ZKsync, elogiado por Vitalik, podría estar realmente subestimado

En cuanto a una sola GPU, Airbender no solo tiene la velocidad de verificación más rápida, sino también el costo más bajo.

Escrito por: Eric, Foresight News

El 1 de noviembre, Vitalik citó un tuit del fundador de ZKsync sobre la actualización ZKsync Atlas y elogió a ZKsync por hacer mucho "trabajo subestimado pero valioso para el ecosistema de Ethereum".

El mercado reaccionó rápidamente a las palabras de Vitalik, el precio de ZK aumentó más de 2,5 veces durante el fin de semana, y los tokens del ecosistema ZK, incluidos ALT (AltLayer), STRK (Starknet), SCR (Scroll), MINA (Mina), entre otros, también experimentaron buenos incrementos.

Después de entender la actualización ZKsync Atlas, descubrimos que lo que ha hecho ZKsync realmente podría estar subestimado.

ZKP: rápido, pequeño pero caro

Desde hace tiempo, la Ethereum Foundation ha promovido el ZKP (Zero-Knowledge Proof), cuyo objetivo esencial es resolver los problemas de la lentitud de verificación y el gran volumen de datos a verificar.

El ZKP es esencialmente un problema probabilístico matemático. Para ilustrar su principio, pongamos un ejemplo no del todo preciso: supongamos que alguien afirma haber resuelto el "problema de los cuatro colores". ¿Cómo podemos confirmar que realmente lo ha resuelto sin revelar completamente su solución? La solución de Zero-Knowledge Proof consiste en seleccionar algunas partes del gráfico y demostrar que en esas partes no hay dos áreas adyacentes con el mismo color. Cuando el número de partes seleccionadas alcanza cierto valor, se puede demostrar que la probabilidad de que la persona haya resuelto el problema de los cuatro colores es del 99,99...%. Así, logramos probar que "efectivamente resolvió el problema" sin conocer la solución completa.

Esto es lo que comúnmente se escucha: "probar que algo se ha hecho sin saber cómo se hizo", que es la esencia de la Zero-Knowledge Proof. ¿Por qué se promueve tanto el ZKP en el ecosistema de Ethereum? Porque teóricamente, el límite superior de velocidad del ZKP es mucho mayor que el de la verificación transacción por transacción, y la cantidad de datos generados por la prueba es muy pequeña.

La alta velocidad se debe a que el ZKP no necesita conocer el panorama completo, solo necesita realizar desafíos. Por ejemplo, para verificar un bloque de Ethereum, el método actual es que cada nodo verifique cuestiones básicas como si la dirección de ejecución de cada transacción tiene suficiente saldo, etc. Pero si solo un nodo verifica cada transacción mediante ZKP y luego genera una "prueba", los demás nodos solo necesitan verificar que la "prueba" en sí sea confiable. Más importante aún, la cantidad de datos de esta "prueba" es muy pequeña, por lo que su transmisión y verificación son extremadamente rápidas y el costo de almacenamiento de datos es menor.

¿Por qué entonces no se utiliza esta tecnología, que parece tener solo ventajas, de manera masiva? Porque es demasiado cara.

Aunque el ZKP no requiere repetir todo el proceso, el desafío en sí consume mucha capacidad de cómputo. Si se acumulan GPUs como en una carrera armamentista de IA, se puede lograr mayor velocidad, pero no todos pueden asumir ese costo. Sin embargo, si mediante innovaciones algorítmicas y de ingeniería se logra reducir la potencia de cálculo necesaria y el tiempo de generación de pruebas con baja potencia de cálculo a cierto nivel, se puede equilibrar el "aumento de precio impulsado por la introducción de más aplicaciones gracias a la innovación tecnológica" de Ethereum y el "costo de comprar GPU para montar nodos". Entonces, esto sí tendría sentido.

Por eso, muchos proyectos conceptuales ZK o desarrolladores de código abierto en el ecosistema de Ethereum se centran en combinar ZKP y Ethereum para generar pruebas ZK más rápido y a menor costo. Recientemente, el equipo de Brevis logró, con solo la mitad del costo del esquema SP1 Hypercube (64 GPUs RTX 5090), generar pruebas de bloques de Ethereum en un promedio de 6,9 segundos (el 99,6% de las pruebas toma menos que el tiempo promedio de generación de bloques de Ethereum: menos de 12 segundos), lo que fue ampliamente elogiado por la comunidad de Ethereum.

Aunque el costo de las GPU sigue superando los 100 mil dólares, al menos la velocidad de prueba ya ha bajado al nivel actual sin ZKP, y la tarea ahora es reducir los costos.

La actualización Atlas logra la finalidad ZK en 1 segundo

Quizás muchos no lo sepan, pero la zkVM de código abierto ZKsync Airbender lanzada por ZKsync es la zkVM con la verificación más rápida usando una sola GPU. Según los datos de Ethproofs, usando una sola 4090, el tiempo promedio de verificación de ZKsync Airbender es de 51 segundos, con un costo de menos de un centavo, ambos los mejores resultados entre las zkVM.

Según los datos proporcionados por ZKsync, sin contar la recursividad, Airbender usando una sola H100 y el modelo de almacenamiento ZKsync OS verifica la red principal de Ethereum en un promedio de 17 segundos. Incluso contando la recursividad, el tiempo promedio total es de solo unos 35 segundos. ZKsync considera que esto es mucho mejor que necesitar varias decenas de GPUs para lograr la verificación en menos de 12 segundos. Sin embargo, como actualmente solo hay datos de dos GPUs con un promedio de 22,2 segundos, aún no hay una conclusión definitiva sobre su rendimiento real.

