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Polygon mantém sua coroa trazendo ZKrollup.
Problema com Ethereum Mainnet
Ethereum é a espinha dorsal do ecossistema web3. Continua a surpreender as mentes mais brilhantes do mundo com o potencial que carrega. O potencial de aplicações diversificadas faria até Einstein coçar a cabeça por um momento.
Mas sim, não é um conto de fadas. Cada coisa incrível tem uma limitação ou restrição. A limitação constante que o Ethereum tem enfrentado são as “Taxas de Gás”, ou em outros termos, Escalabilidade, o Ethereum Classic tem um limite de realizar 15 transações por segundo. No entanto, o ETH 2.0 será muito mais rápido do que isso, mas ainda temos um longo caminho a percorrer.
Soluções tentadas
Depois de anos de pesquisa, estudos prolongados e muita dedicação a comunidade web3 conseguiu chegar a algumas soluções que ajudam a escalar melhor
- Dimensionamento da Camada 1: - Esta é a metodologia com a qual tentamos melhorar o blockchain fazendo algumas alterações na arquitetura. Por exemplo, o ETH 2.0 é uma solução de dimensionamento da Camada 1, pois tenta estabelecer PoS para PoW no ETH Classic. Este tipo de solução é caro e demorado.
- Roll Ups:- Esta é uma solução de camada 2 que é o concorrente mais promissor. Os usuários obtêm segurança apoiada pelo blockchain Ethereum com alto rendimento.
- Cadeias secundárias: são compatíveis com EVM e podem dimensionar aplicativos de uso geral, mas apresentam desvantagens. Como o Ethereum não garante sua segurança, o Web3 Community deve estar constantemente atento. Isso vem sob o escalonamento da camada 2.
https://twitter.com/MessariCrypto/status/1377655515099062273/photo/1
tomada do polígono
Começando como um projeto de dimensionamento de Ethereum, o Polygon, anteriormente conhecido como Matic Network, emergiu como uma estrela brilhante no espaço web3. Leva centavos para confirmar uma transação em uma rede poligonal, enquanto a mesma transação levaria dólares na Ethereum Mainnet. Tudo isso foi possível por causa do sidechain construído no topo da rede principal Ethereum.
Mais tarde, a Matic Network explorou mais formas diferentes de escalar o blockchain Ethereum e foi renomeada como “Polygon” para fornecer diferentes soluções para escalar melhor o blockchain Ethereum.
Existem vários projetos no momento em que escrevo este blog:-
- PoS de polígono
- Super-redes de polígonos
- Polígono Zero
- Polígono Miden
- Polígono zkEVM
Neste blog, exploraremos o novo lançamento do Polygon, zkEVM, que é um dos projetos mais importantes para escalar o Ethereum.
Polígono zkEVM
Polygon zkEVM é um produto por polígono para dimensionar o Ethereum para reduzir as taxas de gás e aumentar o rendimento. O “ZK” significa “conhecimento zero”, uma espécie de Roll up. Antes de prosseguirmos, precisamos entender os RollUps.
O que são Roll-ups
Imagine desta forma, suponha que haja um serviço de correspondência da cidade A para a cidade B, mas há apenas 1 veículo, que pode levar apenas 100 envelopes uma vez por dia. Você acha isso limitante e tenta encontrar uma maneira. O que você pode fazer é pegar 10 cartas e escrever o resumo delas em uma única carta e colocar em um envelope para postar. fazendo assim podemos postar 99 + (10) letras. Isso é essencialmente o que os roll-ups são.
É assim que os roll-ups funcionam essencialmente na rede principal Ethereum. Pegamos um pedaço de transações, coletamos em um “roll up”, resumimos e depois enviamos para a rede principal. Isso aumenta a taxa de transferência. A taxa de transação é dividida entre diferentes partes associadas às transações no lote que está sendo acumulado. Dessa forma, reduzimos bastante as taxas de gás.
Mecanismos de enrolar
Cada roll-up implanta alguns contratos inteligentes na camada 1, que estão associados a:-
- Processando depósitos
- retiradas
- Verificando provas
O principal ponto de preocupação aqui é o mecanismo de verificação. Como verificamos se o roll-up enviado à camada 1 não é fraudulento? Para verificar isso, temos dois mecanismos de validação:-
- zero conhecimento:- Este mecanismo usa provas de validade e é habilitado por criptografia. O lote de transações acumuladas inclui uma prova criptográfica conhecida como “zk-snark”. A prova é rapidamente verificada pelos contratos inteligentes da Camada 1 quando o lote de transações é enviado e os inválidos são rejeitados.
