ZK-Rollups: Agregação e Verificação de Transações

ZK-Rollups usado em ZKBase é uma solução de escalonamento de Layer-2 que empacota várias transações off-chain em um lote para verificação, aliviando o ônus do Layer-1 do Ethereum. Essas transações são processadas off-chain para reduzir a carga de dados na mainnet. Para garantir a verificação das transações sem expor detalhes específicos, ZK-Rollups usa provas de conhecimento zero (ZKP).

Uma vez que as transações off-chain são empacotadas e verificadas, as provas geradas são enviadas para o Ethereum Layer-1. A mainnet é responsável por verificar essas provas, garantindo assim que essas transações sejam processadas corretamente, sem a necessidade de reexecutar cada transação individualmente. Essa arquitetura reduz significativamente a quantidade de dados armazenados on-chain, ao mesmo tempo em que aumenta significativamente a capacidade de processamento de transações, tornando os ZK-Rollups eficientes no processamento de um grande volume de transações, ao mesmo tempo que mantêm a segurança do mecanismo de consenso do Ethereum.

Sistema de Prova de Conhecimento Zero Plonk

Plonk (Permutações sobre bases de Lagrange para argumentos não interativos ecumênicos de conhecimento) é um sistema que gera provas criptográficas concisas para verificar a correção de lotes de transações. O sistema foi projetado para lidar com a complexidade de várias transações sem aumentar significativamente os requisitos de computação. Na aplicação prática, Plonk é usado para gerar provas que confirmam a validade das transições de estado em ZK-Rollups.

Essas transições de estado podem envolver transferência de tokens, atualização de saldo de conta ou execução de outros contratos inteligentes. Uma vez gerada a prova, ela será enviada à camada-1 do Ethereum para verificação. A eficiência do Plonk reside na sua capacidade de reduzir significativamente os custos computacionais de geração de provas, o que é um fator importante para manter a segurança ao expandir aplicativos de blockchain.

Além disso, o sistema suporta ainda mais a escalabilidade, reduzindo o consumo de tempo e os custos computacionais, proporcionando uma base sólida para a eficiente expansão da blockchain, ao permitir que os validadores verifiquem as provas sem ter que executar novamente o conjunto completo de transações.

Cálculos off-chain e servidores Layer-2

A computação off-chain é uma parte importante do servidor ZKBase Layer-2, que lida com a maioria das transações fora da camada base do Ethereum. O servidor Layer-2 é responsável por empacotar e executar transações off-chain, enviando apenas as provas criptográficas dessas transações para a mainnet do Ethereum. Ao lidar com a maioria da carga computacional off-chain, o sistema reduz significativamente o custo de gás necessário para operações on-chain.

A arquitetura do ZKBase inclui vários componentes-chave, como uma mempool off-chain para armazenar transações não processadas e um gerenciador de estado para manter o saldo da conta e o estado no ambiente Layer-2. Esses componentes trabalham em conjunto para garantir que o servidor Layer-2 processe transações de forma eficiente, evitando a inundação de dados na camada Layer-1 do Ethereum. Após o processamento da transação, o servidor gera uma prova de validade e a envia para a mainnet do Ethereum. Devido à quantidade mínima de dados incluídos na prova, as taxas de gás na chain são significativamente reduzidas, proporcionando aos usuários uma experiência de transação mais econômica.

O sistema garante segurança e precisão ao transferir tarefas de computação para servidores Layer-2, por meio de provas de conhecimento zero criptográficas.

Destaque

• Depois de empacotar e verificar várias transações fora da cadeia, o ZK-Rollups envia provas criptográficas para o Ethereum.
• O sistema de prova Plonk gera provas criptográficas concisas para verificar transações sem a necessidade de reexecutá-las.
• O servidor ZKBase Layer-2 fora da cadeia processa transações, reduzindo significativamente as taxas de gás na cadeia.
• O gerenciador de estado e a mempool gerenciam o estado da conta e a fila de transações fora da cadeia.
• Prova de validade garante a correta transição de estado fora da cadeia para aplicativos Ethereum, mantendo a segurança e reduzindo a carga computacional.