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Ethereum está escalando hoy.
Hace unas semanas David escribió un artículo titulado Ultra Scalable Ethereum. (watch episode📺)
En él, explicaba por qué Ethereum está pasando de un diseño monolítico, en el que el consenso, la ejecución y la disponibilidad de datos suceden en un mismo lugar, a un diseño modular que compartimenta y optimiza estas funciones.
Hoy vamos a profundizar en la capa de ejecución. La capa de ejecución es donde la mayoría de nosotros hacemos DeFi hoy. Pero mañana la capa de ejecución serán los rollups.
Los rollups son la forma en que las cadenas modulares como Ethereum escalan. A medida que aprendas más sobre los rollups, empezarás a darte cuenta de que no todos los rollups son iguales.
En el nivel más alto, hay dos tipos importantes: zkRollups y rollups optimistas.
Hoy, nos centraremos en zkRollups-un diseño de rollup que utiliza pruebas criptográficas de ceroconocimiento para validar transacciones.
En lugar de entrar en los detalles técnicos, hoy vamos a ver la implementación de zkRollups comparando Matter Labs y Starkware: ¡ambos tienen zkRollups en funcionamiento con dinero fluyendo a través de ellos!
La criptografía de conocimiento cero es la vanguardia de la vanguardia. Y las zkRollups de propósito general son el santo grial para la escalabilidad de Ethereum.
Entonces, ¿cuándo zkRollups?
Alex Beckett nos presenta dos de los mejores proyectos zkRollup de la actualidad.
- RSA
Escritor invitado: Alex Beckett es un estudiante que escribe sobre criptografía y miembro de AnalystDAO. Le encantan los rollups y las blockchains modulares.
Ethereum se ha enfrentado durante mucho tiempo a retos a la hora de implementar soluciones de escalado. Después de muchos años de investigación y desarrollo, la comunidad de desarrolladores de Ethereum ha cambiado hacia un mapa de ruta centrado en los rollups.
Sin embargo, no todos los rollups son iguales. Hoy hablaremos de zkRollups.
Dos de los principales equipos que compiten en el espacio zkRollup son Matter Labs y Starkware. Matter Labs con zkSync 1 y 2, y StarkWare con StarkEx y StarkNet.
Vamos a sumergirnos en estos proyectos. Pero primero, un rápido repaso a lo que son los Rollups.
⚠️ Nota! La información sobre cada red estará sujeta a cambios a medida que continúen su desarrollo y reciban más uso.
Un repaso a los Rollups
Los Rollups son una solución de escalado que funciona agrupando transacciones, comprimiéndolas y enviándolas a una capa de consenso para ser verificadas. Esto aumenta la eficiencia mediante la verificación de múltiples transacciones a la vez, mientras que también escala al aumentar el número de transacciones que se pueden ejecutar.
De repente, Ethereum puede pasar de 15 a 3000+ TPS sin sacrificar la seguridad.
En particular, los zkRollups son únicos entre los rollups optimistas porque tienen la capacidad de integrar la privacidad en el rollup utilizando tecnología de conocimiento-cero. El conocimiento-cero consigue la privacidad permitiendo a una parte demostrar algo a otra sin revelar la información necesaria para demostrarlo. Sin embargo, no todos los zkRollups utilizan las propiedades de privacidad de la tecnología de conocimiento-cero.
Los zkRollups funcionan a partir de economías de escala, en las que un mayor número de usuarios realizando transacciones abarata el uso de la red. Esto es lo contrario de un blockchain típico, que se vuelve más caro a medida que aumenta el uso de la red.
Esta nueva dinámica innovadora entre rollups y Ethereum se denomina "modular blockchain."
📖 Bonus Read: Ultra Scalable Ethereum (¡También en vídeo!)
zkRollups on Mainnet
StarkEx
StarkEx es un zkRollup de StarkWare que se lanzó en junio de 2020 con soporte para contratos inteligentes generales (general aquí se refiere a la capacidad de que los contratos inteligentes tengan la funcionalidad de ejecutar cualquier lógica arbitraria.). Las aplicaciones pueden desplegarse en StarkEx y aprovechar la escalabilidad de un zkRollup a la vez que proporcionan experiencias de usuario similares, si no mejores, que las de Ethereum.
