ZK-Rollups: Agregación y Verificación de Transacciones

ZK-Rollups utilizados en ZKBase es una solución de escalado de Layer-2 que empacan múltiples transacciones fuera de la cadena en un lote para su verificación, aliviando así la carga en la capa 1 de Ethereum. Estas transacciones se procesan fuera de la cadena para reducir la carga de datos en la red principal. Para garantizar la verificación de las transacciones sin revelar detalles específicos, ZK-Rollups utiliza pruebas de conocimiento cero (ZKP).

Una vez que las transacciones fuera de la cadena se empaquetan y se verifican, la prueba generada se presenta en Ethereum Layer-1. La red principal se encarga de verificar esta prueba para asegurar que estas transacciones se procesen correctamente sin necesidad de volver a ejecutar cada transacción individualmente. Esta arquitectura reduce significativamente la cantidad de datos almacenados en la cadena, al tiempo que aumenta notablemente la capacidad de procesamiento de transacciones, lo que hace que ZK-Rollups sea eficiente en el procesamiento de un gran número de transacciones, al tiempo que mantiene la seguridad del mecanismo de consenso de Ethereum.

Sistema de prueba de conocimiento cero Plonk

Plonk (Permutations over Lagrange-bases for Oecumenical Noninteractive arguments of Knowledge) es un sistema que puede generar pruebas criptográficas concisas para validar la corrección de lotes de transacciones. Este sistema está diseñado específicamente para manejar la complejidad de múltiples transacciones sin aumentar significativamente los requisitos de cálculo. En la aplicación práctica, Plonk se utiliza para generar pruebas que verifican la validez de las transiciones de estado en los ZK-Rollups.

Estas transiciones de estado pueden involucrar transferencias de tokens, actualizaciones de saldo de cuentas u otras ejecuciones de contratos inteligentes. Una vez que se genera una prueba, se envía a Ethereum Layer-1 para su verificación. La eficiencia de Plonk radica en su capacidad para reducir significativamente los costos de cálculo de generación de pruebas, lo cual es un factor importante para mantener la seguridad al expandir las aplicaciones de blockchain.

Además, el sistema respalda aún más la escalabilidad al permitir que los validadores verifiquen las pruebas sin tener que volver a ejecutar el conjunto completo de transacciones. Este diseño reduce tanto el tiempo como el costo computacional, lo que proporciona una base sólida para la escalabilidad eficiente de la cadena de bloques.

Cálculo fuera de la cadena y servidores Layer-2

El cálculo fuera de la cadena es una parte importante del servidor ZKBase Layer-2, que procesa la mayoría de las transacciones fuera de la capa base de Ethereum. El servidor Layer-2 es responsable de empaquetar y ejecutar transacciones fuera de la cadena, y solo presenta pruebas criptográficas de estas transacciones a la red principal de Ethereum. Al procesar la mayor parte de la carga computacional fuera de la cadena, el sistema reduce significativamente los costos de gas necesarios para las operaciones en la cadena.

La arquitectura de ZKBase incluye varios componentes clave, como la piscina de memoria fuera de la cadena para almacenar transacciones no procesadas (off-chain memory pool), y el administrador de estado (state keeper) que mantiene el saldo de cuentas y el estado en el entorno Layer-2. Estos componentes trabajan juntos para garantizar que los servidores Layer-2 puedan procesar eficientemente las transacciones y evitar que la capa Layer-1 de Ethereum se vea inundada de datos. Después de procesar las transacciones, el servidor genera una prueba de validez (validity proof) y la envía a la red principal de Ethereum. Debido a la cantidad mínima de datos incluidos en la prueba, se reduce significativamente el costo de Gas en la cadena, lo que ofrece a los usuarios una experiencia de transacción más rentable.

El sistema, mediante garantías criptográficas proporcionadas por pruebas de conocimiento cero, asegura la seguridad y precisión al transferir las tareas de cálculo al servidor de capa 2.

Destacar

• ZK-Rollups 将多笔交易在链下打包并验证后，提交密码学证明至以太坊。
• El sistema de prueba de Plonk genera pruebas criptográficas concisas para verificar transacciones sin necesidad de volver a ejecutarlas.
• Los servidores fuera de la cadena Layer-2 de ZKBase procesan transacciones, lo que reduce significativamente los costos de Gas en la cadena.
• El administrador de estados y la piscina de memoria gestionan el estado de la cuenta y la cola de transacciones fuera de la cadena.
• La Prueba de Validez asegura la correcta transición de estados fuera de la cadena en Ethereum, manteniendo la seguridad y reduciendo la carga computacional.