- Otimismo:- Este mecanismo funciona à prova de fraude. Isso significa que temos que provar que o lote enviado para a camada 1 não é fraudulento. Existem 2 partes envolvidas, uma que envia o lote para o protocolo da Camada 1 dizendo que o lote está correto e coloca algum dinheiro em jogo se for provado que está errado, e a outra parte tenta enviar à prova de fraude afirmando que este lote é malicioso e com esta afirmação coloca algumas apostas. Se alguém apresentar prova de fraude, o lote é verificado no protocolo da Camada 1 e a parte comprovadamente errada é penalizada.
A arquitetura do zkEVM do polígono: -
Até agora, você deve ter um entendimento decente de como os roll-ups funcionam, em particular o zk-roll-up. Os principais componentes que encontramos no zkEVM do polígono são:-
- Contrato de consenso (PolygonZkEVM.sol)
- zkNode
- zkProver
Contrato de Consenso
Este contrato é implantado em L1 e desempenha um papel crucial ao empregar provas de validade para garantir a robustez das transições de estado. Para isso, possui regras pré-determinadas que são seguidas para permitir as transições de estado.
Para verificar a conclusão bem-sucedida da transição de estado, este contrato emprega circuitos zk-SNARK. Este sistema conta com dois processos, transações que são batching e validação de transações, conforme explicado anteriormente.
Para realizar lotes de transações e validação de transações, o zkEVM emprega dois participantes:-
- Sequenciadores:- propõem lotes de transações para a rede.
- Agregadores:- Verificam a validade dos lotes de transações e fornecem comprovantes válidos.
Mais sobre sequenciadores e agregadores depois primeiro, vamos nos concentrar neste contrato. O contrato faz duas chamadas-
- para receber os lotes dos sequenciadores
- aos Agregadores solicitando a validação dos lotes
Todo esse processo pode ser resumido no seguinte diagrama (Aqui, PoE é o nosso Contrato de Consenso):-
zkNode
Fomos apresentados ao Sequencer e Aggregator in Consensus Contract, esses dois são partes cruciais da arquitetura zkEVM, e zkNode é o software que os capacita a ser. zkNode é um cliente necessário para implementar a sincronização e controlar os sequenciadores e agregadores. Assim, o software zkNode facilita 4 aspectos:-
- Sequenciadores:- Um sequenciador é aquele que recebe as transações L2 dos usuários e as pré-processa para um novo lote L2, que é então proposto ao Contrato Consensual. O sequenciador recebe a taxa enviada pelos usuários por suas transações em L2. Para publicar este lote no L1, o Sequencer tem que pagar taxas L1 e também tem que pagar alguns tokens MATIC, que funcionam como um incentivo para os Agregadores validarem este lote. Portanto, o sequenciador é lucrativo se: - taxas txn (recebidas pelos usuários em L2 por sua transação) > chamada L1 (taxa de gás para publicar em L1) + taxa MATIC (para incentivar os agregadores a validar)
- Agregadores:- Os agregadores são cruciais para verificar a integridade do lote. Os agregadores recebem todas as informações transacionais e as enviam para “zkProver” (mais sobre isso mais tarde), que por sua vez fornece um “zk-Proof” que é resultado de cálculos polinomiais complexos. O “zk-Proof” é então enviado ao Contrato Inteligente para verificar se a prova está correta. Este lote é então marcado como correto e pronto para ser adicionado. O agregador é lucrativo se:- Taxa MATIC (por Sequencer) > Chamada L1 (taxa de gás) + Custo do Servidor (para construir a prova)
- Sincronizador: - O principal aspecto do sincronizador é ler eventos do blockchain Ethereum e incluir os novos lotes para manter o estado sincronizado. As informações desses eventos são armazenadas no banco de dados. O sincronizador obtém os dados dos contratos inteligentes. Todos esses dados são fornecidos a terceiros por meio do serviço JSON-RPC.
