Análise Profunda das Soluções de Escalabilidade L2 do Ethereum: Comparação entre OP-Rollups e ZK-Rollups

Ethereum, como uma das plataformas mais ativas no atual campo da blockchain, abriga inúmeras aplicações descentralizadas, incluindo Finanças Descentralizadas e NFT, e seu ecossistema é muito próspero. No entanto, surgem alguns desafios inerentes, como a grande subida dos custos de transação devido à congestão da rede, o aumento do tempo de transação e a taxa de falhas, problemas que afetam seriamente a disposição dos usuários de participar.

Para resolver esses problemas e manter as características distribuídas da cadeia principal, a comunidade adotou uma solução de escalabilidade L2. A ideia central do L2 é transferir o cálculo e as transações da rede principal (L1) para a execução na rede de segunda camada, enviando apenas os resultados finais para a rede principal. Esse método não só melhora a eficiência das transações e reduz os custos, mas também herda a segurança da rede principal.

Atualmente, as soluções L2 mais conhecidas incluem Rollups e sidechains. Os Rollups podem ser subdivididos em Optimistic Rollups (OP-Rollups) e Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

Os OP-Rollups realizam todos os cálculos de transações e atualizações de estado na rede L2, e depois submetem em massa os dados originais das transações comprimidos à rede principal. Este método assume por padrão que as transações são válidas, salvo se alguém levantar objeções. Isso aumenta significativamente a velocidade e eficiência das confirmações de transações.

Se um negócio problemático for descoberto dentro de sete dias, o validador pode apresentar uma prova de fraude. Uma vez confirmados os problemas, os lotes de transações envolvidos e seus lotes subsequentes serão revertidos, e os nós maliciosos serão punidos. Este mecanismo de "prova de fraude" atua como um efeito dissuasor eficaz, e na prática, raramente há nós que tentam agir de forma maliciosa.

Comparado à má conduta dos nós, a volatilidade da rede e os bugs de software são, na verdade, problemas mais comuns. A principal desvantagem dos OP-Rollups é que o período de contestação de até sete dias pode afetar a circulação de fundos, além do risco potencial de centralização.

Os ZK-Rollups adotam uma abordagem diferente. Ao submeter dados à mainnet, além dos dados comprimidos, é necessário anexar uma prova de validade. Esta abordagem é especialmente eficaz em ambientes de blockchain, pois limita a complexidade ao âmbito dos contratos inteligentes.

A complexidade dos ZK-Rollups reside na necessidade de compilar os dados e a lógica da execução das transações em complexos diagramas de circuitos lógicos, e depois gerar resultados que possam ser verificados rapidamente através de cálculos criptográficos. Este processo geralmente requer compiladores e validadores especializados.

Sobre os custos da rede L2, os OP-Rollups incluem principalmente as taxas de transação para enviar dados comprimidos para o L1 e os custos operacionais dos nós L2. Recentemente, o plano EIP-4844 do Ethereum reduziu significativamente os custos de interação entre L2 e a rede principal. Além disso, a manutenção dos nós requer o bloqueio de grandes quantidades de fundos, o que pode causar perdas indiretas.

Os principais custos dos ZK-Rollups vêm dos recursos de computação, a geração de provas de conhecimento zero requer uma grande quantidade de recursos de computação e hardware especializado. Ao mesmo tempo, também é necessário suportar as taxas de transação para enviar dados para a blockchain. A demanda por hardware especializado pode levar a uma maior centralização da rede.

No geral, OP-Rollups e ZK-Rollups são soluções importantes para o ecossistema Ethereum enfrentar os desafios de escalabilidade. Com a contínua atualização do Ethereum, como a implementação do EIP-4844, os custos de publicação de dados do L2 foram significativamente reduzidos, o que irá liberar ainda mais o potencial dessas duas soluções.