Hasta la fecha, StarkEx ha procesado 42M de transacciones y un volumen de operaciones acumulado de 185B$ a través de los cuatro protocolos que alberga-estos son dYdX, ImmutableX, DeversiFi, y Sorare.
Sorare es un mercado de NFT que permite a los aficionados al fútbol intercambiar NFT de sus jugadores favoritosA través del importante uso que han facilitado las aplicaciones StarkEx, la red ha demostrado una tasa de más de 9.000 TPS para intercambios y 18.000 TPS para transferencias. Con los ~15 TPS de Ethereum para las operaciones, se trata de un aumento de ~600x en escalabilidad. Además, StarkEx también ha alcanzado un tamaño de lote máximo de 13,5k transacciones.
Aunque los rollups se despliegan en Ethereum, están restringidos por sus limitaciones. StarkEx ha introducido un nuevo sistema denominado validium para ofrecer una opción más barata a aplicaciones y usuarios.
El mecanismo de Validium es muy similar al de zkRollup, con la única diferencia de que la disponibilidad de datos en zkRollup está en la cadena, mientras que Validium la mantiene fuera de la cadena. Esto permite a Validium alcanzar un rendimiento considerablemente mayor
- Alex Gluchowski
Las tarifas de transacción de Validium son baratas hasta el punto de que, en la práctica, han sido abstraídas por protocolos en StarkEx. ImmutableX es un ejemplo de ello, con tarifas de gas de 0 $ tanto para la acuñación como para la negociación de NFT, en comparación con Ethereum, donde una negociación de NFT puede costar entre 20 $ y 250 $. DiversiFi también ofrece tarifas de gas de 0 $, lo que le permite seguir una estructura de tarifas similar a los intercambios centralizados, que se escalonan en función del tamaño de la operación.
StarkEx también cuenta con SHARP, un servicio que permite que los lotes de rollup de múltiples aplicaciones se agreguen en un solo lote y se publiquen en Ethereum a la vez. Actualmente está operativo con DeversiFi y Sorare, permitiéndoles ofrecer mayores reducciones de costes a sus usuarios.
zkSync
zkSync es un zkRollup de Matter Labs que está construido para pagos escalables, donde los usuarios pueden depositar en la red y transferir entre otras cuentas zkSync a una fracción de los costes en Ethereum. Desde el lanzamiento de mainnet en junio de 2020, ha procesado 4M de transacciones con tasas de transferencia tan bajas como 0,20$.
Las transacciones se pueden pagar con cualquier token soportado(por ejemplo, ETH, DAI, RAI), así como con el token que se está transfiriendo, eliminando la necesidad de mantener un token específicamente para pagar las tasas de transacción. El TVL de todos los depósitos realizados en zkSync asciende a un total de 24 millones de dólares.
La mayor capacidad medida hasta el momento se produjo durante una ronda de subvenciones de Gitcoin que registró un pico de carga de 20.000 transacciones por hora-5,6 TPS. Aunque es una cantidad significativamente menor que las 18.000 transferencias demostradas por StarkEx, se mantuvo durante toda una hora.
Aunque zkSync puede procesar teóricamente mucho más, la baja capacidad puede atribuirse probablemente a la falta de volumen. Por ejemplo, los operadores profesionales en 
dYdX (en StarkEx) realizan muchas más transacciones netas que transferencias de valor, como en Gitcoin.
En julio, zkSync también añadió funcionalidad para NFTs. Esto incluye acuñar, intercambiar, transferir y retirar a Ethereum.
ZKNFT es un mercado NFT de prueba de concepto construido para demostrar la funcionalidad NFT de zkSync. Todos los NFTs están anclados a IPFS con costes de minado/comercio de aproximadamente 0,25$.