- RPC:- JSON-RPC é uma interface crucial que é compatível com Ethereum. Quando precisamos de um aplicativo de software para se conectar ao blockchain Ethereum, ele se conecta a um nó Ethereum. É assim que o RPC entra em cena. Ele permite que zkEVM integre Metamask e Etherscan e interaja com transações de pool e estado.
zkProver
Esta parte da arquitetura zkEVM é a mais orientada tecnologicamente e complexa. Você ficará surpreso ao saber que para realizar isso. Os desenvolvedores tiveram que desenvolver duas novas linguagens de programação para implementar os elementos necessários:-
- Zero — Knowledge Assembly:- Em termos simples, esta linguagem mapeia instruções da Main State Machine do zkProver para outras State Machines. Para saber mais sobre este idioma, consulte isto.
- Linguagem de Identidade Polinomial (PIL): - Tem havido muita pesquisa para resolver o trilema da blockchain de privacidade, segurança e escalabilidade. Até hoje houve várias tentativas e tentativas de diferentes teorias, mas a que é mais aceita até hoje é o “Esquema de Compromisso Polinomial”. Portanto, só é conveniente realizar cálculos em uma linguagem polinomial. Assim, os códigos PIL formam a base do código verificador do zkProver. Para saber mais sobre isso, siga SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA.
O zkProver é apoiado por muitos anos de pesquisa em diferentes departamentos, justificando sua complexidade. Existem principalmente alguns componentes principais do zkProver: -
- O Executor:- Esta parte trata da execução do zkEVM da Main State Machine. É aqui que os Bytecodes EVM são interpretados usando a nova “linguagem de montagem de conhecimento zero” (zkASM) discutida anteriormente. Nesta parte, lidamos com a configuração de restrições polinomiais que todo lote válido de transações deve cumprir e alimentar a entrada, como transações, estado antigo/novo, ID da cadeia, etc. Aqui está o PIL (Polynomial Identity Language) para codificar o restrições polinomiais. A saída desta Etapa é o “Polinômios de Compromisso”, que é o resultado da execução de todas as instruções sobre o hardware PIL.
- Stark Recursion Component: - Esta etapa envolve a interação de três entradas principais: polinômios confirmados, polinômios constantes e uma lista de instruções. Essas três entradas se combinam para gerar provas zk-STARK. Essas várias provas zk-STARK são agrupadas em pacotes de algumas provas zk-STARK e produzem uma prova zk-STARK de cada pacote. Em seguida, essas provas são colocadas em um pacote e agrupadas para formar uma única prova zk-STARK. É assim que centenas de provas zk-STARK são representadas e provadas com apenas uma prova zk-STARK.
- Biblioteca CIRCOM:- Esta etapa envolve a interação com os dados do Verificador e a única prova zk-STARK criada através do Stark Recursion Componenet para gerar uma “testemunha” esta etapa é necessária para a próxima etapa converter a prova zk-STARK para o zk- À prova de SNARK.
- Rapid Snark:- Este é o último componente do zkProver. Este é o estágio onde a “testemunha” da saída da Biblioteca CIRCOM é alimentada junto com os dados do verificador STARK para criar a prova zk-SNARK.
As provas zk-STARK são usadas por causa de sua velocidade, mas são muito maiores que as provas zk-SNARK. Por esse motivo, o zkProver usa o zk-SNARK criado na etapa final utilizando os dados das provas do zk-STARK. A interação desses quatro componentes pode ser vista como: -
Olhando para o aspecto de segurança
Em termos de segurança, o projeto zkEVM está em sua fase medieval e a equipe do polígono está continuamente envolvida em auditorias internas e externas. As informações sobre os resultados das auditorias internas são em sua maioria classificadas, mas a Polygon contou com a ajuda de dois auditores externos (Hexens e Spearbit). Mostrando o precisa obter auditorias de contratos inteligentes mesmo pelos grandes gigantes. É verdade que “Hacks vêm inesperados”. Na verdade, você nunca pode estar tão certo e seguro. A maioria dos gigantes do ecossistema web3 entende isso e está se esforçando para se proteger.
Agora, mais do que nunca, precisamos proteger o web3. Nesta fase, obter uma revisão de código profissional de contratos inteligentes é vital, economizando inúmeras horas de trabalho dos desenvolvedores. Certificar-se de que seus contratos estão seguros é mais crucial do que nunca. Juntos, podemos tornar a Web3 um espaço mais seguro. Visite QuillAuditorias para explorar diferentes serviços e soluções.
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- Platoblockchain. Inteligência Metaverso Web3. Conhecimento Ampliado. Acesse aqui.
- Fonte: https://blog.quillhash.com/2023/02/03/polygon-zk-rollup-an-incredibly-simple-explanation/
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