ZKsync, elogiado por Vitalik, podría estar realmente subestimado

En cuanto a una sola GPU, Airbender no solo tiene la velocidad de verificación más rápida, sino también el costo más bajo.

Escrito por: Eric, Foresight News

El 1 de noviembre, Vitalik citó un tuit del fundador de ZKsync sobre la actualización de ZKsync Atlas y elogió que ZKsync ha hecho mucho “trabajo subestimado pero muy valioso para el ecosistema de Ethereum”.

El mercado reaccionó rápidamente a las palabras de Vitalik: el precio de ZK aumentó más de 2,5 veces durante el fin de semana, y los tokens del ecosistema ZK, incluidos ALT (AltLayer), STRK (Starknet), SCR (Scroll), MINA (Mina), entre otros, también experimentaron buenos incrementos.

Después de entender la actualización ZKsync Altas, descubrimos que lo que ha hecho ZKsync realmente podría estar subestimado.

ZKP: rápido, pequeño pero caro

Desde hace tiempo, la Ethereum Foundation ha promovido el uso de ZKP (pruebas de conocimiento cero), cuyo objetivo esencial es resolver los problemas de la lentitud en la verificación y el gran volumen de datos a verificar.

En esencia, ZKP es un problema matemático de probabilidad. Para ilustrar su principio con un ejemplo no del todo preciso: supongamos que alguien afirma haber resuelto el “problema de los cuatro colores”, ¿cómo podemos confirmar que realmente lo resolvió sin revelar su solución completa? La solución de la prueba de conocimiento cero consiste en seleccionar partes del gráfico y demostrar que en esas partes no hay dos áreas adyacentes con el mismo color. Cuando la cantidad de partes seleccionadas alcanza cierto valor, se puede demostrar que la probabilidad de que la persona haya resuelto el problema de los cuatro colores es del 99,99...%. Así, logramos probar que “realmente resolvió el problema de los cuatro colores” sin conocer la solución completa.

Esto es lo que comúnmente se escucha como “probar que se hizo algo sin saber cómo se hizo”, que es la esencia de la prueba de conocimiento cero. ¿Por qué se promueve tanto ZKP en el ecosistema de Ethereum? Porque el límite teórico de velocidad de ZKP es mucho mayor que el de la verificación transacción por transacción, y la cantidad de datos generados por la prueba es muy pequeña.

La velocidad es mayor porque ZKP no necesita conocer el panorama completo, solo realizar desafíos. Por ejemplo, para verificar un bloque de Ethereum, el método actual es que cada nodo verifique cuestiones básicas como si la dirección de ejecución de cada transacción tiene suficiente saldo, etc. Pero si solo un nodo verifica todas las transacciones mediante ZKP y luego genera una “prueba”, los demás nodos solo necesitan verificar que la “prueba” sea confiable. Más importante aún, la cantidad de datos de esta “prueba” es muy pequeña, por lo que su transmisión y verificación son extremadamente rápidas, y el costo de almacenamiento de datos es menor.

¿Por qué entonces no se utiliza masivamente esta tecnología llena de ventajas? Porque es demasiado cara.

Aunque ZKP no requiere reproducir todo el proceso, el desafío en sí consume muchísima capacidad de cómputo. Si se acumulan GPUs como en una carrera armamentista de IA, se puede lograr mayor velocidad, pero no todos pueden asumir ese costo. Sin embargo, si mediante innovaciones en algoritmos e ingeniería se logra reducir el poder de cómputo necesario y el tiempo de generación de pruebas con bajo poder de cómputo a cierto nivel, se puede alcanzar un equilibrio entre el “aumento de precio impulsado por la introducción de más aplicaciones gracias a la innovación tecnológica” y el “costo de comprar GPUs para montar nodos” en Ethereum. Entonces, valdría la pena hacerlo.

Por eso, muchos proyectos conceptuales ZK o desarrolladores open source del ecosistema Ethereum se enfocan en: generar pruebas ZK más rápido y a menor costo. Hace poco, el equipo de Brevis logró, con solo la mitad del costo del esquema SP1 Hypercube (64 GPUs RTX 5090), generar pruebas de bloques de Ethereum en un promedio de 6,9 segundos (el 99,6% de las pruebas en menos de 12 segundos, que es el tiempo promedio de generación de bloques de Ethereum), lo que fue muy bien recibido por la comunidad.

Aunque el costo de GPU sigue superando los 100 mil dólares, al menos la velocidad de prueba ya está al nivel actual sin ZKP, y la tarea ahora es reducir los costos.

La actualización Altas logra la finalidad ZK en 1 segundo

Quizás muchos no lo sepan, pero la zkVM open source ZKsync Airbender lanzada por ZKsync es la zkVM con la verificación más rápida usando una sola GPU. Según Ethproofs, usando una sola 4090, el tiempo promedio de verificación de ZKsync Airbender es de 51 segundos, con un costo de menos de un centavo, ambos los mejores resultados entre las zkVM.

Según datos proporcionados por ZKsync, sin contar la recursividad, Airbender usando una sola H100 y el modelo de almacenamiento ZKsync OS verifica la mainnet de Ethereum en un promedio de 17 segundos. Incluso contando la recursividad, el tiempo promedio total es de solo 35 segundos aproximadamente. ZKsync considera que esto es mucho mejor que necesitar decenas de GPUs para lograr la verificación en menos de 12 segundos. Sin embargo, como actualmente solo hay datos de dos GPUs con un promedio de 22,2 segundos, aún no hay una conclusión definitiva.

