A essência da encriptação econômica: a fusão de investimento e tecnologia
A encriptação econômica não é apenas uma revolução tecnológica, mas também um campo que requer uma compreensão profunda das regras de investimento. Muitos profissionais e entusiastas têm dificuldade em se adaptar a esta indústria, em grande parte devido à sua volatilidade cíclica excessiva. Durante um mercado em alta, as pessoas comuns realmente têm a oportunidade de obter retornos de dez vezes ou até mesmo cem vezes, mas em um mercado em baixa, as perdas também são igualmente severas. No final das contas, independentemente de quem seja, assim que entramos no campo da encriptação, o conhecimento de investimento é uma disciplina obrigatória.
A principal razão para o atual mercado em baixa é a contração de liquidez causada pelo aumento das taxas de juros pelo Federal Reserve. A era louca de altos rendimentos da encriptação(DeFi) já passou, e os rendimentos dos principais protocolos de empréstimo caíram geralmente para abaixo de 2%. Em comparação, os rendimentos dos títulos do tesouro dos EUA no mundo real já ultrapassaram 3%, o que tem levado investidores institucionais e projetos de stablecoin a transferir continuamente fundos do mercado de encriptação para o mercado financeiro tradicional para comprar títulos do tesouro.
Desde a década de 1980 até hoje, o Federal Reserve já passou por 6 ciclos de aumento de taxas de juros, cada um durando de 1 a 3 anos, com uma média de até 10 aumentos. Quanto mais lento é o ritmo dos aumentos, geralmente pior é o efeito, e a inflação torna-se mais difícil de controlar. Por exemplo, o sexto ciclo de aumento de taxas de 2015 a 2018 foi relativamente lento, levando os preços das matérias-primas, representadas pelo petróleo, a subir em vez de cair. Após outubro deste ano, o preço do petróleo manteve-se firme, o que pode levar o Federal Reserve a continuar a adotar uma política rigorosa de aumentos de taxas. Não há dúvida de que, em 2023, os mercados globais de ações e de encriptação continuarão a enfrentar a pressão da retirada de fundos institucionais, e o fundo do mercado em baixa ainda não chegou, sendo imprudente para os investidores falarem em comprar na baixa.
zkRollup do Ethereum: uma solução de escalabilidade promissora
Deixando de lado o grande ciclo do mercado de capitais, apenas considerando as inovações trazidas pela encriptação e a possível onda do Web3.0, o Ethereum e suas soluções de escalabilidade zkRollup, especialmente as baseadas na nova geração de zkEVM, ainda merecem que mantenhamos otimismo.
O cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, afirmou em uma reunião no dia 30 de setembro: "Após a fusão, o próximo objetivo do Ethereum é a escalabilidade." A escalabilidade é uma questão central que impede muitas criptomoedas e aplicações de blockchain de se tornarem mainstream. Os zkRollups alcançam escalabilidade ao agrupar centenas de transações em uma única tarefa de execução e validar todas as transações dentro dessa tarefa.
Com o forte apoio de Vitalik, o Rollup tornou-se a solução principal para a escalabilidade do Ethereum. As soluções Rollup podem ser divididas em duas categorias: Rollup otimista e zkRollup, sendo a principal diferença a forma de garantir a validade das transações. O Rollup otimista utiliza um esquema de prova de fraude, enquanto o zkRollup adota provas matemáticas de conhecimento zero.
Na rede otimista Rollup, existe o papel do desafiador, que pode provar que os dados submetidos à Ethereum contêm fraudes e, em seguida, reverter transações inválidas por meio do consenso da rede. Em contraste, o zkRollup utiliza a tecnologia de prova de conhecimento zero ao processar dados de transações, garantindo a validade dos dados das transações e submetendo diretamente a prova à Ethereum, alcançando consistência de estado final instantânea.
Em comparação com o Rollup otimista, o zkRollup utiliza provas de conhecimento zero para validação matemática, possuindo mais vantagens técnicas. Alguns projetos já realizaram explorações prospectivas nesta área durante vários anos.
No entanto, uma questão chave é que a EVM(, a máquina virtual do Ethereum), não foi projetada para suportar provas de conhecimento zero, o que torna muito difícil construir uma máquina virtual compatível com Solidity e que suporte provas de conhecimento zero. Por exemplo, alguns projetos não conseguem suportar contratos inteligentes escritos em Solidity.
Para resolver este problema, várias equipas estão a desenvolver máquinas virtuais que suportam cálculos de provas de conhecimento zero e que são compatíveis com Solidity, ou seja, zkEVM. Ao contrário das máquinas virtuais comuns, a zkEVM pode provar a correção da execução, incluindo a validade das entradas e saídas utilizadas durante o processo de execução.
