia de conhecimento zero, como os rollups de conhecimento zero.

O escalonamento de blockchain encontrou uma solução ideal em ZK-rollups, que verificam transações usando provas de conhecimento zero (ZKPs), garantindo a privacidade dos dados e ao mesmo tempo permitindo uma validação de transação mais rápida e taxas de gás reduzidas. Uma ferramenta como o zkVerify, projetada especificamente para esse fim, serve como uma excelente ilustração dessa abordagem eficiente.

Em uma cadeia L2 ZK-rollup, múltiplas transações são agrupadas antes de serem transmitidas para a L1 principal como uma transação solitária. Essa transação consolidada vem acompanhada de confirmação criptográfica, permitindo a verificação eficiente de todo o acervo de transações.

ZKPs são caros e exigem muita computação

Atualmente, o maior desafio dos sistemas de Conhecimento Zero (ZK) reside na verificação e confirmação eficazes das Provas de Conhecimento Zero (ZKPs). Esta etapa crucial de “validação de prova” confirma que um ZKP é criptograficamente sólido, o que é indispensável para que os ZK-rollups finalizem as transações na cadeia principal (L1).

Em rollups otimistas, a verificação da prova não é necessária porque eles utilizam um mecanismo de prova distinto chamado provas de fraude. Por padrão, todas as transações são consideradas válidas e a segurança é garantida ao permitir um período de contestação durante o qual qualquer pessoa pode enviar evidências de transações fraudulentas, caso sejam detectadas. No entanto, este período de desafio pode durar até sete dias, o que atrasa a finalização das transações. No entanto, os rollups otimistas ganharam popularidade significativa como a solução preferida de escalonamento de blockchain atualmente devido a essa compensação entre velocidade e segurança.

Em vez dessa configuração, os rollups ZK agrupam várias transações junto com seus dados de estado associados. Em seguida, eles enviam esse pacote para a camada base (L1) para verificação. O L1 verifica a prova dessas transações na blockchain e atualiza o estado do rollup de acordo. Este processo garante que todas as transações sejam válidas e oferece confirmação imediata. Ao adotar este método, podemos aumentar significativamente a velocidade das transações e oferecer garantias de segurança mais fortes sem exigir uma fase de desafio prolongada.

A verificação modular do ZKP é a solução

É uma ótima notícia que a modularidade não precisa parar no nível fundamental. Assim como melhorou muito o desempenho de cadeias primárias como Ethereum usando uma abordagem modular, essa mesma estratégia também pode ser utilizada para rollups ZK.

Na prática, como isso funciona? Semelhante à forma como a Celestia gerencia a acessibilidade dos dados em seu próprio blockchain, uma cadeia independente pode supervisionar a verificação de provas para rollups ZK (e, de fato, para qualquer sistema que use Provas de Conhecimento Zero). Embora processe essas transações agrupadas, ele ainda as confirma na cadeia L1 primária.

Como analista, posso expressar desta forma: “Ao delegar a tarefa de validação de provas a um serviço modular, os ZK-rollups são capazes de se concentrar na otimização da execução e na melhoria da experiência do usuário. A cadeia de verificação de provas funciona simultaneamente, mas de forma independente, ao lado do ZK -rollup, garantindo sua própria integridade.”

Como investidor em criptografia, descobri que a adoção de rollups ZK reduz significativamente os custos em mais de 90% e fornece uma estrutura de custos mais estável ao longo do tempo. Ao contrário dos métodos tradicionais vinculados às taxas de gás Ethereum (ETH), que podem ser erráticos devido à sua volatilidade e imprevisibilidade, os ZK-rollups transferem o processo de verificação de prova para outra camada, eliminando essas flutuações de preços.

Simplificando, este sistema modular de verificação de provas tem a capacidade de se adaptar e incorporar novos avanços em criptografia mais rapidamente do que é atualmente possível com Ethereum L1. Em outras palavras, se novas soluções criptográficas forem desenvolvidas, um serviço modular de verificação de provas poderá implementá-las em semanas, enquanto no Ethereum pode levar anos para que essas atualizações estejam disponíveis.

A aplicação da validação de prova modular não se limita a apenas um tipo de tecnologia Zero-Knowledge (ZK); estende-se a vários aplicativos descentralizados (dApps) que utilizam provas ZK. Em essência, a vantagem de uma abordagem modular reside na sua adaptabilidade, tornando-a útil para qualquer sistema que requeira tal validação.

Como investidor em criptografia, vejo que o potencial de padronizar o processo caro associado aos sistemas Zero-Knowledge Proof (ZKP) poderia trazer benefícios substanciais em todas as redes blockchain. Esta mudança nos traz um passo adiante em direção a um futuro caracterizado pela escalabilidade e interoperabilidade, onde diversas cadeias podem trabalhar juntas perfeitamente.

Então, o que acontece sem modularidade?

Examinando a expansão prevista do web3 nos próximos anos, é provável que o custo de validação de provas para rollups ZK aumente significativamente.

Como investidor em criptografia, tenho acompanhado de perto o crescimento dos rollups ZK no Ethereum. No ano passado, em 2023, foram gastos aproximadamente US$ 47 milhões na verificação dessas provas. Prevê-se que este mercado possa valer espantosos 1,5 mil milhões de dólares ou até mais até 2028! Até o ano 2030, estima-se que impressionantes 90 bilhões de provas serão geradas exclusivamente por aplicativos descentralizados. Esta tendência é verdadeiramente entusiasmante e sublinha o crescimento potencial deste sector.

Para garantir que a tecnologia ZK-rollup possa acomodar uma enorme base de usuários, como um bilhão de pessoas, é crucial avançar no caro processo de verificação de provas. Se não resolvermos esse problema, o dimensionamento da tecnologia ZK poderá se tornar um desafio intransponível. Parece ilógico que os rollups e aplicativos ZK baseados na tecnologia ZK assumam custos tão altos, e não devemos sobrecarregar os blockchains desnecessariamente, pois isso pode retardar seu crescimento e desenvolvimento.

Com a verificação de prova modular, o custo de verificação de uma única prova pode cair de cerca de US$ 20 (considerando um esquema de prova Groth16, preço do gás em 30 gwei e preço do Ethereum em US$ 3.000) para cerca de US$ 1,80. Essa enorme economia de custos irá desbloquear novas fronteiras de inovação na web3, incluindo novos aplicativos ZK, rollups Bitcoin ZK, sistemas de prova e muito mais. Qualquer cadeia ou aplicação baseada em ZK pode se beneficiar ao transferir sua verificação de prova para uma solução modular. 

Com um número crescente de provas de conhecimento zero (ZKPs) sendo produzidas no ambiente web3, é crucial validar essas provas. Além disso, dada a crescente modularidade de todo o ecossistema web3, é lógico estender este conceito e aplicá-lo também aos ZKPs.

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2024-08-03 01:32