Y todo esto no es solo mérito de Airbender; la optimización algorítmica y de ingeniería es solo una parte, la integración profunda con la pila tecnológica de ZKsync es la clave para maximizar el efecto. Más importante aún, demuestra que es posible realizar pruebas en tiempo real de la red principal de Ethereum usando una sola GPU.

A finales de junio, ZKsync lanzó Airbender, y el penúltimo día de la Fiesta Nacional se implementó la actualización Atlas. Esta actualización, que integra Airbender, ha mejorado significativamente el rendimiento, la velocidad de confirmación y los costos de ZKsync.

En cuanto al rendimiento, ZKsync optimizó el secuenciador a nivel de ingeniería: mediante componentes asíncronos independientes, minimizó el consumo generado por la sincronización; separó el estado requerido por la máquina virtual, el estado requerido por la API y el estado necesario para generar pruebas de conocimiento cero o para verificarlas en la capa L1, reduciendo así el gasto innecesario de los componentes.

Según las pruebas de campo de ZKsync, el TPS alcanzó 23k en actualizaciones de precios de alta frecuencia, 15k en transferencias de stablecoins en escenarios de pago y 43k en transferencias nativas de ETH.

Otro gran salto cualitativo proviene de Airbender, que ayudó a ZKsync a lograr la confirmación de bloques en 1 segundo y un costo de solo 0.0001 dólares por transacción. A diferencia de la verificación de bloques de la red principal, ZKsync solo verifica la validez de la conversión de estado, por lo que el cálculo es mucho menor que la verificación de bloques de la red principal. Aunque las transacciones con finalidad ZK aún requieren ser verificadas en la red principal para lograr la finalidad L1, la verificación ZK ya demuestra la validez de la transacción, y la finalidad L1 es más una garantía de procedimiento.

Es decir, las transacciones ejecutadas en ZKsync solo necesitan la verificación ZKP para ser completamente confirmadas como válidas, y con el costo significativamente reducido, ZKsync ha logrado, en sus propias palabras, escenarios de aplicación que solo Airbender puede ofrecer:

En primer lugar, naturalmente, libros de órdenes en cadena, sistemas de pago, exchanges y creadores de mercado automáticos. Airbender permite que el sistema verifique y liquide a velocidades extremadamente rápidas, reduciendo el riesgo de rollbacks en estos casos de uso en cadena.

En segundo lugar, algo que muchas L2 actuales no pueden lograr: soportar sistemas públicos y privados (como Prividiums de ZKsync) interoperando sin necesidad de terceros. Prividiums es una infraestructura lanzada por ZKsync para ayudar a las empresas a construir cadenas privadas. Para las empresas, los requisitos para blockchain son liquidación rápida y privacidad. La liquidación rápida es evidente, y la privacidad inherente del ZKP permite que las cadenas privadas empresariales interactúen con cadenas públicas sin exponer la información del libro mayor, validando la validez de las transacciones. La combinación de ambos incluso cumple con los requisitos regulatorios de tiempo de liquidación para valores y divisas en cadena.

Quizás esta sea también la razón por la que ZKsync se ha convertido en la segunda mayor red de emisión de activos RWA tokenizados después de Ethereum.

ZKsync también afirma con orgullo que todo esto solo es posible bajo la actualización Atlas: el secuenciador proporciona empaquetado de transacciones de baja latencia, Airbender genera pruebas en un segundo y Gateway verifica y coordina los mensajes entre cadenas.

Conectando L1 y L2

Como se menciona en el tuit reenviado por Vitalik, el fundador de ZKsync, Alex, considera que tras la actualización Atlas, ZKsync ha logrado realmente conectar la red principal de Ethereum.

Ahora, el tiempo de confirmación final de las transacciones en ZKsync (alrededor de 1 segundo) es menor que el tiempo de generación de bloques en la red principal de Ethereum (promedio de 12 segundos), lo que significa que las transacciones institucionales y RWA en ZKsync son esencialmente equivalentes a las realizadas en la red principal de Ethereum, solo hay que esperar la confirmación de la red principal. Esto significa que ZKsync no necesita construir un centro de liquidez en L2, sino que puede usar directamente la liquidez de la red principal, ya que el cruce entre ZK Rollup y la red principal no requiere el período de desafío de 7 días como en OP Rollup, y la actualización Atlas acelera aún más el proceso.

Esto ha mejorado el problema de fragmentación de L2 del que se ha hablado recientemente en la comunidad de Ethereum; L2 y L1 ya no son dos cadenas separadas, sino que están unidas por confirmaciones y verificaciones rápidas, y L2 realmente puede llamarse por primera vez una "red de escalado".

Recuerdo que cuando ZKsync y Scroll lanzaron por primera vez la red principal, la velocidad de confirmación de transacciones y las tarifas de gas no eran diferentes o incluso superiores a las de la red principal, básicamente porque en ese momento aún no se habían realizado optimizaciones sistemáticas de algoritmos e ingeniería para ZKP, lo que resultaba en una verificación lenta y costosa, y en ese momento incluso se generó una crisis de confianza en ZK Rollup. Hoy en día, Optimism y Arbitrum están pasando gradualmente de OP Rollup a ZK Rollup (o una combinación de ambos), y las mejoras de ZKsync y otros ZK Rollup en costos y velocidad, así como la descentralización de ZKP de Scroll, han pasado de ser "fantasías" a resultados prometedores.

De ser rechazado por todos a convertirse en el favorito, ZK ha visto la luz. Cuando el secuenciador y los puentes entre cadenas logren una descentralización total mediante firmas múltiples, quizás realmente se pueda lograr lo que dijo Hasseb Qureshi, socio director de Dragonfly: "can't be evil".