Comprensión de los tipos ZK-EVM | Revisión de la capa 2
Lecturas rápidas y enlaces activos que cubren a las personas y proyectos que están escalando Ethereum
REVISIÓN DE LA CAPA 2LAYER 2 REVIEW
28 DE SEPTIEMBRE DE 2023
Dear Frens,
En los últimos meses hemos estado trabajando en BanklessDAO para cumplir con nuestras obligaciones como parte de la Intención Colectiva 3 de Optimism: Difundir el conocimiento de la visión optimista . Para celebrarlo, enviamos ocho de nuestros artículos centrados en Optimism en la página Mirror de BanklessDAO . Estos artículos están disponibles como coleccionables digitales gratuitos y de edición abierta, lo que le ayudará a seleccionar escritos sobre uno de los ecosistemas más impactantes de la web3.
Incluso antes de esa Misión, habíamos escrito mucho sobre Optimism y es hora de centrar nuestra atención en diferentes soluciones de escalamiento. La semana pasada, Bankless Publishing envió un artículo titulado Comprensión de los tipos ZK-EVM y se volvió un poco viral, con más de 163 me gusta. Dada la demanda de este conocimiento, también enviaremos el mismo artículo en este boletín. Si desea obtener más información sobre este tipo de contenido técnico fácil de entender, ¡Haznos saber en el centro de votación de esta edición! 🗳️
Además de la mejora de habilidades de ZK-EVM, esta edición incluye nuestras secciones habituales, que incluyen Gobernanza, Datos, Vigilancia de proyectos y Actualizaciones del ecosistema. Nuestro objetivo es hacer de este boletín tu fuente quincenal de noticias y tendencias de L2. Si tienes algún consejo importante o simplemente quieres contarnos cómo lo estamos haciendo, envía un mensaje de texto a Bankless Publishing en X. Gracias por estar en este viaje con nosotros. ❤️
Colaboradores: Warrior , Chameleon , Boluwatife , jengajojo , Lisa Akselrod, thinkDecade , trewkat , HiroKennelly
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Del foro OP:
SEED Latam | Respecto a la selección de los nuevos titulares de credenciales para nuestros miembros
🔥 Noticias ardiendo
Arbitrum Odyssey ha vuelto.
Después de una abrupta interrupción hace 16 meses, Arbitrum ha anunciado que Odyssey está de regreso. Hay siete semanas de búsqueda, y muchos esperan que haya un airdrop de ARB al final del viaje. ¡Buena suerte amigos y felices aventuras!
Arbitrum recupera tokens para la Tesorería de DAO
También en las noticias de Arbitrum, ArbitrumDAO recuperó casi 70 millones de tokens ARB no reclamados. No quiero ensombrecer a Arbitrum, pero hay otras formas de hacer llegar tokens a los usuarios.
Optimism desembolsa tokens no reclamados a billeteras
Optimism envió fondos no reclamados del Airdrop #1 directamente a billeteras que eran elegibles para recibir ese airdrop. ¡Revisa tus carteras, fren y toma nota de Aribitrum!
¡AirDrop de Optimism #3!
También en las noticias de AirDrops, Optimism envió el Airdrop #3 directamente a las billeteras para que no haya enlaces fraudulentos en los que hacer clic ni procesos de reclamo confusos.
En el Airdrop #3, Optimism recompensó la práctica de delegar tokens a delegados activos, por lo que si delegaste pero no obtuviste el bono, es posible que el delegado elegido no haya sido lo suficientemente activo y es hora de repensar tu delegación.
Optimism abre el portal de aplicaciones RetroPGF 3
En otras noticias interesantes de Optimism, las solicitudes están abiertas para RetroPGF 3, con 30 millones de tokens OP asignados para distribución. El plazo de solicitud de la Ronda 3 se cerrará el 23 de octubre de 2023.