A Necessidade de Redesenhar o zkEVM
Equipes diferentes adotaram diferentes soluções de implementação do zkEVM. Algumas compilaram o código de bytes em código de micro-operações, usando STARK para gerar provas de validade da transição de estado, e depois submetem a prova à Ethereum para verificação usando SNARK para validar a correção da prova. Algumas soluções são semelhantes a isso em certa medida, mas usam apenas o Halo 2 como seu método de prova de conhecimento zero.
Ainda existem equipes que compilam o código de contrato escrito em Solidity para Yul(, uma linguagem intermediária que pode ser compilada em bytecode) para diferentes máquinas virtuais, e então recompilam o bytecode Yul para um conjunto de bytecode personalizado e compatível com circuitos, projetado especificamente para seu zkEVM.
Estes sistemas já estão suficientemente maduros para serem colocados em produção? Precisamos redesenhar um zkEVM melhor? O zkRollup geralmente utiliza um protocolo de zero conhecimento para provar e agregar todas as transações antes de publicar a prova resumida na cadeia principal. Teoricamente, isso significa que a cadeia de camada 1 pode verificar uma "prova" curta que abrange milhares de transações complexas, sem possibilidade de fraude. No entanto, após o lançamento de algumas redes de teste zkEVM, as pessoas descobriram que a situação real não era ideal — processar algumas transações pode levar dezenas de minutos, com uma velocidade muito lenta.
Uma equipe otimizou a estrutura do zkEVM, redesenhando-o para que sua eficiência seja superior a todos os esquemas zkEVM existentes. A principal razão é a adoção de uma estrutura hierárquica bem projetada, que comprime o espaço desperdiçado em circuitos redundantes e o tamanho dos polinômios apresentados, encurtando assim o tempo necessário para gerar provas. Ao mesmo tempo, seu Sequencer executa um nó Ethereum, recebe transações de usuários, gera novos estados e um Trace amigável ao zkEVM especial. O gerador de provas obtém esse Trace do ordenado e utiliza uma grande quantidade de tabelas pequenas ( em vez de uma tabela enorme ) para processá-lo, o que reduz significativamente a redundância e aumenta a velocidade de geração de provas.
A importância de provas de conhecimento zero mais rápidas
Embora o SNARK seja conciso, sua eficiência não é tão boa quanto a do STARK. No entanto, com o surgimento de novas tecnologias, as vantagens do STARK também não são mais tão evidentes. Como a velocidade é o gargalo do zkEVM, é de grande importância comparar a eficiência computacional. O STARK alcançou um tempo de prova e um tempo de verificação quase lineares, sendo mais rápido que o SNARK, mas claramente mais lento que os novos sistemas de prova.
Certos novos sistemas de prova são os primeiros no mundo a implementar tempo de prova linear e tempo de verificação sub-linear em provas de conhecimento zero, alcançando assim o limite teórico. Eles são geralmente transparentes, não requerendo qualquer configuração confiável, mantendo assim o mais alto nível de segurança.
Estes novos sistemas são baseados em códigos que podem ser codificados em tempo linear, sendo os mais rápidos entre todos os esquemas de prova de conhecimento zero existentes. Além disso, devido à utilização de técnicas recursivas, o tamanho da prova é reduzido para 1/7 do que nos esquemas existentes, o que permite que o usuário final gaste apenas uma quantia muito pequena para usufruir dos serviços da rede de segunda camada do Ethereum.
A Necessidade de Camadas de Dados Independentes
O zkRollup atual foca principalmente na redução do ônus computacional da validação das transações. Isso é especialmente importante para o Ethereum, pois o custo de execução da validação de contratos inteligentes complexos é muito alto. No entanto, os nós do Ethereum ainda precisam armazenar simultaneamente os dados das transações originais. Isso não é ideal, pois o Ethereum é mais adequado como camada de consenso do que como camada de armazenamento, o que significa que o gargalo de escalabilidade ainda existe — quando a largura de banda e o armazenamento dos nós são insuficientes ( e não a capacidade computacional ), o desempenho da rede será afetado.
É por isso que o Ethereum precisa de uma camada de disponibilidade de dados independente para armazenar esses dados de transação bruta, a fim de evitar o congelamento de todo o sistema de contratos inteligentes devido a falhas no servidor zkRollup ou nos nós do Ethereum. Mais importante ainda, isso desvinculará os custos da rede de segunda camada da rede de primeira camada, reduzindo ainda mais os custos de transação baseados em zkEVM de zkRollup, possivelmente em mais de 50%.
