O que é ZKsync Era? Uma visão geral para desenvolvedores Ethereum

Rollups ZK surgiram como uma solução promissora para a escalabilidade da blockchain — eles melhoraram a privacidade por meio de provas de conhecimento zero (ZKPs), aumentaram a velocidade das transações e reduziram consideravelmente as taxas. No entanto, careciam de adoção, já que os rollups ZK não eram compatíveis com a Ethereum Virtual Machine (EVM).

A EVM é o núcleo da Ethereum que permite que desenvolvedores criem e implantem apps usando Solidity. Como os rollups ZK tradicionais não eram compatíveis com a EVM, os desenvolvedores precisavam reescrever os smart contracts do zero para o ambiente do rollup ZK. Consequentemente, apesar do potencial, isso se mostrou um obstáculo para a adoção da tecnologia. O ZKsync tem como objetivo mudar isso.

O ZKsync, da Matter Labs, é uma solução de escalabilidade em camada 2 inédita para a Ethereum. Em apenas seis meses após revelar sua visão de uma solução de escalabilidade trustless e focada em privacidade para a Ethereum, o ZKsync surpreendeu o espaço blockchain ao alcançar o aparentemente impossível: compatibilidade com a EVM.

Com o tempo, o ZKsync se dividiu em dois: ZKsync Lite e ZKsync Era.

Este artigo se aprofunda no ZKsync Era, em como ele difere do ZKsync Lite e em como se destaca de outras blockchains ZK.

O que é o zkSync era?

O ZKsync é uma solução de camada 2 para Ethereum de propósito geral e o primeiro rollup ZK compatível com a EVM do mundo**.**

Ele resolve dois problemas persistentes da Ethereum mainnet: escalabilidade e altas taxas de transação.

Com seu compilador baseado em LLVM, os desenvolvedores que constroem para a Ethereum através do ZKsync podem escrever smart contracts em linguagens como Solidity e Vyper. A maioria dos smart contracts baseados em EVM pode ser migrada para aproveitar todo o potencial dos rollups ZK sem reescrever uma única linha de código.

Uma introdução à zkEVM

As EVMs são completamente transparentes — e por um bom motivo: a verificabilidade. Somente por meio da transparência uma blockchain baseada em EVM poderia garantir que todas as transações sejam não apenas visíveis, mas também verificáveis por qualquer participante.

Esse nível de abertura garante que todas as operações sigam as regras de consenso estabelecidas pela rede, evitando fraudes e mantendo a rede segura e descentralizada.

Mas o objetivo nunca foi a transparência. Era a trustlessness. A transparência era apenas o caminho para a trustlessness antes dos rollups ZK.

Por exemplo, um agente honesto (digamos, um usuário comum) pode preferir manter suas transações e outras informações privadas, por preferência pessoal. As blockchains, tradicionalmente, não permitiam isso.

Mas com as zkEVMs, qualquer transação na blockchain pode ser provada de forma probabilística, em vez de revelar cada detalhe da transação.

O que é o zkSync lite?

A primeira versão do ZKsync da Matter Labs foi o ZKsync 1.0 — uma solução de camada 2 focada principalmente em permitir transferências de tokens seguras e de baixo custo na Ethereum. Mais tarde, foi renomeada para "ZKsync Lite".

O ZKsync Lite agrupa transações fora da cadeia para gerar provas de validade, que são então enviadas à Ethereum mainnet para verificação. No entanto, não possui compatibilidade total com a EVM, o que limita o conjunto de apps suportados.

As limitações do ZKsync Lite levaram a uma segunda versão, o ZKsync 2.0, hoje conhecido como "ZKsync Era".

zkSync lite vs. zkSync era

Saiba mais na documentação.

Visão geral da abstração de conta nativa do zkSync

Blockchains mais antigas ou legadas têm dificuldade em implementar inovações de abstração de conta nativamente no nível do protocolo. Por serem muito mais maduras, integrar a stack de tecnologia de AA no nível do protocolo causaria problemas de compatibilidade retroativa.

O ZKsync, por outro lado, é uma solução relativamente nova que consagrou a AA por meio de uma integração semelhante ao ERC-4337.

Veja como o protocolo implementa a AA nativamente:

Início da transação

As transações são enviadas de EOAs e contratos para o mempool. Isso inclui transferências comuns, interações com contratos e outros tipos de transação.

Agregação de transações

O Bundler (Operator Sequencer) coleta as transações do mempool e as agrupa em um batch.

