Hacia la adopción masiva: ZK Stack, Hyperchains y zkPorter

zkSync fue diseñado con el propósito de acelerar la adopción de la tecnología blockchain al hacer que las aplicaciones descentralizadas sean más accesibles para todas las personas, sean cuales sean sus conocimientos. En el afán de realizarlo, quienes las diseñan también deben contar con herramientas que simplifiquen su trabajo.

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Índice

• ZK Stack y las Hyperchains
• Beneficios del ZK Stack
• ¿Qué Beneficios tienen las Hyperchains?
• Cross-Chain Communication gracias a los Hyperbridges
• zkPorter, el futuro de zkSync
• ¿Cómo funcionará zkPorter?
  • ¿Cómo todo esto es posible?
• Conclusiones

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ZK Stack y las Hyperchains

ZK Stack es un marco modular que le facilita a los desarrolladores personalizar e implementar sus propias cadenas de bloques interoperables impulsadas por la tecnología ZK. O también como nos gusta decir en cripto, zk Stack es el FRAMEWORK para construir cadenas L2 y L3 (Hyperchains) modulares, soberanas y con tecnología ZK.

Es decir, cada desarrollador puede adaptar sus necesidades dependiendo cuál sea su propósito final. Esto le otorga total autonomía al developer para que pueda amoldar su blockchain al caso de uso de su producto, o protocolo en desarrollo.

Utilizando el ZK Stack, es que surgen las Hyperchains, que siguiendo el enfoque modular, los desarrolladores pueden elegir individualmente los diferentes componentes de sus cadenas de bloques, o si no también, implementar los propios (excepto el núcleo zkEVM)

Como vimos en la Misión y Ethos de zkSync, solo debes confiar en lo que puedes verificar tú mismo: matemáticas y código. Es por ello, que el zk Stack está asegurado por matemáticas, no por validadores.
El zk Stack garantiza que Ethereum verifique completamente todas las transacciones con el poder de ZK Proofs.

Las Hyperchains operan de forma independiente y dependen únicamente de Ethereum mainnet para su vida y seguridad, mientras que una red de Hyperbridges facilita la interconexión de cada Hyperchain, lo que permite una interoperabilidad trustless, rápida y económica. Más adelante profundizaremos en los Hyperbridges.

Beneficios del ZK Stack

No importa cuánto crezca la adopción, ZK Stack aporta el poder de la escalabilidad horizontal a Ethereum. Al igual que agregar más servidores para satisfacer necesidades específicas en Internet, se puede crear una cantidad ilimitada de hipercadenas (Hyperchains) con costos mínimos. La tecnología ZK, combinada con las diferencias de estado y enfoques de compresión de datos, desbloquean varias características interesantes, entre ellas…

• Tarifas fijas independientemente del precio del gas
• Privacidad
• Oráculos económicos
• Cuentas Validium de bajo costo
• UX con abstracción de cuentas

También, es importante remarcar que el ZK Stack es:

• De código abierto, lo que garantiza su disponibilidad sin costos.
• Composable, es decir, las Hyperchains creadas con el ZK Stack pueden conectarse sin problemas en una red trustless con baja latencia y liquidez compartida.
• Modular, para que cada desarrollador la personalice y de forma como quiera. Hasta puede definirle sus propios tokenomics si lo desea.

¿Qué Beneficios tienen las Hyperchains?

El uso de Hyperchains solucionan varios problemas en comparación con otras arquitecturas, ya que:

• Los rollups tienen bridges de validación que no son confiables (trustless).
• Los hyperbridges pueden quemar y acuñar activos fácilmente para transferencias entre miembros del ecosistema.
• La L1 sirve como una única fuente de verdad, por lo que los rollups no pueden forkearse.
• El ecosistema puede coordinar una bifurcación (hard fork) en caso de que se encuentre una vulnerabilidad utilizando un marco de gobernanza en L1, similar a cómo reaccionaría la L1 ante el mismo caso.

En términos sencillos, cualquier persona puede desarrollar e implementar Hyperchains sin permiso (permissionless). Sin embargo, para seguir siendo confiable y totalmente interoperable, cada Hyperchain debe funcionar con la misma zkEVM disponible en ZK Stack.
Por lo tanto, todos los circuitos Zero Knowledge Proof seguirán siendo 100% idénticos, lo que permite que las Hyperchains hereden completamente la seguridad de la L1, sin importar quién los haya implementado. Esto garantiza cero suposiciones adicionales de confianza o seguridad.

Cross-Chain Communication gracias a los Hyperbridges

Como lo mencionamos más arriba, las Hyperchains están perfectamente interconectadas gracias a los Hyperbridges: el protocolo de comunicación nativo y trustless del ZK Stack. El nombre Hyperbridge proviene de la web tradicional, donde los usuarios navegan por los sitios web mediante hipervínculos. Continuando, estos permiten que cualquier cadena intercambie mensajes de forma nativa y transfiera valor con cualquier otra, sin importar cuál sea, aprovechando así, los usuarios y la liquidez que tiene para brindar todo el ecosistema de las Hyperchains. A diferencia de los bridges clásicos y centralizados, los Hyperbridges dependen únicamente de la criptografía para su seguridad.

zkPorter, el futuro de zkSync

La interoperabilidad entre cadenas (L1-L2) es esencial para mejorar la experiencia de los usuarios. Es por ello, que se están desarrollando bridges como los ZkPorter que son invisibles para los usuarios comunes y solo afectan a los desarrolladores al conectar fragmentos de la máquina virtual de este.

