Autor: Bill Buchanan, Fonte: Medium, Traduzido por: Shaw Jinse Finance
Em breve, precisamos perceber que estamos operando em um mundo financeiro tradicional e que precisamos construir uma infraestrutura digital mais confiável. Na verdade, a transformação necessária não se limita apenas ao setor financeiro, mas abrange qualquer área que requeira alto nível de confiança, segurança e descentralização. Para isso, podemos adotar abordagens de blockchain Layer 1, como o Ethereum, mas ele já expôs problemas de escalabilidade, com seu livro-razão e infraestrutura computacional incapazes de lidar com mais de 15 a 30 transações por segundo. No entanto, novas abordagens estão sendo adotadas atualmente para aliviar a carga do Ethereum - enquanto ainda mantém sua credibilidade e descentralização. Essas abordagens incluem implementações de Layer 1 compartilhadas, bem como a transição para a prova de participação (PoS). No entanto, os avanços mais preocupantes ocorrem nas abordagens Layer 2, que são construídas sobre a rede central do Ethereum (mainnet).
Layer 2: Canal de Estado
Os canais de estado foram inicialmente implementados na rede Lightning do Bitcoin e, em seguida, foram expandidos no Ethereum. Dessa forma, temos basicamente dois registros no livro-razão da mainnet, onde as partes relevantes devem comprometer alguns fundos, que podem ou não ser utilizados. Por exemplo, suponha que Bob queira criar um canal lateral para pagar taxas de clientes e se comprometa a pagar 10 ETH. Então, ele criará um contrato de canal. O ETH comprometido será bloqueado durante a validade do canal e não poderá ser utilizado. Bob pode dar a Alice 2 ETH e a Carol 3 ETH. Após a conclusão, ele enviará a transação finalizada, Bob recuperará 5 ETH, e Alice e Carol receberão respectivamente 2 ETH e 3 ETH. Por fim, Bob só precisa publicar os dados resumidos e pagará a taxa de transação apenas por dois compromissos no livro-razão da mainnet. A implementação dos canais de estado é fornecida pela Polygon, que implementou total compatibilidade com EVM e baixas taxas de transação. Aqui está um exemplo:
Camada 2: Roll-ups
Uma das melhores mecânicas para escalar o Ethereum é transferir transações para fora da cadeia através de Roll-ups e sidechains.
Roll-ups Otimistas
Esses mecanismos processam transações fora da cadeia e assumem que as transações são válidas (essencialmente uma abordagem de "confiar e verificar"). Apenas quando há uma disputa sobre a transação é que eles consomem recursos computacionais na mainnet. Portanto, antes que a transação seja realmente confirmada na mainnet, há um atraso de um "período de desafio".
No Arbitrum, os observadores de fraude analisam transações e, se detectarem transações fraudulentas, publicam a prova de fraude na mainnet. Na prática, o Arbitrum pode identificar as linhas de código relacionadas à análise de fraude e, em seguida, publicá-las na mainnet. A mainnet pode então arbitrar a prova de fraude e decidir se deve ou não executar o código necessário. O Arbitrum tem um período de retirada de sete dias.
A Optimism também adotou um método off-chain e combinou com o Optimism Roll-up, assumindo que as transações são válidas. Ele usa observadores (ou validadores) para determinar se existem transações fraudulentas; uma vez que tais transações são detectadas, o observador pode enviar uma prova de fraude, e a transação correspondente será revertida. O observador receberá uma recompensa por detectar transações fraudulentas. No geral, o período de contestação é de cerca de sete dias. Se a prova de fraude for válida, a transação relevante será revertida.
Roll-ups de conhecimento zero (zk-Rollups)
Essas tecnologias transferem computação e armazenamento de estado para fora da cadeia, adotando uma abordagem sem confiança. Uma vez que o estado é atualizado de volta na mainnet, apenas algumas atualizações são necessárias para completar a alteração de estado e suas provas relacionadas. Como temos provas em formato comprimido, podemos verificar rapidamente as transações atualizadas, garantindo a privacidade das transações. Com essa tecnologia, ao contrário dos Optimistic Rollups que podem levar dias para serem submetidos, usando zk-Rollups (baseados em zkSnarks) precisamos de apenas cerca de uma hora para verificar as provas. Isso garante que não haja pagamento duplo e que todas as transações sejam solventes. ZKsync é um exemplo.