Esse processo inclui a geração de provas criptográficas (provavelmente provas de conhecimento zero) pelo Entrypoint (BootLoader), que atestam a validade de todas as transações do batch sem revelar os dados subjacentes das transações.

Envio da prova e finalização da transação

As transações agrupadas e suas provas são enviadas ao Rollup Contract na Ethereum L1.

O Rollup Contract verifica essas provas e, após a validação bem-sucedida, finaliza as transações.

Essa etapa efetivamente grava os resultados dos cálculos da Layer 2 de volta na blockchain principal da Ethereum.

Finalização

Assim que as transações são confirmadas pelo Rollup Contract, elas são consideradas finalizadas.

A finalidade do bloco na Ethereum garante que todas as transações incluídas sejam imutáveis e façam oficialmente parte do ledger da Ethereum.

Que tipo de tecnologia ZK é usada no zkSync?

Provas de conhecimento zero, especificamente ZK-SNARKs recursivos, são centrais para a tecnologia usada no ZKsync.

SNARKs são um tipo específico de prova de conhecimento zero que são tanto sucintas (ou seja, pequenas em tamanho e rápidas de verificar) quanto não interativas (sem necessidade de comunicação de ida e volta entre o provador e o verificador).

Os SNARKs recursivos expandem esse conceito ao permitir que uma prova SNARK verifique outra SNARK. Isso possibilita a construção de uma "pirâmide de provas", em que cada camada depende da validade da anterior, permitindo uma verificação escalável e eficiente de um número potencialmente enorme de cálculos ou transações.

Assim, mesmo dispositivos com poder computacional comparativamente baixo, como smartphones, conseguem verificar um grande número de transações com recursos mínimos.

Dando suporte à tecnologia ZKsync está o seu framework, ZK Stack.

Construindo com o ZK stack: o framework por trás do zkSync

O ZK Stack é um framework modular e open-source baseado nos princípios do ZK Credo para a construção de Hyperchains com tecnologia ZK.

Essas Hyperchains são como blockchains independentes que se beneficiam de interoperabilidade contínua dentro do ecossistema ZKsync.

A modularidade do ZK Stack dá aos desenvolvedores controle granular sobre:

• Disponibilidade de dados: Escolha entre configurações de rollup, validium ou volition para o melhor equilíbrio entre privacidade e escalabilidade.
• Tokenomics: Projete sua Hyperchain com Ether como token base, um token personalizado ou até suporte a múltiplos tokens.
• Sequenciamento: Implemente diferentes configurações de sequenciador, seja para eficiência centralizada (negociação de alta frequência) ou segurança descentralizada e sem permissão.

zkSync vs. blockchains ZK alternativas

Até alguns anos atrás, a comunidade buscava sidechains e plasma para a escalabilidade da Ethereum. Agora, no entanto, os rollups ganharam destaque como a tecnologia para escalar a Ethereum de forma eficaz.

Desde sua introdução em 2018, os rollups ZK, em particular, conquistaram grande atenção e adoção, com grandes projetos como o Polygon adotando-os e líderes de opinião como Vitalik Buterin defendendo-os.

De acordo com o L2 Beat, já existem 11 soluções de escalabilidade em camada 2 baseadas em rollup ZK ativas e mais 14 a caminho, no momento em que este texto foi escrito. Diante de tantas opções, como as equipes de desenvolvimento tomam a decisão certa ao escolher o rollup adequado para construir?

Há três fatores a considerar ao construir um app:

1. Escolher a chain certa: Avalie escalabilidade, segurança e suporte para desenvolvedores. Selecione a blockchain que se alinha às necessidades do projeto nessas áreas.
2. Considerar uma estratégia multichain: Pese o acesso a um mercado mais amplo e a mitigação de riscos de uma abordagem multichain contra o aumento de complexidade e custos.
3. Avaliar o overhead de engenharia: Considere a facilidade de integração, a manutenção operacional e as habilidades de desenvolvimento necessárias. Estime os custos totais e o tempo envolvido.

Vamos ver como o ZKsync Era difere do Starknet e do Polygon zkEVM.

zkSync era vs. StarkNet

O Starknet é a principal solução de escalabilidade em rollup ZK para a Ethereum (em termos de TVL) e compartilha um objetivo semelhante ao do ZKsync Era — escalar a Ethereum e facilitar a adoção em massa.

O ZKsync Era priorizou a compatibilidade retroativa para que os desenvolvedores tenham facilidade em migrar seus projetos ou construir usando seu conhecimento já existente de Solidity e Vyper.