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Novos avanços na escalabilidade do zkEVM do Ethereum: provas mais rápidas e camada de dados independente
A essência da encriptação econômica: a fusão de investimento e tecnologia
A encriptação econômica não é apenas uma revolução tecnológica, mas também um campo que requer uma compreensão profunda das regras de investimento. Muitos profissionais e entusiastas têm dificuldade em se adaptar a esta indústria, em grande parte devido à sua volatilidade cíclica excessiva. Durante um mercado em alta, as pessoas comuns realmente têm a oportunidade de obter retornos de dez vezes ou até mesmo cem vezes, mas em um mercado em baixa, as perdas também são igualmente severas. No final das contas, independentemente de quem seja, assim que entramos no campo da encriptação, o conhecimento de investimento é uma disciplina obrigatória.
A principal razão para o atual mercado em baixa é a contração de liquidez causada pelo aumento das taxas de juros pelo Federal Reserve. A era louca de altos rendimentos da encriptação(DeFi) já passou, e os rendimentos dos principais protocolos de empréstimo caíram geralmente para abaixo de 2%. Em comparação, os rendimentos dos títulos do tesouro dos EUA no mundo real já ultrapassaram 3%, o que tem levado investidores institucionais e projetos de stablecoin a transferir continuamente fundos do mercado de encriptação para o mercado financeiro tradicional para comprar títulos do tesouro.
Desde a década de 1980 até hoje, o Federal Reserve já passou por 6 ciclos de aumento de taxas de juros, cada um durando de 1 a 3 anos, com uma média de até 10 aumentos. Quanto mais lento é o ritmo dos aumentos, geralmente pior é o efeito, e a inflação torna-se mais difícil de controlar. Por exemplo, o sexto ciclo de aumento de taxas de 2015 a 2018 foi relativamente lento, levando os preços das matérias-primas, representadas pelo petróleo, a subir em vez de cair. Após outubro deste ano, o preço do petróleo manteve-se firme, o que pode levar o Federal Reserve a continuar a adotar uma política rigorosa de aumentos de taxas. Não há dúvida de que, em 2023, os mercados globais de ações e de encriptação continuarão a enfrentar a pressão da retirada de fundos institucionais, e o fundo do mercado em baixa ainda não chegou, sendo imprudente para os investidores falarem em comprar na baixa.
zkRollup do Ethereum: uma solução de escalabilidade promissora
Deixando de lado o grande ciclo do mercado de capitais, apenas considerando as inovações trazidas pela encriptação e a possível onda do Web3.0, o Ethereum e suas soluções de escalabilidade zkRollup, especialmente as baseadas na nova geração de zkEVM, ainda merecem que mantenhamos otimismo.
O cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, afirmou em uma reunião no dia 30 de setembro: "Após a fusão, o próximo objetivo do Ethereum é a escalabilidade." A escalabilidade é uma questão central que impede muitas criptomoedas e aplicações de blockchain de se tornarem mainstream. Os zkRollups alcançam escalabilidade ao agrupar centenas de transações em uma única tarefa de execução e validar todas as transações dentro dessa tarefa.
Com o forte apoio de Vitalik, o Rollup tornou-se a solução principal para a escalabilidade do Ethereum. As soluções Rollup podem ser divididas em duas categorias: Rollup otimista e zkRollup, sendo a principal diferença a forma de garantir a validade das transações. O Rollup otimista utiliza um esquema de prova de fraude, enquanto o zkRollup adota provas matemáticas de conhecimento zero.
Na rede otimista Rollup, existe o papel do desafiador, que pode provar que os dados submetidos à Ethereum contêm fraudes e, em seguida, reverter transações inválidas por meio do consenso da rede. Em contraste, o zkRollup utiliza a tecnologia de prova de conhecimento zero ao processar dados de transações, garantindo a validade dos dados das transações e submetendo diretamente a prova à Ethereum, alcançando consistência de estado final instantânea.
Em comparação com o Rollup otimista, o zkRollup utiliza provas de conhecimento zero para validação matemática, possuindo mais vantagens técnicas. Alguns projetos já realizaram explorações prospectivas nesta área durante vários anos.
No entanto, uma questão chave é que a EVM(, a máquina virtual do Ethereum), não foi projetada para suportar provas de conhecimento zero, o que torna muito difícil construir uma máquina virtual compatível com Solidity e que suporte provas de conhecimento zero. Por exemplo, alguns projetos não conseguem suportar contratos inteligentes escritos em Solidity.
Para resolver este problema, várias equipas estão a desenvolver máquinas virtuais que suportam cálculos de provas de conhecimento zero e que são compatíveis com Solidity, ou seja, zkEVM. Ao contrário das máquinas virtuais comuns, a zkEVM pode provar a correção da execução, incluindo a validade das entradas e saídas utilizadas durante o processo de execução.