Pero… ¿Por qué son necesarios?
A medida que aumentan los usuarios, cada vez está más cerca la migración masiva a las soluciones de capa 2; y a medida que los protocolos pasan de la blockchain de Ethereum, a layers 2 con Optimistic Rollups y zkRollups compatibles con EVM, es esencial hacer más económicas las tarifas de gas. Sin embargo, todos los que trabajan en temas de escalabilidad de Ethereum conocen el gran dilema de la industria: Que cualquier aumento realista en el rendimiento será rápidamente devorado por la demanda inducida.

Los rollups solo pueden ofrecer un aumento lineal en el rendimiento. Pero para lograr una verdadera escalabilidad, se necesita una ganancia exponencial en él.
Es por ello que llega zkPorter, un sistema con más de 20.000 TPS (transacciones por segundo) que ofrece aún más seguridad que los Optimistic rollups.

Continuando con el desarrollo, el estado de la L2 se dividirá en 2 lados, nosotros le diremos 2 bandos para hacerlo más emocionante. Esos bandos son: zkRollups con disponibilidad de datos on-chain y zkPorter con disponibilidad de datos off-chain.

Ambas partes serán interoperables; los contratos y las cuentas del lado zkRollup podrán interactuar sin problemas con las cuentas del lado zkPorter, y viceversa. ¿Genial no? Desde la perspectiva del usuario, la única diferencia perceptible será una reducción enorme en las tarifas de gas.

¿Cómo funcionará zkPorter?

Ejemplifiquémoslo para que sea más fácil de comprender.
Uniswap implementa su Smart contract en el bando de zkRollup, y los usuarios en una cuenta zkPorter pueden hacer swaps por menos de 3 centavos en fees. ¿Cómo puede ser tan barato?
Esto se debe a que la inmensa mayoría de los fees acumulados se deben a los costos de publicación de datos en Ethereum. Con la implementación de zkPorter, las cuentas se pueden realizar miles de swaps en el contrato de Uniswap, pero solo es necesario publicar una actualización en Ethereum para todos ellos.

¿Cómo todo esto es posible?

La respuesta es simple, gracias a la criptografía de las pruebas de conocimiento cero.
Los optimistic rollups no pueden lograr el tipo de escalamiento que busca zkPorter, ya que si la disponibilidad de datos se sacara de la cadena en un optimistic rollup, un operador malintencionado podría robar todo el dinero del rollup sin que nadie pudiera desafiarlo.

Al mismo tiempo, zkPorter tiene garantías de seguridad más sólidas que los optimistic rollups. Para entender por qué, veamos brevemente los costos y beneficios que tendrían posibles ataques a ambos:

1. Costos de ataque

A día de hoy, el coste de atacar un optimistic rollup a través de una coordinación de poder de hash del 51%, es inferior a 70 millones de dólares. Por otro lado, para que los datos en zkPorter no estén disponibles, un atacante necesitaría acumular dos tercios de todo el valor del token apostado (que con seguridad será superior a 70 millones de dólares). Además, dado que el atacante incurriría en un slippage significativo en la compra de tokens (y los tokens apostados no están disponibles para su compra), realizar tal ataque sería significativamente más costoso de lo que implicaría el precio spot.

2. Beneficios del ataque

Si un rollup optimista es atacado con éxito, los piratas informáticos pueden robar todos los fondos dentro del rollup. Esto aumenta drásticamente el incentivo para atacar. Un ataque a zkPorter no se puede explotar directamente: si tiene éxito, el atacante solo puede dejar de producir bloques, no robar fondos de los usuarios. Es decir, la dificultad de monetizar una interrupción del servicio disminuye significativamente los incentivos para tal ataque.

Es importante destacar, que zkPorter aún no ha salido, se estima que falta muy poco para que se anuncie su lanzamiento. Así que… ¡Mantente atento a todas las novedades del ecosistema de zkSync!

Conclusiones

zkSync emerge como una solución integral para acelerar la adopción de la tecnología blockchain al hacer que las aplicaciones descentralizadas sean accesibles a cualquier escala. El marco modular ZK Stack ofrece a los desarrolladores la flexibilidad necesaria para personalizar cadenas de bloques interoperables impulsadas por ZK, compartiendo usuarios y liquidez en todo el ecosistema de Hyperchains.

La arquitectura de Hyperchains, implementada de manera modular, proporciona autonomía a los desarrolladores para adaptar sus blockchains según las necesidades específicas que requieran. A su vez, la seguridad matemática respalda por completo el zk Stack, garantizando que Ethereum verifique todas las transacciones con el poder de ZK Proofs, brindando de esa manera, beneficios como tarifas fijas, privacidad, oráculos económicos y cuentas Validium de bajo costo.

Los Hyperbridges y zkPorter destacan la importancia de la interoperabilidad entre cadenas (L1-L2) para mejorar la experiencia del usuario y abordar desafíos en otras arquitecturas. zkPorter, con su capacidad para ofrecer más de 20,000 TPS y una seguridad robusta, se presenta como el futuro de zkSync, abordando los desafíos de escalabilidad y seguridad de manera eficiente.

La criptografía de pruebas de conocimiento cero subyacente en zkPorter permite reducir significativamente los costos al realizar múltiples transacciones off-chain sin comprometer la seguridad. Además, su diseño minimiza los incentivos para ataques. Una gran ventaja frente a los rollups optimistas.

En definitiva, zkSync y sus componentes ofrecen una solución integral y segura para abordar los desafíos de escalabilidad y seguridad del ecosistema blockchain, allanando el camino para una adopción masiva y una experiencia de usuario mejorada en todo el ecosistema.

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