Aunque los zkRollups no están obligados a tener un periodo de espera para las retiradas, como los rollups optimistas, los zkRollups sí tienen que esperar a que los bloques se llenen antes de ser enviados a L1. En la práctica, esto significa que las retiradas pueden tardar varias horas si el volumen es bajo.
💡 Alex G, cofundador de zkSync nota que StarkWare y zkSync, en sus formas actuales, están diseñados para diferentes grupos de usuarios. Por ejemplo, zkSync tiene licencia permisiva (Apache/MIT), mientras que StarkWare es propietario.
Desplegado en Testnet
StarkNet
StarkNet es la próxima iteración de zkRollup de StarkWare, con un lanzamiento alfa en la mainnet previsto para este mes. De este modo, se convertirá en la primera zkRollup que incluya contratos inteligentes generales en una red totalmente componible, una hazaña que se creía a años vista.
La componibilidad se refiere a la capacidad de las aplicaciones para coordinarse, construirse unas sobre otras e interconectarse. Hasta ahora, las zkRollups con funcionalidad de contrato inteligente, como StarkEx, no han tenido la capacidad de que las aplicaciones sean componibles.
La red de prueba de StarkNet ha estado en funcionamiento con contratos inteligentes generales desde junio, y composibilidad desde agosto. El despliegue de aplicaciones no requiere permisos, por lo que cualquiera puede escribir contratos inteligentes y publicarlos en la red de pruebas utilizando Cairo, el lenguaje de programación nativo. StarkWare ha proporcionado un DEX sencillo para demostrar la funcionalidad de StarkNet en colaboración con dOrg.
Con la esperanza de proporcionar una experiencia de desarrollo similar a Ethereum, el equipo de Warp demostró la capacidad de compilar código EVM de Ethereum en contratos de StarkNet.
Tener un entorno sin permisos ha permitido una experimentación fructífera. El usuario de Twitter Guiltygyoza también ha demostrado simulaciones físicas en la red de pruebas de StarkNet, abriendo la puerta a la construcción de primitivas para apoyar el juego.
zkSync 2
zkSync 2 es la siguiente versión de la red inicial zkSync, con el objetivo de ofrecer también contratos inteligentes totalmente componibles en un zkRollup. La red de pruebas de zkSync 2 se lanzó en octubre con 
Curve Finance como aplicación inicial de la red de pruebas.
ZkSync 2 también ha introducido una red de pruebas zkEVM, la primera de su clase. Una zkEVM es una máquina virtual que simula un entorno como Ethereum, permitiendo que los contratos inteligentes de Ethereum se desplieguen en un zkRollup. La testnet zkEVM se introdujo por primera vez con UniSync, una bifurcación de 
Uniswap V2, para demostrar su funcionalidad.
Desde su lanzamiento en octubre, UniSync ha gestionado más de 3.000.000 de transacciones en su testnet. Sin embargo, todas las redes de prueba de zkSync se encuentran actualmente en fase beta cerrada, permitiendo únicamente el acceso a listas blancas para el despliegue de aplicaciones.
Hoadmap
Las hojas de ruta son importantes para definir los objetivos futuros y simplificar las metas de un viaje complicado. Tanto StarkNet como zkSync 2 tienen visiones de una hoja de ruta que muestran sus objetivos, y cada una converge hacia un objetivo final de seguridad y estabilidad para los usuarios con un sistema totalmente descentralizado.
StarkNet
La hoja de ruta de StarkNet tiene cuatro pasos:
- Paso 0 - Fundamentos ✅
- Paso 1 - Planetas: Single-app rollups ✅
- Paso 2 - Constelaciones: Rollups multiapp
- Paso 3 - Universo: Un rollup descentralizado
El paso inicial sentó las bases sobre las que se construyó StarkNet. Esto incluyó el lenguaje de programación Cairo y SHARP, permitiendo a los desarrolladores construir contratos inteligentes en un lenguaje que está optimizado para un zkRollup mientras se comparten los costes.