Usando zk-Rollups, a validade das transações tem comprovante criptográfico e se conecta à mainnet. Portanto, realizar transações fraudulentas será extremamente difícil. Usando Optimistic Rollups, devido à falta de comprovante criptográfico, há um atraso antes de se comprometer a voltar à mainnet, o que pode detectar transações fraudulentas.
sidechain
Esta é uma sidechain independente, que é uma blockchain independente que se conecta à mainnet. Ao contrário do método roll-up, as transações atualizadas podem ser refletidas na mainnet quando necessário. No geral, elas possuem sua própria blockchain e mecanismo de consenso, como a Prova de Autoridade (PoA). A Polygon é um exemplo de infraestrutura de sidechain. A principal fraqueza das sidechains é que seu modelo de segurança pode ser diferente do da mainnet do Ethereum.
Conclusão
Na minha opinião, usar provas de conhecimento zero em cadeias off-line é a melhor solução, pois permite validar rapidamente as transações na cadeia principal e protege a privacidade das partes envolvidas na transação. Também podemos usar a divulgação seletiva nas provas de conhecimento zero, o que é útil ao revelar informações importantes, como se uma pessoa tem direito a acessar um determinado recurso.
Para os Optimistic Rollups, assumimos que as transações são válidas, a menos que haja uma prova em contrário, e é necessário um período de contestação, durante o qual as transações podem ser questionadas antes de serem finalizadas. Já com os zk-Rollups, nossas transações são válidas porque existem provas associadas e podem ser enviadas rapidamente para a mainnet. Infelizmente, os zk-Rollups exigem um entendimento profundo de criptografia e blockchain, o que pode atrasar o progresso do desenvolvimento.
É evidente que o Ethereum não é a única opção, com alternativas como Polygon, Solana, Cardano e Polkadot oferecendo soluções mais escaláveis do que o Ethereum. No entanto, amamos esta blockchain que nos trouxe contratos inteligentes e a máquina virtual Ethereum (EVM), e muitas pessoas esperam que ela consiga superar os problemas de escalabilidade enquanto mantém o mesmo nível de descentralização e segurança.
O conteúdo é apenas para referência, não uma solicitação ou oferta. Nenhum aconselhamento fiscal, de investimento ou jurídico é fornecido. Consulte a isenção de responsabilidade para obter mais informações sobre riscos.
De na cadeia a fora da cadeia: canal estatal e Roll-ups
Autor: Bill Buchanan, Fonte: Medium, Traduzido por: Shaw Jinse Finance
Em breve, precisamos perceber que estamos operando em um mundo financeiro tradicional e que precisamos construir uma infraestrutura digital mais confiável. Na verdade, a transformação necessária não se limita apenas ao setor financeiro, mas abrange qualquer área que requeira alto nível de confiança, segurança e descentralização. Para isso, podemos adotar abordagens de blockchain Layer 1, como o Ethereum, mas ele já expôs problemas de escalabilidade, com seu livro-razão e infraestrutura computacional incapazes de lidar com mais de 15 a 30 transações por segundo. No entanto, novas abordagens estão sendo adotadas atualmente para aliviar a carga do Ethereum - enquanto ainda mantém sua credibilidade e descentralização. Essas abordagens incluem implementações de Layer 1 compartilhadas, bem como a transição para a prova de participação (PoS). No entanto, os avanços mais preocupantes ocorrem nas abordagens Layer 2, que são construídas sobre a rede central do Ethereum (mainnet).