Y todo esto no es solo mérito de Airbender; la optimización de algoritmos e ingeniería es solo una parte, la integración profunda con el stack tecnológico de ZKsync es la clave para maximizar el efecto. Más importante aún, demuestra que es posible realizar pruebas en tiempo real de la mainnet de Ethereum usando una sola GPU.

A finales de junio, ZKsync lanzó Airbender, y el penúltimo día del feriado nacional se implementó la actualización Altas. Esta actualización, que integra Airbender, ha mejorado significativamente el throughput, la velocidad de confirmación y el costo de ZKsync.

En cuanto al throughput, ZKsync optimizó el secuenciador a nivel de ingeniería: mediante componentes asíncronos independientes, minimizó el consumo generado por la sincronización; separó el estado requerido por la máquina virtual, el estado requerido por la API y el estado necesario para generar pruebas de conocimiento cero o para verificarlas en la capa L1, reduciendo así el gasto innecesario de los componentes.

Según pruebas de ZKsync, el TPS en actualizaciones de precios de alta frecuencia, transferencias de stablecoins en escenarios de pago y transferencias nativas de ETH alcanzaron 23k, 15k y 43k respectivamente.

Otro gran salto cualitativo proviene de Airbender, que ayudó a ZKsync a lograr confirmación de bloque en 1 segundo y un costo de solo 0,0001 dólares por transferencia. A diferencia de la verificación de bloques de la mainnet, ZKsync solo verifica la validez de la conversión de estado, por lo que el cálculo es mucho menor. Aunque las transacciones con finalidad ZK aún requieren ser verificadas en la mainnet para lograr la finalidad L1, tener la verificación ZK ya indica la validez de la transacción, y la finalidad L1 es más bien una garantía de procedimiento.

Es decir, las transacciones ejecutadas en ZKsync solo necesitan la verificación ZKP para ser completamente confirmadas como válidas, y con el costo significativamente reducido, ZKsync ha logrado, en sus propias palabras, escenarios de aplicación que solo Airbender puede ofrecer:

Primero, naturalmente, libros de órdenes on-chain, sistemas de pago, exchanges y market makers automáticos. Airbender permite que el sistema verifique y liquide a gran velocidad, reduciendo el riesgo de rollbacks on-chain para estas aplicaciones.

En segundo lugar, algo que muchas L2 actuales no pueden lograr: soportar sistemas públicos y privados (como Prividiums de ZKsync) interoperando sin necesidad de terceros. Prividiums es la infraestructura lanzada por ZKsync para ayudar a las empresas a construir cadenas privadas. Para las empresas, los requisitos para blockchain son liquidación rápida y privacidad. La liquidación rápida es evidente, y la privacidad inherente de ZKP permite que las cadenas privadas empresariales validen la validez de las transacciones al interoperar con cadenas públicas sin exponer la información del libro mayor. La combinación de ambos incluso cumple con los requisitos regulatorios de liquidación para valores y divisas on-chain.

Quizás por esto ZKsync se ha convertido en la segunda red de emisión de activos RWA tokenizados más grande después de Ethereum.

ZKsync también afirma con orgullo que todo esto solo es posible gracias a la actualización Altas: el secuenciador proporciona empaquetado de transacciones de baja latencia, Airbender genera pruebas en un segundo y Gateway verifica y coordina mensajes cross-chain.

Conectando L1 y L2

Tal como retuiteó Vitalik en este tuit, el fundador de ZKsync, Alex, considera que tras la actualización Altas, Zksync realmente ha logrado conectar la mainnet de Ethereum.

Ahora, el tiempo de confirmación final de las transacciones en ZKsync (alrededor de 1 segundo) es menor que el tiempo de generación de bloques de la mainnet de Ethereum (promedio de 12 segundos), lo que significa que las transacciones institucionales y RWA realizadas en ZKsync son esencialmente iguales a las de la mainnet de Ethereum, solo hay que esperar la confirmación de la mainnet. Esto significa que ZKsync no necesita construir un centro de liquidez en L2, puede usar directamente la liquidez de la mainnet, ya que el cross-chain entre ZK Rollup y la mainnet no requiere un período de desafío de 7 días como OP Rollup, y la actualización Altas ha acelerado aún más el proceso.

Esto ha mejorado el problema de fragmentación de L2 del que tanto se habla en la comunidad de Ethereum últimamente: L2 y L1 ya no son dos cadenas separadas, sino que están conectadas por confirmaciones y verificaciones rápidas, y L2 por primera vez puede llamarse realmente una “red de escalabilidad”.

Recuerdo que cuando ZKsync y Scroll lanzaron sus mainnets, la velocidad de confirmación de transacciones y las tarifas de gas no eran diferentes o incluso superiores a las de la mainnet, básicamente porque en ese momento aún no se habían optimizado sistemáticamente los algoritmos y la ingeniería de ZKP, lo que resultaba en una verificación lenta y costosa, y en ese entonces incluso se generó una crisis de confianza en ZK Rollup. Hoy en día, Optimism y Arbitrum están migrando poco a poco de OP Rollup a ZK Rollup (o una combinación de ambos), y las mejoras en costo y velocidad de ZKsync y otros ZK Rollup, así como la descentralización de ZKP de Scroll, han pasado de ser “pura fantasía” a resultados realmente prometedores.

De ser rechazado por todos a convertirse en el favorito, ZK ve la luz al final del túnel. Cuando el secuenciador y los puentes cross-chain logren una descentralización total mediante multi-firma, quizás realmente se pueda lograr lo que dijo Hasseb Qureshi, socio gerente de Dragonfly: “can't be evil”.