ZK Rollup：El próximo auge para impulsar la escalabilidad de Ethereum

Por qué Ethereum necesita soluciones de capa dos

Como la plataforma de contratos inteligentes más grande del mundo, Ethereum no solo está redefiniendo el panorama de DeFi, sino que también se ha convertido en el hogar de innumerables aplicaciones descentralizadas. Pero el precio del éxito ha sido la congestión de la red. Con el aumento de usuarios, las tarifas en la cadena se mantienen altas y la velocidad de confirmación de transacciones resulta frustrante. Aunque Ethereum 2.0 avanza gradualmente, resolver fundamentalmente los problemas de escalabilidad aún requiere tiempo.

En este contexto, han surgido soluciones de capa dos, y ZK Rollup, con su mecanismo criptográfico único, está convirtiéndose en la tecnología más esperada en la carrera por escalar.

Principios básicos de ZK Rollup: ¿Por qué es tan especial?

ZK Rollup es una solución de capa dos cuyo concepto central es simple: empaquetar y procesar transacciones fuera de la cadena principal de Ethereum, y usar criptografía para garantizar la seguridad de los datos.

Específicamente, emplean pruebas de conocimiento cero (zero-knowledge proofs), una tecnología innovadora que permite demostrar la validez de un conjunto de transacciones sin revelar detalles específicos. Estas pruebas son extremadamente compactas, reduciendo significativamente la carga de almacenamiento en la cadena principal, mientras que casi garantizan transacciones instantáneas.

Las pruebas ZK poseen tres características principales: integridad (Completeness), corrección (Soundness) y conocimiento cero (Zero Knowledge). La integración de estas propiedades hace que todo el sistema sea seguro y eficiente.

Flujo de funcionamiento de ZK Rollup

Todo el mecanismo depende de la colaboración entre contratos inteligentes en la cadena principal y una máquina virtual fuera de la cadena:

1. Reglas en la capa principal: Los contratos inteligentes en Ethereum establecen el marco de reglas para las transacciones ZK Rollup.
2. Procesamiento masivo fuera de la cadena: Las transacciones de los usuarios se ejecutan en una máquina virtual independiente, evitando la congestión de la cadena principal.
3. Generación de pruebas criptográficas: El sistema crea una prueba de conocimiento cero para todo el lote de transacciones, sin revelar detalles individuales.
4. Verificación en la cadena principal: La prueba se sube a Ethereum, donde los nodos de validación confirman la legalidad del lote de transacciones.

Este reparto de tareas permite que la cadena principal de Ethereum se concentre en la seguridad y la confirmación final, mientras que las tareas computacionales pesadas se descargan fuera de la cadena, logrando un aumento en el rendimiento, reducción de tarifas y mejor experiencia de usuario.

¿Qué ventajas tiene ZK Rollup frente a otras soluciones de capa dos?

En comparación con Optimistic Rollup, las diferencias de ZK Rollup son evidentes. Optimistic Rollup adopta un modelo de “confianza inicial y verificación posterior”, asumiendo que las transacciones son legítimas y solo verificando en caso de disputa; mientras que ZK Rollup es “cada transacción debe estar respaldada por una prueba”, con una verificación criptográfica mediante prueba de conocimiento cero.

Esto genera varias diferencias clave:

• Seguridad instantánea: ZK Rollup logra una finalización inmediata de las transacciones; una vez que la prueba se recibe en la cadena principal, las transacciones quedan permanentemente confirmadas, sin período de disputa. En cambio, Optimistic Rollup requiere esperar 7 días en la ventana de desafío.
• No dependiente de hipótesis de confianza: La seguridad de ZK Rollup está garantizada matemáticamente, sin confiar en la honestidad de los validadores; Optimistic Rollup asume que los validadores no colaborarán en malicia.
• Mayor privacidad: Los detalles de cada transacción se ocultan dentro de la prueba, en contraste con la transparencia total de Optimistic Rollup, lo que mejora la privacidad.

Estas ventajas hacen que ZK Rollup sea una solución de escalabilidad más compleja pero también más robusta.

Mapa de proyectos ZK Rollup en el ecosistema de Ethereum

Actualmente, el campo de ZK Rollup está muy activo, con diferentes enfoques. A continuación, destacamos los actores más relevantes a seguir.