Layer 2: Canal de Estado
Os canais de estado foram inicialmente implementados na rede Lightning do Bitcoin e, em seguida, foram expandidos no Ethereum. Dessa forma, temos basicamente dois registros no livro-razão da mainnet, onde as partes relevantes devem comprometer alguns fundos, que podem ou não ser utilizados. Por exemplo, suponha que Bob queira criar um canal lateral para pagar taxas de clientes e se comprometa a pagar 10 ETH. Então, ele criará um contrato de canal. O ETH comprometido será bloqueado durante a validade do canal e não poderá ser utilizado. Bob pode dar a Alice 2 ETH e a Carol 3 ETH. Após a conclusão, ele enviará a transação finalizada, Bob recuperará 5 ETH, e Alice e Carol receberão respectivamente 2 ETH e 3 ETH. Por fim, Bob só precisa publicar os dados resumidos e pagará a taxa de transação apenas por dois compromissos no livro-razão da mainnet. A implementação dos canais de estado é fornecida pela Polygon, que implementou total compatibilidade com EVM e baixas taxas de transação. Aqui está um exemplo:
Camada 2: Roll-ups
Uma das melhores mecânicas para escalar o Ethereum é transferir transações para fora da cadeia através de Roll-ups e sidechains.
Roll-ups Otimistas
Esses mecanismos processam transações fora da cadeia e assumem que as transações são válidas (essencialmente uma abordagem de "confiar e verificar"). Apenas quando há uma disputa sobre a transação é que eles consomem recursos computacionais na mainnet. Portanto, antes que a transação seja realmente confirmada na mainnet, há um atraso de um "período de desafio".
No Arbitrum, os observadores de fraude analisam transações e, se detectarem transações fraudulentas, publicam a prova de fraude na mainnet. Na prática, o Arbitrum pode identificar as linhas de código relacionadas à análise de fraude e, em seguida, publicá-las na mainnet. A mainnet pode então arbitrar a prova de fraude e decidir se deve ou não executar o código necessário. O Arbitrum tem um período de retirada de sete dias.
Roll-ups de conhecimento zero (zk-Rollups)
Essas tecnologias transferem computação e armazenamento de estado para fora da cadeia, adotando uma abordagem sem confiança. Uma vez que o estado é atualizado de volta na mainnet, apenas algumas atualizações são necessárias para completar a alteração de estado e suas provas relacionadas. Como temos provas em formato comprimido, podemos verificar rapidamente as transações atualizadas, garantindo a privacidade das transações. Com essa tecnologia, ao contrário dos Optimistic Rollups que podem levar dias para serem submetidos, usando zk-Rollups (baseados em zkSnarks) precisamos de apenas cerca de uma hora para verificar as provas. Isso garante que não haja pagamento duplo e que todas as transações sejam solventes. ZKsync é um exemplo.
sidechain
Esta é uma sidechain independente, que é uma blockchain independente que se conecta à mainnet. Ao contrário do método roll-up, as transações atualizadas podem ser refletidas na mainnet quando necessário. No geral, elas possuem sua própria blockchain e mecanismo de consenso, como a Prova de Autoridade (PoA). A Polygon é um exemplo de infraestrutura de sidechain. A principal fraqueza das sidechains é que seu modelo de segurança pode ser diferente do da mainnet do Ethereum.
Conclusão
Na minha opinião, usar provas de conhecimento zero em cadeias off-line é a melhor solução, pois permite validar rapidamente as transações na cadeia principal e protege a privacidade das partes envolvidas na transação. Também podemos usar a divulgação seletiva nas provas de conhecimento zero, o que é útil ao revelar informações importantes, como se uma pessoa tem direito a acessar um determinado recurso.
Para os Optimistic Rollups, assumimos que as transações são válidas, a menos que haja uma prova em contrário, e é necessário um período de contestação, durante o qual as transações podem ser questionadas antes de serem finalizadas. Já com os zk-Rollups, nossas transações são válidas porque existem provas associadas e podem ser enviadas rapidamente para a mainnet. Infelizmente, os zk-Rollups exigem um entendimento profundo de criptografia e blockchain, o que pode atrasar o progresso do desenvolvimento.
É evidente que o Ethereum não é a única opção, com alternativas como Polygon, Solana, Cardano e Polkadot oferecendo soluções mais escaláveis do que o Ethereum. No entanto, amamos esta blockchain que nos trouxe contratos inteligentes e a máquina virtual Ethereum (EVM), e muitas pessoas esperam que ela consiga superar os problemas de escalabilidade enquanto mantém o mesmo nível de descentralização e segurança.