🏛 Gobernanza
🗳️ En Snapshot
Designando a Arbitrum como Patrocinador Oficial de Ethereum México 2023
De la propuesta: “Ethereum México es una fuerza impulsora para el crecimiento de Ethereum en México, educando a las personas sobre la tecnología blockchain y promoviendo los valores de Ethereum. Sirviendo como vínculo entre la comunidad Ethereum, la Fundación Ethereum y las comunidades locales de México.
La organización ofrece reuniones IRL, espacios de Twitter, talleres y contenido educativo. Una de sus principales iniciativas para 2023 es un gran evento en la Ciudad de México, programado para el 21 de octubre, que espera más de 800 asistentes. Este evento tiene como objetivo fomentar la educación y la innovación dentro de la comunidad Ethereum”.
⭐ Propuestas destacadas
PIP-18: Polygon 2.0 Fase 0 - La Frontera
De la propuesta, en partes relevantes: “Esta propuesta especifica la Fase 0 de Polygon 2.0, una actualización de varias fases del ecosistema Polygon.
Polygon 2.0 visualiza una red de cadenas L2 interconectadas impulsadas por ZK que, en conjunto, expanden el espacio de bloques de Ethereum y crean la capa de valor de Internet. Este entorno es perfectamente interoperable y ofrece acceso a un espacio de bloques unificado en todas las cadenas de Polygon, así como una escalabilidad infinita.
El objetivo final es ampliar el espacio de bloques de Ethereum de una manera que se parezca más a una topología de red en malla como Internet . Con la tecnología ZK, el espacio de bloques de Ethereum puede escalar al tamaño de Internet por primera vez en la historia de blockchain.
Esta propuesta representa el siguiente paso en este viaje, definiendo las tareas iniciales para hacer realidad la visión de Polygon 2.0”.
Ha habido poca actividad en la publicación hasta la fecha, pero merece tu atención.
💬 Propuestas en discusión
Arbitrum
Arbitrum GovMonth Semana 4: ¡Vota por tus proyectos favoritos!
[BORRADOR] Sistema de incentivos experimental para delegados activos de ArbitrumDAO
Optimism
Polygon
Starknet
🗳️ Centro de votación
ENCUESTA
🪂 Estación de AirDrops
📈 Datos
¡El valor total bloqueado en las L2 supera nuevamente los $10 mil millones!
Diez proyectos principales por valor total bloqueado:
🔭 Ver proyecto
Arbitrum
Principales proyectos de TVL en los últimos 7 días
Colecciones NFT de tendencia
Optimism
Principales proyectos de TVL en los últimos 7 días
Colecciones NFT principales/de tendencia
Principales proyectos por interacción
zkSync
Principales proyectos de TVL en los últimos 7 días
Polygon ZkEVM
Principales proyectos de TVL en los últimos 7 días
Comprensión de los tipos ZK-EVM
Autor: Lisa Akselrod
Hace aproximadamente un año, una ola de ZK-EVM anunció el próximo lanzamiento de redes de prueba. Estas iniciativas despertaron la curiosidad dentro de la comunidad Ethereum, generando preguntas sobre los matices detrás de términos como equivalencia de Ethereum y equivalencia de EVM.
Para crear claridad, Vitalik Buterin escribió un artículo fundamental titulado Los diferentes tipos de ZK-EVM , que clasifica varios ZK-EVM en cuatro tipos y explica sus distinciones.
La idea central es la siguiente: el tipo 1 (por ejemplo, Taiko ) es exactamente equivalente a Ethereum, mientras que el tipo 4 (por ejemplo, zkSync ) sobresale en la generación eficiente de pruebas. Todos los demás tipos, Tipo 2, Tipo 2.5 y Tipo 3, se encuentran entre estos dos extremos (por ejemplo, Polygon zkEVM , Scroll , Linea ).
La mayoría de los ZK-EVM comenzaron inicialmente como Tipo 3 o Tipo 2.5, y transmitieron algunas intenciones de avanzar hacia el Tipo 1 o el Tipo 2, aunque estos proyectos no proporcionaron plazos ni compromisos específicos.