O Starknet, por outro lado, priorizou uma abordagem que pudesse atrair iniciantes que não estão familiarizados com nenhuma das linguagens de desenvolvimento blockchain convencionais, permitindo que continuem com uma linguagem supostamente mais simples, o Cairo.

Abaixo está uma tabela que esclarece a diferença entre o ZKsync Era e o Starknet.

zkSync era vs. Polygon zkEVM

O ZKsync Era e o Polygon zkEVM foram lançados com menos de uma semana de diferença e ambos são baseados em tecnologia semelhante, com diferenças sutis. Em particular, o Polygon zkEVM é um rollup EVM-equivalente, enquanto o ZKsync Era é um rollup EVM-compatível.

"EVM-compatível" significa que sua máquina virtual subjacente consegue entender e executar código escrito para a Ethereum Virtual Machine (EVM). Os desenvolvedores podem portar facilmente smart contracts Ethereum existentes para o ZKsync Era com modificações mínimas.

"EVM-equivalente" significa que ele alcança funcionalidade semelhante à da EVM, mas usa uma máquina virtual diferente por baixo dos panos. Os desenvolvedores podem precisar adaptar seus smart contracts Ethereum existentes para que funcionem perfeitamente no Polygon zkEVM.

A tabela comparativa abaixo destaca as principais diferenças entre o ZKsync Era e o Polygon zkEVM.

Construa com a Alchemy

O ZKsync já está disponível na Alchemy.

Essa integração elimina a necessidade de executar e manter nós ZKsync, permitindo que você se concentre na proposta de valor exclusiva da sua aplicação.

Acesse os endpoints RPC de mainnet e testnet do ZKsync Era por meio dos supernodes da Alchemy. Com as APIs da Alchemy, os desenvolvedores obtêm alta confiabilidade e uma experiência de desenvolvimento simplificada.

3 passos para começar

1. Crie uma conta gratuita: Acesse Alchemy e crie sua conta.
2. Obtenha os endpoints RPC do ZKsync Era: Procure os endpoints do ZKsync Era (mainnet e testnet) no seu painel da Alchemy.
3. Comece a construir: Integre esses endpoints à sua dApp.

Confira a documentação de início rápido da API do ZKsync Era para mais informações.

Perguntas frequentes

O que é o zkSync era?

O zkSync Era é uma solução de escalabilidade em camada 2 para Ethereum e o primeiro rollup ZK compatível com a EVM do mundo, que resolve os problemas de escalabilidade e altas taxas de transação da Ethereum, mantendo compatibilidade total com os smart contracts Ethereum existentes.

Em que o zkSync era difere do zkSync lite?

O zkSync Lite foca em pagamentos escaláveis e transferências de tokens com compatibilidade limitada com a EVM, enquanto o zkSync Era é uma solução de escalabilidade totalmente programável com compatibilidade completa com a EVM, que suporta apps extensos como protocolos DeFi, marketplaces de NFT e jogos.

Os desenvolvedores precisam aprender novas linguagens de programação para construir no zkSync era?

Não, os desenvolvedores podem usar linguagens de programação Ethereum já conhecidas, como Solidity e Vyper, e a maioria dos smart contracts baseados em EVM pode ser migrada sem reescrever uma única linha de código.

Que tipo de tecnologia de conhecimento zero o zkSync era usa?

O zkSync Era usa ZK-SNARKs recursivos, que são provas de conhecimento zero sucintas e não interativas, permitindo a verificação eficiente de um grande número de transações com recursos computacionais mínimos.

O que é abstração de conta nativa no zkSync era?

O zkSync Era tem a abstração de conta consagrada no nível do protocolo, permitindo funcionalidades avançadas de carteira e melhorias na experiência do usuário sem os problemas de compatibilidade retroativa enfrentados por blockchains mais antigas.

Como o zkSync era se compara a outros rollups ZK, como o starknet?

O zkSync Era prioriza a compatibilidade com a EVM usando Solidity e Vyper para facilitar a migração, enquanto o Starknet usa sua própria linguagem de programação, o Cairo, exigindo que os desenvolvedores aprendam novas ferramentas, mas oferecendo um desenvolvimento potencialmente mais simples para iniciantes.

O que é o ZK stack e como ele se relaciona com o zkSync era?

O ZK Stack é o framework modular e open-source por trás do zkSync Era, que permite construir Hyperchains com tecnologia ZK com controle granular sobre disponibilidade de dados, tokenomics e configurações de sequenciamento.