El paso 2 es la fase actual de la hoja de ruta hacia la que StarkWare está construyendo, que se completará con el lanzamiento de mainnet en noviembre - marcando el lanzamiento de StarkNet como un zkRollup totalmente componible que soporta contratos inteligentes generales.
El paso final es cuando StarkNet hace la transición a un rollup totalmente descentralizado y sin permisos. Esto no se completará al mismo tiempo que el lanzamiento inicial de la mainnet porque el sistema todavía estará en pruebas alfa para asegurar que cualquier error pueda ser mitigado sin causar daños al sistema. StarkNet es una tecnología de vanguardia y necesitará tiempo para poner a prueba su seguridad. Con el lanzamiento inicial de la mainnet, StarkNet operará como único secuenciador y tendrá permiso para el despliegue de contratos inteligentes. Una vez que StarkWare prevea que la seguridad de StarkNet es suficiente, se descentralizará para que cualquier parte ejecutada únicamente por StarkWare esté disponible para la entrada sin permisos.
zkSync
La primera fase de la hoja de ruta de zkSync comenzó con el despliegue de zkSync - un zkRollup centrado en pagos escalables.
La fase 2 planea contratos inteligentes componibles en una nueva red llamada zkSync 2, que se espera lanzar en mainnet en algún momento de los próximos meses. Junto a ella, un nuevo lenguaje de programación, Zinc, será soportado de forma nativa, al igual que Solidity.
zkSync 2 también introducirá zkPorter, una cadena PoS que permitirá a los usuarios de zkSync 2 publicar datos de transacciones en zkPorter en lugar de Ethereum, permitiendo un mayor rendimiento de las transacciones. Dado que las transacciones en zkPorter no están limitadas por las tasas de transacción de Ethereum, se espera que sea una alternativa aún más barata.
La fase 3 introduce la privacidad, desbloqueando la otra característica notable de zkRollups. Esto se hará en un momento en el que las pruebas zk no añadirán una sobrecarga significativa al sistema. La fase final implica la transición de zkSync 2 hacia la resistencia a la censura - requiriendo que el sistema se descentralice y se convierta en un sistema sin permisos, eliminando cualquier control completo que el equipo de Matter Labs tenga sobre la red.
Conclusión
Tanto StarkWare como Matter Labs presentan redes con tecnología de vanguardia en forma de zkRollups, que están ampliando los límites del escalado de blockchain, la privacidad y la criptografía eficiente.
Para las redes con las que se puede jugar ahora mismo, StarkEx está en vivo con cuatro aplicaciones, DyDx y DiversiFi para el comercio, e ImmutableX y Sorare para NFTs. zkSync está activa para pagos con funcionalidad NFT primitiva incluida en ZKNFT.
Aunque, de las dos, está claro que StarkEx ha demostrado un uso y un rendimiento muy superiores a los de zkSync. Con métricas tales como 185.000 millones de dólares en volumen acumulado de operaciones y una capacidad verificable de 9.000 TPS para operaciones, no sólo se sitúa como el zkRollup más utilizado, sino como el rollup más utilizado en general cuando se mide por el volumen total de transacciones, superando a zkSync, 
Optimism y 
Arbitrum en más de 10 veces. Con el lanzamiento de StarkNet este mes, StarkWare habrá producido un zkRollup que cuenta con plena compatibilidad con los contratos inteligentes en general - que muchos piensan que está a años de suceder.
Por último, esté atento a los lanzamientos de mainnet tanto de StarkNet como de zkSync 2, ya que este es el futuro del escalado de blockchain tal y como lo conocemos.
Action steps
- 🛣️ Learn cómo las pruebas criptográficas como ZK-Rollups pueden escalar DeFi
- 📚 Leer Ultra Scalable Ethereum por David Hoffman
- 🎧 Escuchar del propio Vitalik y sus reflexiones sobre los rollups
- 💪 Haga estas siete cosas en la Capa 2