Manta Network: Líder en DeFi de privacidad

TVL: $851 millones | Lanzamiento: septiembre de 2023 (red de prueba) | Token: MANTA (gestión+staking+tarifas)

Manta Pacific es la solución de capa dos de Manta Network en Ethereum, especializada en transacciones privadas. Usa tecnología zk-SNARKs para permitir a los usuarios comerciar y intercambiar activos criptográficos en un entorno completamente privado: los contrapartes y montos están cifrados, pero el sistema puede verificar su validez.

Desde su lanzamiento, Manta Pacific ha escalado rápidamente hasta posicionarse en el TOP4 de soluciones de capa dos en Ethereum, incluso superando a Base de Coinbase. Cubre un vacío en la privacidad dentro del ecosistema DeFi, ya que la mayoría de los DEX carecen de esta función.

Ventaja principal: ha llevado la capa de privacidad al ecosistema DeFi y planea convertirse en infraestructura de privacidad multichain.

Linea: equilibrio entre velocidad y conveniencia

TVL: $202 millones | Lanzamiento: agosto de 2023 | Token: LINEA (uso por anunciar)

Linea usa zk-SNARKs para comprimir y empaquetar transacciones fuera de la cadena y subirlas a la cadena. Prioriza la facilidad para desarrolladores, permitiendo una migración sin problemas de las aplicaciones existentes en Ethereum. La vista previa de un airdrop en enero de 2024 ha generado altas expectativas en la comunidad, aunque el mecanismo del token aún no está completamente definido, ya ha acumulado interés.

Ventaja principal: escalabilidad + facilidad de uso, con rendimiento en la parte superior de su categoría.

Polygon zkEVM: ambición de un gigante del ecosistema

TVL: $115 millones | Lanzamiento: marzo de 2023 (beta de red principal) | Token: MATIC (tarifas+gobernanza)

zkEVM de Polygon, desarrollado por la comunidad, es un competidor de estilo académico. Ejecuta transacciones fuera de línea en una máquina virtual compatible con EVM y las verifica en cadena mediante pruebas ZK, con compatibilidad total con las herramientas y contratos existentes en Ethereum. Como parte del ecosistema Polygon, también se beneficia de sinergias ecológicas.

Ventaja principal: migración sin fisuras de herramientas de Ethereum, reduciendo la curva de aprendizaje y la integración para desarrolladores.

Starknet: innovación con STARKs

TVL: $170 millones | Lanzamiento: febrero de 2022 | Token: STRK (valor de mercado actual: $389.88M, tarifas+gobernanza+staking)

Starknet usa tecnología STARKs en lugar de zk-SNARKs, una diferencia clave. Los STARKs no requieren configuración confiable, ofrecen mayor escalabilidad y resistencia a la computación cuántica. Todo el sistema soporta computación general, permitiendo ejecutar cualquier lógica de contrato inteligente.

Ventaja principal: resistencia cuántica + sin confianza previa, opción muy “criptopunk”.

zkSync Era: obra de Matter Labs

TVL: $555 millones | Lanzamiento: marzo de 2023 (red principal completamente en línea) | Token: ZKS (tarifas+gobernanza+staking)

zkSync Era se centra en la experiencia del usuario. Procesa transacciones fuera de línea y las agrupa, mejorando velocidad y costos. Es compatible con EVM, permitiendo a los desarrolladores desplegar contratos existentes en Ethereum sin migración.

Ventaja principal: bajo umbral de entrada + alta eficiencia, líder en ZK Rollup compatible con EVM.

Scroll: promesa de alta capacidad

TVL: $63.46 millones | Lanzamiento: octubre de 2023 (puente entre cadenas) | Token: sin plan de token aún

Scroll también pertenece a la familia zk-SNARKs, enfocándose en alto rendimiento y baja latencia. Usa una única prueba zk-SNARK para respaldar todo el lote de transacciones y las difunde en Ethereum. La compatibilidad con EVM facilita la migración de contratos existentes.

Ventaja principal: prioriza el rendimiento, ideal para DeFi y escenarios de alta interacción.

Aztec Protocol: paradigma híbrido de privacidad opcional

Lanzamiento: 2017 | Token: sin token nativo

Aztec propone una mezcla de público y privado: la lógica de contratos puede ejecutarse de forma pública o privada. También lanzó Noir, un lenguaje de programación para circuitos de conocimiento cero, que reduce significativamente la dificultad de desarrollo de aplicaciones ZK. La promesa es lograr una descentralización completa en la red principal.

Ventaja principal: privacidad programable + fácil de desarrollar, apto para aplicaciones que requieren privacidad.