A Necessidade de Redesenhar o zkEVM
Equipes diferentes adotaram diferentes soluções de implementação do zkEVM. Algumas compilaram o código de bytes em código de micro-operações, usando STARK para gerar provas de validade da transição de estado, e depois submetem a prova à Ethereum para verificação usando SNARK para validar a correção da prova. Algumas soluções são semelhantes a isso em certa medida, mas usam apenas o Halo 2 como seu método de prova de conhecimento zero.
Ainda existem equipes que compilam o código de contrato escrito em Solidity para Yul(, uma linguagem intermediária que pode ser compilada em bytecode) para diferentes máquinas virtuais, e então recompilam o bytecode Yul para um conjunto de bytecode personalizado e compatível com circuitos, projetado especificamente para seu zkEVM.
Estes sistemas já estão suficientemente maduros para serem colocados em produção? Precisamos redesenhar um zkEVM melhor? O zkRollup geralmente utiliza um protocolo de zero conhecimento para provar e agregar todas as transações antes de publicar a prova resumida na cadeia principal. Teoricamente, isso significa que a cadeia de camada 1 pode verificar uma "prova" curta que abrange milhares de transações complexas, sem possibilidade de fraude. No entanto, após o lançamento de algumas redes de teste zkEVM, as pessoas descobriram que a situação real não era ideal — processar algumas transações pode levar dezenas de minutos, com uma velocidade muito lenta.
Uma equipe otimizou a estrutura do zkEVM, redesenhando-o para que sua eficiência seja superior a todos os esquemas zkEVM existentes. A principal razão é a adoção de uma estrutura hierárquica bem projetada, que comprime o espaço desperdiçado em circuitos redundantes e o tamanho dos polinômios apresentados, encurtando assim o tempo necessário para gerar provas. Ao mesmo tempo, seu Sequencer executa um nó Ethereum, recebe transações de usuários, gera novos estados e um Trace amigável ao zkEVM especial. O gerador de provas obtém esse Trace do ordenado e utiliza uma grande quantidade de tabelas pequenas ( em vez de uma tabela enorme ) para processá-lo, o que reduz significativamente a redundância e aumenta a velocidade de geração de provas.
A importância de provas de conhecimento zero mais rápidas
Embora o SNARK seja conciso, sua eficiência não é tão boa quanto a do STARK. No entanto, com o surgimento de novas tecnologias, as vantagens do STARK também não são mais tão evidentes. Como a velocidade é o gargalo do zkEVM, é de grande importância comparar a eficiência computacional. O STARK alcançou um tempo de prova e um tempo de verificação quase lineares, sendo mais rápido que o SNARK, mas claramente mais lento que os novos sistemas de prova.
Certos novos sistemas de prova são os primeiros no mundo a implementar tempo de prova linear e tempo de verificação sub-linear em provas de conhecimento zero, alcançando assim o limite teórico. Eles são geralmente transparentes, não requerendo qualquer configuração confiável, mantendo assim o mais alto nível de segurança.
Estes novos sistemas são baseados em códigos que podem ser codificados em tempo linear, sendo os mais rápidos entre todos os esquemas de prova de conhecimento zero existentes. Além disso, devido à utilização de técnicas recursivas, o tamanho da prova é reduzido para 1/7 do que nos esquemas existentes, o que permite que o usuário final gaste apenas uma quantia muito pequena para usufruir dos serviços da rede de segunda camada do Ethereum.
A Necessidade de Camadas de Dados Independentes
O zkRollup atual foca principalmente na redução do ônus computacional da validação das transações. Isso é especialmente importante para o Ethereum, pois o custo de execução da validação de contratos inteligentes complexos é muito alto. No entanto, os nós do Ethereum ainda precisam armazenar simultaneamente os dados das transações originais. Isso não é ideal, pois o Ethereum é mais adequado como camada de consenso do que como camada de armazenamento, o que significa que o gargalo de escalabilidade ainda existe — quando a largura de banda e o armazenamento dos nós são insuficientes ( e não a capacidade computacional ), o desempenho da rede será afetado.
É por isso que o Ethereum precisa de uma camada de disponibilidade de dados independente para armazenar esses dados de transação bruta, a fim de evitar o congelamento de todo o sistema de contratos inteligentes devido a falhas no servidor zkRollup ou nos nós do Ethereum. Mais importante ainda, isso desvinculará os custos da rede de segunda camada da rede de primeira camada, reduzindo ainda mais os custos de transação baseados em zkEVM de zkRollup, possivelmente em mais de 50%.