Comparação de soluções zkEVM: explorando o caminho da expansão do Ethereum

Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia blockchain, o zkEVM está a tornar-se uma solução importante para levar o Ethereum ao público. Este artigo fará uma comparação abrangente de várias soluções zkEVM atualmente populares, incluindo Polygon zkEVM (e a sua versão 2.0), zkSync Era, Linea, Scroll e Taiko.

Introdução ao zkEVM

zkEVM é uma solução de rede de segunda camada que aumenta a escalabilidade processando transações e enviando provas de volta para a rede principal Ethereum. Essas soluções utilizam provas de conhecimento zero (ZK) e compatibilidade com EVM, reduzindo a carga computacional da rede principal Ethereum sem sacrificar a segurança e a descentralização.

É importante notar que o zkEVM tem diferentes tipos, variando de equivalente a Ethereum (tipo 1) a compatível com EVM (tipo 4). A principal compensação entre esses tipos está no equilíbrio entre a compatibilidade com EVM e o desempenho.

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

Em junho de 2023, a Polygon propôs um plano para atualizar o Polygon PoS para zkEVM validium. O Polygon PoS possui um ecossistema robusto, incluindo mais de 2B de ativos em cadeia, milhares de aplicações descentralizadas e cerca de 2,5 milhões de transações por dia.

Esta atualização visa preservar seus efeitos de rede e custos baixos, sem afetar a experiência de aplicativos, usuários e desenvolvedores existentes. O Polygon 2.0, como validium zkEVM, apresenta custos mais baixos e maior capacidade em comparação com o Polygon zkEVM Rollup.

A principal vantagem do validium em comparação com o rollup é o custo mais baixo e a maior escalabilidade. Isso se deve ao fato de que o validium não precisa armazenar os dados de transação na rede principal do Ethereum, economizando assim custos elevados de Gas. No entanto, o validium também enfrenta o desafio de garantir a disponibilidade dos dados de transação fora da cadeia.

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM é uma solução ZK-Rollup do tipo 3, destinada a alcançar equivalência com o EVM. Ela mantém a compatibilidade com os códigos de operação do EVM, proporcionando assim maior escalabilidade ao colaborar com as ferramentas e clientes existentes do Ethereum.

Polygon zkEVM e Polygon 2.0 desempenham papéis complementares no ecossistema Polygon. Polygon zkEVM, como rollup, oferece um nível mais alto de segurança, adequado para aplicações que lidam com transações de alto valor. Por outro lado, Polygon 2.0, como validium, oferece a máxima escalabilidade, ideal para cenários de alto volume de transações com baixas taxas.

A mainnet do Polygon zkEVM foi lançada em março de 2023, e atualmente o valor total bloqueado na rede (TVL) é de aproximadamente 54 milhões de dólares.

zkSync Era

zkSync Era é atualmente uma solução zkEVM do tipo 4, desenvolvida pela Matter Labs. Foi lançada na mainnet em março de 2023, com um TVL de aproximadamente 450 milhões de dólares e um volume de transações de 27 milhões no último mês.

O objetivo do zkSync Era não é alcançar a equivalência EVM, mas sim aumentar a velocidade de geração de provas através de sua máquina virtual (VM) personalizada. Ele suporta nativamente os primitivos criptográficos do Ethereum, simplificando o processo de teste e melhorando a experiência do usuário por meio da abstração de contas nativa.

Como o único zkEVM do tipo 4 atualmente, a máquina virtual personalizada do zkSync Era permite a implementação de certas funcionalidades exclusivas e uma maior escalabilidade. Por exemplo, ela suporta nativamente a abstração de contas, enquanto as chains equivalentes ao EVM precisam implementar essa funcionalidade através do ERC-4337 do Ethereum.

No entanto, a desvantagem do zkEVM do tipo 4 é a menor compatibilidade, e os desenvolvedores podem precisar ajustar seu fluxo de desenvolvimento para construir aplicações no zkSync.

Linea

Linea é uma solução zkEVM tipo 3 desenvolvida pela ConsenSys. Sua rede principal Alpha foi lançada em julho de 2023 e acumulou 50 milhões de dólares em TVL. A singularidade da Linea reside na sua capacidade de executar código nativo não modificado de bytecode de acordo com as especificações da máquina virtual Ethereum.

O objetivo da Linea é oferecer um zkEVM do tipo 2 no futuro, garantindo compatibilidade quase total com Ethereum, ao mesmo tempo que mantém a escalabilidade. Não utiliza tradutores ou compiladores personalizados, mas sim o bytecode compilado de Solidity para gerar as provas ZK dos contratos inteligentes, reduzindo assim erros e riscos de segurança.

Scroll zkEVM

Scroll é um zkEVM que atualmente está na categoria 3, com planos de transição gradual para a categoria 2, com o objetivo final de se tornar categoria 1. Scroll prioriza a compatibilidade com EVM e a descentralização, em vez de buscar a geração rápida de ZKP.

O tipo 1 zkEVM bem-sucedido será a forma definitiva de compatibilidade EVM, descentralização e escalabilidade, essencialmente replicando as funcionalidades do Ethereum L1. No entanto, a realização desse objetivo é muito difícil, como podemos ver a partir do próprio histórico de desenvolvimento do Ethereum.

Taiko

Taiko, semelhante ao Scroll, é uma zk-Rollup de amplo espectro destinada a ser um zkEVM nativo de tipo 1. No entanto, Taiko adota uma abordagem diferente da Scroll: prioriza a descentralização em vez da velocidade desde o início.

O método da Taiko é descentralizar seus componentes de ordenação e prova desde o início, maximizando a compatibilidade com a EVM, embora isso possa resultar em uma geração de ZKP mais lenta. Em contraste, a Scroll opta por começar com uma rede de testes do tipo 3, aumentando gradualmente a compatibilidade com a EVM e planejando aumentar seu grau de descentralização na hora do lançamento da mainnet.

Resumo

Cada solução zkEVM tem suas vantagens únicas e desafios a enfrentar. Elas desempenham um papel fundamental na criação de um ecossistema Web3 acessível. À medida que essas soluções continuam a evoluir e se aprimorar, podemos esperar ver uma maior expansão e popularização do ecossistema Ethereum. O desenvolvimento e a adoção de redes de segunda camada serão fundamentais para resolver o problema de escalabilidade da blockchain, e também são uma importante direção para o futuro desenvolvimento do Ethereum.