Este artículo se centra principalmente en las diferencias entre el Tipo 1 y el Tipo 2/2.5 y describe las posibles consecuencias de romper la equivalencia de Ethereum. También tocaremos brevemente los otros tipos.
El objetivo principal de ZK-EVM es escalar Ethereum , para mejorar el rendimiento de Ethereum y al mismo tiempo conservar sus otros atributos (seguridad, experiencia de desarrollador, etc.). En un escenario ideal, ZK-EVM:
Demostrar la ejecución de código de bytes nativo no modificado de acuerdo con la especificación de Ethereum VM como se especifica en el documento amarillo (que cubre el 100% de los códigos de operación de Ethereum ).
Generar pruebas rápidamente a bajo costo.
Permitir la reutilización del 100% de las herramientas e infraestructura desarrolladas para Ethereum.
permitir la redistribución de cualquier dApp de Ethereum "tal cual" en ZK-EVM ("tal cual", significa que no se necesitan cambios, sin concesiones).
Distinciones entre los tipos ZK-EVM
En el dominio ZK-EVM, las distinciones surgen de los niveles de equivalencia de Ethereum/EVM, la influencia de elementos hostiles a ZK en los costos y la velocidad de generación de pruebas y la complejidad de la implementación del circuito (como la construcción de VM o árboles de estado).
Analicemos estas diferencias, centrándonos específicamente en separar el Tipo 1 del Tipo 2/2.5. También abordaremos los casos de uso más relevantes para cada tipo.
Al comparar los distintos tipos, se utiliza comúnmente el siguiente diagrama:
Esta tabla puede parecer críptica para aquellos que no trabajan a tiempo completo en el espacio ZK-EVM, así que echemos un vistazo más de cerca en un lenguaje sencillo.
Este gráfico aporta más claridad sobre cuáles son las consecuencias prácticas para cada tipo, pero aún puede ser un poco críptico. ¡Conectemos los puntos explicando cada tipo por separado y exploremos el panorama ZK-EVM en su totalidad!
Tipo 1: equivalente a Ethereum
Los ZK-EVM tipo 1 son lo que finalmente necesitamos para hacer que la capa 1 de Ethereum sea más escalable - Vitalik Buterin
El tipo 1 no denota cambios en ninguna parte del sistema Ethereum para facilitar la generación de pruebas. Ningún cambio en Ethereum significa seguridad sin concesiones, ya que la mayoría de las primitivas criptográficas (por ejemplo, funciones hash), la infraestructura del desarrollador (por ejemplo, el depurador) o la infraestructura de la cadena (por ejemplo, los clientes de ejecución) han sido probadas durante más de 9 años.
Un ZK-EVM Tipo 1 no reemplaza nada: Hashes, árboles de estado, árboles de transacciones, precompilaciones o cualquier otra lógica de consenso. Todo es exactamente como está en el EVM de Mainnet.
El tipo 1 es el único tipo capaz de verificar la propia cadena Ethereum, desde bloques completos hasta la ejecución de transacciones, contratos inteligentes y lógica de cuentas.
Tipo 2: Equivalente a EVM
El tipo 2 elimina algunas piezas no compatibles con ZK para acelerar la generación de pruebas y facilitar el desarrollo de circuitos. Sin embargo, como consecuencia de esto último, podría complicar más el desarrollo de otras partes del paquete acumulativo ZK (por ejemplo, software de nodo). Estas complicaciones pueden surgir debido a las mejores prácticas establecidas y herramientas de prueba que podrían ser incompatibles con los cambios implementados (por ejemplo, cambio de árbol de estado).
Nota: El equivalente de Ethereum y el equivalente de EVM no son lo mismo. Mientras que el equivalente de Ethereum significa que no se cambiaron partes de Ethereum, es decir, una compatibilidad perfecta con todas las dApps de Ethereum, el equivalente de EVM permite cambiar las estructuras de datos (por ejemplo, la estructura de bloques o el árbol de estado).