ZKFair: “herramienta quirúrgica” en DEX

Lanzamiento: diciembre de 2023 | Token: ZKF (valor de mercado actual: $163M, tarifas+gobernanza+recompensas por tarifas)

ZKFair es un exchange descentralizado que usa ZK Rollup para evitar front-running. Es una solución específica para este problema, que afecta a muchos DEX, y mediante pruebas ZK garantiza que el orden de las transacciones no pueda ser manipulado.

Ventaja principal: guardianes de la equidad en las transacciones, atrayendo a traders preocupados por el slippage.

DeGate V1: solución de bajo costo para DEX

Lanzamiento: septiembre de 2022 | Token: DG (valor de mercado actual: $21.14M, gobernanza+staking+tarifas)

DeGate V1 es otra plataforma tipo DEX que usa tecnología ZK Rollup para reducir los costos en transacciones de gran volumen. Agrupa transacciones fuera de línea y las liquida en Ethereum, optimizando costos y reduciendo slippage.

Ventaja principal: opción ideal para transacciones de gran volumen, con mejoras en tarifas y slippage.

ZetaChain: mensajero de interoperabilidad entre cadenas

Lanzamiento: febrero de 2021 | Token: ZETA (valor de mercado actual: $79.55M, tarifas+gobernanza+funciones cross-chain)

ZetaChain apuesta por la interoperabilidad entre cadenas, usando zk-SNARKs para garantizar la seguridad en transferencias de activos entre diferentes blockchains. Permite usar activos y datos de una cadena en otra sin fricciones, con tecnología ZetaML para ejecución de contratos fuera de línea.

Ventaja principal: solución técnica para la agregación de activos multichain, creando una experiencia de “puente universal”.

Taiko: innovación en mecanismo de secuenciación descentralizada

Lanzamiento: enero de 2024 (red de prueba) | Financiamiento: 37 millones de dólares (en dos rondas)

La mayor innovación de Taiko es su mecanismo de secuenciación “based”: en lugar de un secuenciador centralizado, la cadena principal de Ethereum actúa como secuenciador. Esto elimina riesgos de centralización y censura, y reduce las barreras de entrada para validadores y desarrolladores. Resuelve un problema crítico en los sistemas Rollup actuales, donde el secuenciador puede ser un punto único de fallo.

Ventaja principal: secuenciación descentralizada, innovación real que mejora la resistencia a la censura del sistema.

Desafíos actuales de la tecnología ZK Rollup

Aunque el futuro es prometedor, ZK Rollup aún enfrenta obstáculos:

• Alta complejidad: la criptografía de conocimiento cero es muy exigente en términos de esfuerzo mental, con altos costos de implementación y mantenimiento.
• Límite de flexibilidad: no todos los tipos de transacciones pueden ser procesados eficientemente por ZK Rollup, limitando su aplicabilidad.
• Cuestiones de disponibilidad de datos: los datos de Rollup deben estar siempre accesibles, requiriendo infraestructura robusta.
• Costos de generación de pruebas: crear las pruebas criptográficas consume muchos recursos, generando cuellos de botella en eficiencia.
• Adopción por parte de usuarios: construir un ecosistema desde cero requiere confianza y colaboración en infraestructura.
• Complejidad de gobernanza: las actualizaciones y ajustes del protocolo necesitan mecanismos descentralizados seguros y eficientes.
• Incógnitas económicas: aunque busca reducir costos, los gastos operativos pueden ser mayores de lo esperado, y el modelo económico aún necesita perfeccionarse.

Visión futura de ZK Rollup: ¿puede realmente cambiar las reglas?

A largo plazo, ZK Rollup tiene un potencial muy fuerte. La inversión en investigación continúa resolviendo los desafíos de complejidad, y varias soluciones innovadoras están mitigando la fragmentación de liquidez. Con una mayor colaboración del ecosistema, ZK Rollup puede convertirse en la principal tecnología de escalabilidad de Ethereum, abriendo la puerta a una era de blockchain rápida, económica y segura.

Palabras finales

ZK Rollup no es solo un concepto técnico, sino un paso clave en la evolución de Ethereum. Al empaquetar transacciones de forma eficiente fuera de la cadena y usar pruebas matemáticas para garantizar la seguridad en la cadena, abren una nueva ventana en el ecosistema de Ethereum: no solo expanden el techo de rendimiento, sino que también crean condiciones para aplicaciones masivas y migración de usuarios. Desde ahora y en el futuro, ZK Rollup seguirá transformando nuestra interacción con la cadena de bloques y desbloqueando el verdadero potencial de la tecnología.