ZKsync, elogiado por Vitalik, pode realmente estar subestimado.

Escrito por: Eric, Foresight News

No dia 1 de novembro, Vitalik citou um tweet do fundador da ZKsync sobre a atualização ZKsync Atlas e elogiou o ZKsync por ter feito muito “trabalho subestimado, mas valioso para o ecossistema Ethereum.”

O mercado rapidamente reagiu às palavras de Vitalik, com o preço do ZK subindo mais de 2,5 vezes durante o fim de semana. Os tokens do ecossistema ZK, incluindo ALT (AltLayer), STRK (Starknet), SCR (Scroll) e MINA (Mina), também apresentaram bons aumentos.

Após compreender a atualização do ZKsync Altas, percebemos que o que o ZKsync fez pode realmente ter sido subestimado.

Rápido, pequeno mas caro ZKP

A Fundação Ethereum tem promovido desde cedo o ZKP (prova de conhecimento zero), que essencialmente visa resolver os problemas de velocidade de verificação lenta e grande volume de dados a serem verificados.

ZKP é essencialmente um problema de probabilidade matemática. Para ilustrar seu princípio com um exemplo não totalmente preciso: suponha que uma pessoa afirme ter resolvido o “problema das quatro cores”. Como podemos determinar que essa pessoa realmente resolveu o problema sem divulgar completamente sua solução? A solução do zero-knowledge proof é selecionar algumas partes de toda a imagem e provar que, nessas partes, não há duas áreas adjacentes com a mesma cor. Quando o número de partes selecionadas atinge um determinado valor, podemos provar que a probabilidade de que essa pessoa tenha resolvido o problema das quatro cores chegou a 99,99…%. Nesse momento, conseguimos provar que “realmente resolveu o problema das quatro cores” sem entender o todo.

Acima está a “prova de conhecimento zero”, que todos costumam ouvir, “provar que realmente fez isso sem entender como fazê-lo”. Quanto à razão pela qual se deve promover fortemente o ZKP no ecossistema Ethereum, é porque o limite teórico de velocidade do ZKP é muito mais rápido do que a prova de transação por transação, e o tamanho dos dados da prova gerada é muito pequeno.

A velocidade rápida deve-se ao fato de que o ZKP não precisa entender o quadro completo, apenas precisa realizar um desafio. Por exemplo, para verificar um bloco do Ethereum, o método atual é que cada nó verifica se o endereço de execução de cada transação tem saldo suficiente e outras questões básicas. Mas se apenas um nó validar cada transação através do ZKP e gerar uma “prova”, os outros nós só precisam verificar se a “prova” em si é confiável. Mais importante ainda, o tamanho dos dados dessa “prova” é muito pequeno, portanto, a velocidade de transmissão e verificação é extremamente rápida, ao mesmo tempo em que o custo de armazenamento dos dados é menor.

Quanto à razão pela qual esta tecnologia, que tem apenas vantagens, não é amplamente utilizada, é porque é muito cara.

Embora o ZKP não precise reproduzir todos os processos, o próprio desafio consome uma quantidade significativa de capacidade computacional. Se, como em uma corrida armamentista de IA, GPUs forem acumuladas de forma frenética, é possível alcançar velocidades mais rápidas, mas nem todos podem arcar com esse custo. No entanto, se for possível, por meio de inovações em algoritmos e engenharia, reduzir a capacidade computacional necessária e o tempo para gerar provas em uma determinada medida, equilibrando o “aumento de preço impulsionado por mais aplicações devido à inovação tecnológica” e “o custo de aquisição de GPUs para construir nós”, então isso é factível.

Portanto, muitos projetos de conceitos ZK no ecossistema Ethereum ou desenvolvedores de código aberto estão focando na combinação de ZKP com Ethereum principalmente em: gerar provas ZK a um custo mais baixo e a uma velocidade mais rápida. Recentemente, a equipe Brevis conseguiu, com apenas metade do custo da solução SP1 Hypercube (64 placas RTX 5090), realizar uma média de 6,9 segundos para provar blocos do Ethereum (99,6% do tempo de prova é inferior ao tempo médio de geração de blocos do Ethereum: menos de 12 segundos), o que faz com que a comunidade Ethereum aplauda coletivamente, e essa é a razão.

Embora o custo da GPU ainda exceda 100 mil dólares, pelo menos a velocidade já caiu para o nível atual sem ZKP, a partir daí a tarefa de todos é reduzir os custos.

A atualização do Altas alcançou a finalização ZK em 1 segundo.

Talvez muitas pessoas não saibam que o zkVM de código aberto ZKsync Airbender, lançado pela ZKsync, é o zkVM mais rápido em termos de validação com uma única GPU. De acordo com os dados do Ethproofs, ao usar uma única 4090, o tempo médio de validação do ZKsync Airbender é de 51 segundos, com um custo inferior a um centavo, ambos os quais são os melhores resultados no zkVM.

De acordo com os dados fornecidos pela ZKsync, sem contar a recursão, o Airbender usa um único H100 e o modelo de armazenamento ZKsync OS para validar a média do tempo da rede principal do Ethereum em 17 segundos. Mesmo contando a recursão, o tempo médio total leva apenas cerca de 35 segundos, e a ZKsync considera que isso é muito melhor do que os vários GPUs necessários para alcançar uma validação em menos de 12 segundos. No entanto, como atualmente só existem dados médios de 22,2 segundos com duas GPUs, a avaliação real ainda não está concluída.

E tudo isso não é apenas mérito do Airbender, a otimização de algoritmos e engenharia é apenas uma parte, a profunda integração com a pilha de tecnologia ZKsync é a chave para maximizar os resultados. Um ponto ainda mais importante é que isso demonstra que é possível realizar provas em tempo real na mainnet do Ethereum usando uma única GPU.