Aunque estos ajustes pueden parecer menores, afectan la compatibilidad de Ethereum. La alteración de las estructuras de datos podría hacer que las dApps de Ethereum sean incompatibles con un ZK-EVM Tipo 2, particularmente al verificar las pruebas de Merkle de bloques históricos de Ethereum para reclamos sobre transacciones, recibos o estados pasados (como se ve en puentes, por ejemplo).
Eliminación de elementos no compatibles con ZK
Las modificaciones realizadas en Ethereum tienen como objetivo agilizar el desarrollo y aumentar la velocidad de generación de pruebas. El objetivo es recortar partes de Ethereum que dependen de criptografía no compatible con ZK. En términos más técnicos, son aquellos que exigen numerosas puertas (operaciones de suma y multiplicación) debido a campos no nativos (por ejemplo, funciones hash); una gran cantidad de multiplicaciones multiescalares y/o FFT ; o simplemente una gran cantidad de operaciones requeridas.
Los siguientes son ejemplos específicos de elementos no compatibles con ZK que el ZK-EVM Tipo 2 podría modificar:
Función hash : mientras que Ethereum emplea la función hash Keccak, muchos ZK-EVM utilizan la función hash Poseidon , que requiere significativamente menos puertas. Por ejemplo, estimemos cuántas funciones hash de cada tipo se pueden calcular por segundo (es decir, comparación de velocidad de generación de pruebas). ).
La función hash Poseidon tiene una importante ventaja de velocidad en la generación de pruebas.
Sin embargo, es importante señalar que las primitivas de criptografía más nuevas son menos preferidas que las establecidas y respaldadas por una amplia comunidad de todas las industrias. Si bien Poseidón puede ofrecer velocidad, la naturaleza probada en batalla de Keccak lo hace más robusto y seguro, dada su adopción generalizada.
Por eso, Keccak, a pesar de ser más antiguo y ser un estándar adoptado por una comunidad más amplia (también en otras industrias, por ejemplo para sensores en sistemas de seguridad o dispositivos inteligentes), puede considerarse más probado en batalla y, por lo tanto, más robusto y seguro que Poseidon, un Nueva función hash creada y utilizada dentro de la comunidad ZK.
Árbol de estado para almacenamiento de datos : por ejemplo, mientras Ethereum emplea Merkle Patricia Trees (usando hash Keccak), algunos ZK-EVM tipo 2 optan por Sparse Merkle Trees (usando hash Poseidon). Cambiar el árbol de estados puede provocar algunas incompatibilidades. Por ejemplo, el árbol Ethereum Merkle tiene diferentes tipos de nodos y codifica los datos usando RLP , lo cual es algo difícil de hacer en ZK.
Estructura de bloques: los bloques contienen mucha información. Sin embargo, cuando exploramos L2, solo nos importa la ejecución_payload_header (es decir, el hash de bloque). En el siguiente gráfico, se muestra la estructura de todos los datos contenidos en el ejecutable_payload_header (hash de bloque).
Cambiar incluso uno de estos componentes rompe la equivalencia de Ethereum.
Tipo 2.5 ZK-EVM (equivalente a EVM, con consideraciones de costo de gas)
Un ZK-EVM Tipo 2.5 aumenta el costo del gas de operaciones específicas en el EVM que son difíciles de probar con la tecnología ZK.
Dado el límite de gas por bloque de Ethereum (30 millones de gas), el aumento del costo del gas por código de operación genera menos códigos de operación por bloque. Como resultado, se pueden incluir códigos de operación menos complejos en un bloque. Los códigos de operación menos complejos hacen que su circuito sea más pequeño y la prueba se genera más rápido.
El gas es una medida de trabajo.
Los códigos de operación tienen un precio en gasolina.
El código de operación especifica la operación en una instrucción en lenguaje de máquina.
Un programa es una lista estática de códigos de operación. La ejecución del programa es un seguimiento de ejecución.
El seguimiento de ejecución es una lista ordenada específica de códigos de operación ejecutados para la ejecución de un programa.
Piezas difíciles de probar con ZK:
Código de operación de Keccak y algunos otros códigos de operación dependiendo de Keccak.
