La ZKsync elogiada por Vitalik ya ha desarrollado la zkVM más rápida

Autor original: 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 durante el fin de semana más de 2,5 veces, y los tokens del ecosistema ZK, incluyendo ALT (AltLayer), STRK (Starknet), SCR (Scroll), MINA (Mina), entre otros, también experimentaron buenos incrementos.

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

ZKP: rápido, pequeño pero costoso

La Ethereum Foundation ha estado promoviendo desde hace mucho tiempo los ZKP (pruebas de conocimiento cero), cuyo objetivo esencial es resolver el problema de la lentitud en la verificación y el gran volumen de datos a verificar.

El ZKP es esencialmente un problema matemático de probabilidad. Por ejemplo, para explicar su principio de manera aproximada: supongamos que alguien afirma haber resuelto el "problema de los cuatro colores", ¿cómo podemos estar seguros de que realmente lo ha resuelto sin revelar completamente su solución? La solución de la prueba de conocimiento cero es seleccionar algunas partes del gráfico y demostrar que en esas partes no hay dos áreas adyacentes con el mismo color. Cuando la cantidad de partes seleccionadas alcanza cierto valor, se puede demostrar que la probabilidad de que esa persona haya resuelto el problema de los cuatro colores es del 99.99...%. Así, sin conocer el panorama completo, podemos probar que "realmente resolvió el problema de los cuatro colores".

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

La velocidad es alta porque 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 si la dirección de ejecución de cada transacción tiene saldo suficiente, entre otros aspectos básicos. Pero si solo un nodo verifica cada transacción mediante ZKP y luego genera una "prueba", los demás nodos solo necesitan verificar que la "prueba" sea confiable. Más importante aún, el volumen de datos de esta "prueba" es muy pequeño, por lo que su transmisión y verificación son extremadamente rápidas, y el costo de almacenamiento de datos es menor.

¿Por qué no se utiliza masivamente esta tecnología llena de ventajas? Porque es demasiado costosa.

Aunque el ZKP no requiere reproducir todo el proceso, el desafío en sí consume mucha capacidad de cómputo. Si, como en la carrera armamentista de la IA, se acumulan GPUs de manera frenética, se puede lograr mayor velocidad, pero no todos pueden asumir ese costo. Sin embargo, si mediante innovaciones en algoritmos e ingeniería se puede reducir la potencia de cálculo necesaria y el tiempo para generar pruebas con baja potencia de cálculo hasta cierto punto, logrando un equilibrio entre el "aumento de precio impulsado por la introducción de más aplicaciones gracias a la innovación tecnológica" y el "costo de comprar GPUs para montar nodos", entonces habrá mucho por hacer.

Por eso, muchos proyectos conceptuales ZK o desarrolladores open source en el ecosistema de Ethereum se enfocan principalmente en: 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), una prueba promedio de bloques de Ethereum en 6,9 segundos (el 99,6% de las pruebas toma menos que el tiempo promedio de bloque actual de Ethereum: menos de 12 segundos), lo que recibió elogios colectivos de la comunidad de Ethereum.

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

La actualización Altas logra la finalidad ZK en 1 segundo

Quizás muchos no lo sepan, pero el zkVM open source ZKsync Airbender lanzado por ZKsync es el zkVM con la velocidad de verificación más rápida en una sola GPU. Según 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 los zkVM.

Según 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 tiempo 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 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 de algoritmos e 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 Semana Dorada se implementó la actualización Altas. Esta actualización, que integra Airbender, ha mejorado significativamente el rendimiento, la velocidad de confirmación y el costo 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 en actualizaciones de precios de alta frecuencia, transferencias de stablecoins en escenarios de pago y transferencias nativas de ETH alcanzaron 23k, 15k y 43k respectivamente.

Otro gran salto cualitativo proviene de Airbender, que ayuda a ZKsync a lograr confirmación de bloque en 1 segundo y un costo de solo 0.0001 dólares por transferencia. 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 verificar 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 on-chain, sistemas de pago, exchanges y market makers automáticos. Airbender permite que el sistema verifique y liquide a gran velocidad, reduciendo el riesgo de rollbacks en estas aplicaciones on-chain.

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 la 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 liquidación para valores y divisas on-chain.

Quizás esta sea 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 se enorgullece en afirmar que todo esto solo es posible bajo la actualización Altas: el secuenciador proporciona empaquetado de transacciones de baja latencia, Airbender genera pruebas en un segundo y Gateway verifica y coordina los mensajes cross-chain.

Conectando L1 y L2

Tal como Vitalik retuiteó, el fundador de ZKsync, Alex, considera que tras la actualización Altas, ZKsync realmente ha logrado 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 bloque de la red principal de Ethereum (promedio de 12 segundos), lo que significa que las transacciones institucionales y RWA realizadas en ZKsync son esencialmente equivalentes a las de 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, puede usar directamente la liquidez de la red principal, ya que el cross-chain entre ZK Rollup y la red principal no requiere el período de desafío de 7 días como en OP Rollup, y la actualización Altas acelera aún más el proceso.

Esto mejora el problema de fragmentación de L2 que la comunidad de Ethereum ha estado discutiendo recientemente; L2 y L1 ya no son dos cadenas separadas, sino que se conectan a través de confirmaciones y verificaciones rápidas, y L2 puede llamarse por primera vez realmente una "red de escalabilidad".

Recuerdo que cuando ZKsync y Scroll lanzaron por primera vez la red principal, la velocidad de confirmación de transacciones y las tarifas de gas eran iguales o incluso superiores a las de la red principal, principalmente porque al principio no había optimización sistemática 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 en costo y velocidad de ZKsync y otros ZK Rollup, así como la descentralización del ZKP de Scroll, han pasado de ser "fantasía" a resultados esperados.

De ser rechazado por todos a convertirse en el favorito, ZK ha visto la luz. Una vez que el secuenciador y el puente cross-chain logren una descentralización total mediante multi-firma, quizás realmente se pueda lograr lo que dijo Hasseb Qureshi, socio gerente de Dragonfly: "can't be evil".