¿Qué son los Zero Knowledge Rollups y cómo funcionan?

¿Qué es un ZK Rollup?

Un ZK Rollup (o Zero-Knowledge Rollup) es una solución a los problemas de escalabilidad de blockchains como Ethereum. Se trata de una solución de Capa 2 que se ejecuta sobre la blockchain existente (Capa 1). Los ZK Rollups se utilizan para procesar más transacciones por segundo y reducir los costes. Dependiendo de la implementación, los ZK Rollups también pueden mejorar la privacidad, ya que no siempre es necesario hacer públicos todos los datos. Todo ello sin comprometer la seguridad de la red.

El acrónimo ZK significa Zero-Knowledge y se refiere a una tecnología que permite demostrar, mediante pruebas criptográficas, que algo es cierto sin revelar el contenido subyacente. Esto significa que las transacciones pueden validarse sin que todos los datos sean visibles públicamente. ZK refuerza así la privacidad y hace que la blockchain sea más eficiente.

En lugar de procesar cada transacción directamente en la blockchain, varias transacciones se agrupan en un gran rollup. Solo la prueba (la Zero-Knowledge Proof) se almacena en la blockchain.

Puntos clave

• Los ZK Rollups son una solución para blockchains como Ethereum, donde se agrupan varias transacciones para mejorar la escalabilidad.

• Los ZK Rollups funcionan procesando transacciones fuera de la cadena y registrando una prueba de conocimiento cero en la cadena principal.

• Las formas conocidas de ZK Rollups son zkSync, Starknet y Polygon zkEVM.

¿Cómo funcionan los ZK Rollups?

Los ZK Rollups permiten descargar transacciones a una segunda capa, lo que reduce la carga en la blockchain principal. Los ZK Rollups funcionan en tres pasos:

1. Procesamiento por lotes: Los usuarios crean transacciones y las envían al rollup de Capa 2.

2. Procesamiento fuera de la cadena: Todas las transacciones enviadas se procesan fuera de la cadena y se agrupan en un lote.

3. Zero-Knowledge Proof: Después de crear el lote, se genera una prueba criptográfica que confirma la validez del lote. La prueba de conocimiento cero es verificada por un Smart Contract en la blockchain de Capa 1.

Así, miles de transacciones pueden agruparse en una sola transacción en la blockchain, lo que mejora la escalabilidad. El rollup no almacena cada transacción individual, sino solo los datos agregados o una prueba ZK en la blockchain de Capa 1.

Imagine que 1000 usuarios desean realizar una transacción en la blockchain de Ethereum al mismo tiempo. En lugar de procesar 1000 transacciones individuales en Ethereum, el ZK Rollup las agrupa y genera una prueba criptográfica que luego se almacena en la blockchain de Ethereum. Esto ahorra recursos computacionales y tarifas de gas.

¿Por qué son importantes los ZK Rollups?

Los ZK Rollups resuelven uno de los mayores problemas de la tecnología blockchain: la escalabilidad. Cuando una red (como Ethereum) se vuelve muy popular, puede sobrecargarse. Esto conduce a tiempos de espera prolongados y altos costos de transacción.

Los ZK Rollups permiten procesar más transacciones por segundo. Con los ZK Rollups, Ethereum puede, por ejemplo, procesar teóricamente más de 1000 transacciones por segundo, en lugar de solo 15. Además, se escriben menos datos en la blockchain, lo que reduce las tarifas de gas para las transacciones.

Gracias a las pruebas de conocimiento cero, los detalles de las transacciones individuales permanecen ocultos, mientras que su validez aún puede ser demostrada. No se necesita una entidad central para aprobar las transacciones: la criptografía garantiza que el lote sea correcto, lo que fomenta la descentralización. Aunque las transacciones se procesen fuera de la cadena, los ZK Rollups aún se benefician de la seguridad de la cadena principal.

¿Cuál es la diferencia entre los ZK Rollups y los Optimistic Rollups?

Los ZK Rollups y los Optimistic Rollups son soluciones de Capa 2 para blockchains, pero pertenecen a categorías diferentes. Los Optimistic Rollups también agrupan transacciones y las procesan en una Capa 2, pero suponen que las transacciones son correctas. Un mecanismo de prueba de fraude permite impugnar errores en el rollup.

A continuación se presentan las principales diferencias:

Proyectos conocidos con ZK Rollups

Varios grandes proyectos utilizan la tecnología ZK Rollup. Estos proyectos contribuyen a establecer los ZK Rollups en el ecosistema de Ethereum. A continuación, algunos ejemplos conocidos:

zkSync

zkSync es una de las plataformas ZK Rollup más conocidas, desarrollada por Matter Labs. La plataforma admite Smart Contracts y se centra en aplicaciones de Capa 2 para pagos, DeFi y NFTs.

Starknet

Starknet está orientado a dApps escalables y admite Smart Contracts complejos. Utiliza STARK-Proofs, una forma específica de pruebas criptográficas de conocimiento cero. La empresa detrás de Starknet, StarkWare, también es responsable de StarkEx, el motor detrás de dYdX e ImmutableX.

Polygon zkEVM

Polygon apuesta por un zkEVM, un ZK Rollup compatible con la Ethereum Virtual Machine. Esto permite que las dApps existentes de la red Ethereum migren fácilmente al zkEVM de Polygon, incluidos sus Smart Contracts y herramientas.

Reflexión final

Los ZK Rollups son soluciones potentes para los problemas de escalabilidad de la tecnología blockchain. Agrupan transacciones, las procesan fuera de la cadena y ofrecen una combinación sólida de eficiencia, privacidad y seguridad para blockchains. Aunque la tecnología aún está en desarrollo, los ZK Rollups ya desempeñan un papel importante para los usuarios y desarrolladores, y probablemente se volverán aún más esenciales en el futuro para Ethereum y otras blockchains.