Precompilaciones: funciones accesibles para el EVM. Algunos proporcionan tareas complejas o matemáticamente sofisticadas, como funciones criptográficas (por ejemplo, blake2f o sha256 ). No se ejecutan dentro del EVM. En cambio, son funciones codificadas en clientes de ejecución y están expuestas al EVM mediante una LLAMADA a una dirección especial.
Acceso a la memoria: por ejemplo, aumento del tamaño de la ranura de memoria (por ejemplo, mientras Ethereum usa memoria alineada con bytes , Polygon zkEVM usa ranuras de memoria de 32 bytes). Para que este cambio sea posible, se debe cambiar la lógica interna de algunos códigos de operación (por ejemplo, MLOAD).
Almacenamiento (es decir, cambiar la función hash o el árbol de estado como se mencionó anteriormente).
Cambiar los costos del gas puede reducir la compatibilidad de las herramientas del desarrollador y dañar algunas dApps. Por ejemplo, un contrato inteligente que ejecuta con frecuencia un código de operación con mayores costos de gas podría exceder el límite de bloque de gas y no poder ejecutarse.
Tipo 3 (casi equivalente a EVM)
Los ZK-EVM tipo 3 omiten las precompilaciones no compatibles con ZK y potencialmente modifican el acceso a la memoria y al almacenamiento.
Las dApps que dependen de precompilaciones eliminadas deben reescribirse. Las diferencias en cómo el ZK-EVM tipo 3 y el EVM original manejan los casos extremos también pueden implicar ajustes de dApp en circunstancias poco comunes.
Tipo 4 (equivalente al lenguaje de alto nivel)
El tipo 4 ya está bastante lejos de EVM.
El código fuente del contrato inteligente escrito en un lenguaje de alto nivel (por ejemplo, Solidity, Zinc) se compila en una representación intermedia que genera códigos de operación para la máquina virtual compatible con ZK.
Este enfoque evita generar pruebas ZK para cada paso de ejecución de EVM, lo que reduce sustancialmente el trabajo del probador.
Aunque los contratos se pueden compilar, se necesita más trabajo si las dApps utilizan código de bytes escrito a mano EVM.
Los ZK-EVM tipo 4 también requieren sus propias herramientas de desarrollo (solo aquellas que funcionan en el nivel de código de operación), como depuradores y rastreadores.
En el circuito ZK que demuestra el seguimiento de ejecución, se implementan restricciones para cada paso y el costo de cada paso es la suma de todos los códigos de operación. Por lo tanto, los ZK-EVM Tipo 4 pretenden utilizar la menor cantidad posible de códigos de operación complejos para optimizar la eficiencia.
En la nota positiva, los códigos de operación personalizados (no cubiertos por Ethereum) permiten la implementación de nuevas funciones que no están disponibles en Ethereum de forma predeterminada. Por ejemplo, ejecución de múltiples llamadas para funciones de abstracción de cuentas o inicio de billeteras de contratos inteligentes utilizando soluciones listas para usar como Argent.
Resumiendo la taxonomía
Los diferentes tipos de ZK-EVM priorizan diferentes objetivos y características. El tipo 1 se centra en la equivalencia de Ethereum, mientras que el tipo 4 prioriza la generación eficiente de pruebas. Otros tipos se encuentran entre estos extremos, y muchos protocolos ZK-EVM de tipo 2 y 3 han anunciado sus intenciones de avanzar hacia la equivalencia de Ethereum. Esta taxonomía de cuatro tipos podría no ser el estado final para los paquetes acumulativos de ZK; podrían producirse más modificaciones en el futuro. Por ejemplo, algunos ZK-EVM podrían volverse híbridos: los tipos 1 y 2 podrían desarrollar soluciones de tipo 4 (con la mayor eficiencia posible) y ofrecer ambas opciones a las dApps, mientras que los ZK-EVM de tipo 3 y 4 podrían agregar opciones equivalentes a Ethereum.
Este artículo se publicó por primera vez en el sitio web de Bankless Publishing .
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