No final de junho, a ZKsync lançou o Airbender, e no penúltimo dia do feriado nacional entrou em funcionamento a atualização Altas. Esta atualização, que integra o Airbender, trouxe um aumento significativo na capacidade de processamento, velocidade de confirmação e custos da ZKsync.

Em termos de throughput, o ZKsync otimizou os ordenadores através de melhorias de engenharia: minimizou os custos de sincronização com componentes assíncronos independentes; separou o estado necessário para a máquina virtual, o estado necessário para a API e o estado necessário para gerar provas de conhecimento zero ou validar provas de conhecimento zero na camada L1, reduzindo assim os custos desnecessários dos componentes.

Após testes práticos com o ZKsync, o TPS em atualizações de preços de alta frequência, transferências de stablecoin em cenários de pagamento e transferências nativas de ETH atingiu respectivamente 23k, 15k e 43k.

Outra grande mudança vem do Airbender, que ajudou o ZKsync a alcançar uma confirmação de bloco de 1 segundo e um custo de transferência de 0,0001 dólares por transação. Ao contrário da validação de blocos da mainnet, o ZKsync apenas valida a eficácia da transição de estado, portanto, a carga computacional é muito menor do que a validação de blocos da mainnet. Embora a finalização das transações ZK ainda precise ser validada na mainnet para que a finalização do L1 seja finalmente alcançada, a validação ZK já indica a validade da transação, e a finalização do L1 parece mais uma garantia de natureza processual.

Ou seja, as transações executadas no ZKsync precisam apenas da validação ZKP para serem totalmente confirmadas como válidas, além do custo significativamente reduzido, o ZKsync conseguiu, nas suas próprias palavras, trazer cenários de aplicação que apenas o Airbender pode oferecer:

Primeiro, naturalmente, temos aplicações como livro de ordens em blockchain, sistema de pagamentos, bolsas de valores e formadores de mercado automatizados. O Airbender permite que o sistema valide e liquide a uma velocidade extremamente rápida, reduzindo o risco de retrocessos dessas aplicações em blockchain.

O segundo ponto é que atualmente muitas L2 não conseguem realizar, suportando sistemas públicos e privados (como os Prividiums da ZKsync) que podem interagir sem a necessidade de terceiros. Prividiums é a infraestrutura lançada pela ZKsync para ajudar as empresas a estabelecer cadeias privadas. Para as empresas, a exigência em relação à blockchain é a capacidade de liquidação rápida e privacidade. A liquidação rápida não precisa ser discutida, a privacidade inerente do ZKP permite que a cadeia privada da empresa verifique a validade das transações sem expor as informações do livro-razão da cadeia ao interagir com a cadeia pública. A combinação de ambos até satisfaz os requisitos de tempo de liquidação para transações de valores mobiliários e câmbio na conformidade.

Isso talvez seja a razão pela qual o ZKsync se tornou a segunda maior rede de emissão de ativos RWA tokenizados, apenas atrás do Ethereum.

A ZKsync também se orgulha de afirmar que tudo isso só pode ser realizado sob a atualização Altas: o ordenadores fornecem empacotamento de transações de baixa latência, o Airbender gera provas em um segundo, e depois o Gateway valida e coordena mensagens entre cadeias.

Conectar L1 e L2

Como o tweet retweetado por Vitalik, o fundador da ZKsync, Alex, acredita que após a atualização do Altas, a Zksync realmente conseguiu conectar-se à rede principal do Ethereum.

Agora, o tempo de confirmação final das transações no ZKsync (cerca de 1 segundo) é menor do que o tempo médio de bloqueio da rede principal do Ethereum (cerca de 12 segundos), o que significa que as transações institucionais e de RWA realizadas no ZKsync são essencialmente equivalentes às realizadas na rede principal do Ethereum, aguardando apenas a confirmação da rede principal do Ethereum. Isso significa que o ZKsync não precisa estabelecer novamente um centro de liquidez no L2, podendo usar diretamente a liquidez da rede principal, uma vez que o ZK Rollup em si não requer um período de contestação de 7 dias entre a rede principal e o L2, como acontece com o OP Rollup, enquanto a atualização Altas acelera ainda mais a velocidade em relação à base original.

Isso melhorou o problema de fragmentação do L2 que tem sido discutido recentemente na comunidade Ethereum. O L2 e o L1 não são mais duas cadeias separadas, mas estão conectados por meio de confirmações e validações rápidas, permitindo que o L2 se torne, pela primeira vez, verdadeiramente uma “rede de escalabilidade”.

Lembro-me de que quando ZKsync e Scroll foram lançados pela primeira vez na mainnet, a velocidade de confirmação das transações e os custos de Gas eram idênticos ou até superiores aos da mainnet. Isso se deveu essencialmente ao fato de que, no início, ainda não havia otimizações sistemáticas para os algoritmos e engenharia de ZKP, resultando em velocidades de verificação lentas e altos custos, o que gerou uma crise de confiança em relação ao ZK Rollup. Hoje, Optimism e Arbitrum estão lentamente fazendo a transição do OP Rollup para o ZK Rollup (ou uma combinação de ambos), enquanto ZKsync e outros ZK Rollups estão melhorando ainda mais em termos de custo e velocidade, e a descentralização do ZKP do Scroll evoluiu de “balela” para um resultado promissor.

De ser alvo de críticas a se tornar um sucesso, o ZK está vendo a luz no fim do túnel. Após a implementação totalmente descentralizada do multisig em ordenadores e pontes cross-chain, talvez realmente possamos alcançar o que Hasseb Qureshi, sócio da Dragonfly, disse: “can't be evil”.