TLDR

• As transferências de ativos entre cadeias são complexas e caras devido à falta de padrões unificados e às diferentes arquiteturas e mecanismos de consenso das diferentes blockchains. As pontes de terceiros existentes enfrentam desafios de confiança e segurança, e as pontes centralizadas precisam manter a liquidez, repassando os custos para os usuários. A implantação de cadeias com um clique, semelhante à resolução do trilema, é um compromisso para a ponte de ativos.
• A maturidade do mercado é liderada pela OP Stack e pela Superchain, com a Base sendo um exemplo bem-sucedido. A compatibilidade nativa da AggLayer com Ethereum a torna mais facilmente aceita, mas precisa garantir a segurança e confiabilidade do processo de agregação. O sucesso do Elastic Chain depende do desenvolvimento do ZKsSync; a curto prazo, o mercado favorece a OP, enquanto a longo prazo, tende a favorecer o ZK.
• No contexto de inovação insuficiente na indústria, DeFi continua a ser a principal aplicação para Rollups. Atualmente, DePIN, RWA e grandes projetos GameFi são menos propensos a aparecer em Rollups, enquanto SocialFi e mercados NFT podem surgir, mas sua popularidade de mercado é incerta. O efeito Mateus geral serve ao blockchain, e a tendência de emitir infinitamente Rollups requer atenção de longo prazo para os líderes e foco de curto prazo nos níveis médio e inferior.

1. Conectando as Ilhas de Cadeias: O Problema com as Pontes

Ao transferir ativos entre cadeias, cada blockchain possui arquiteturas, mecanismos de consenso, provas de estado e transições de estado únicos, faltando um padrão unificado e interoperabilidade, tornando a comunicação entre cadeias e a troca de dados complexas. Esses processos de verificação geralmente são muito caros para serem executados on-chain. Essa limitação levou à proliferação de comitês de multi-assinatura para verificar o estado de outras cadeias. Portanto, não existe um padrão ou protocolo descentralizado universal que possa alcançar a interoperabilidade entre todas as blockchains, restringindo o fluxo livre de ativos entre diferentes blockchains.

Para facilitar as transferências de ativos entre cadeias, inúmeras pontes de terceiros surgiram, mas essas pontes enfrentam desafios significativos de segurança de rede relacionados a problemas de confiança. Mesmo que as pontes centralizadas possam garantir segurança completa, ainda precisam manter liquidez suficiente em cada cadeia integrada, repassando esses custos operacionais para os usuários. Atualmente, a incapacidade de atender à ponte de ativos descentralizada nativa e a dificuldade de confiar em pontes de terceiros levaram ZKsync, Polygon e Optimism a introduzir suas soluções mais nativas com Elastic Chain, AggLayer e Superchain Explainer para expansão multi-cadeia localizada.

2. ZKsync3.0: Elastic Chain

Fonte da imagem: zksync.mirror

Em 2023, a Matter Labs, a principal empresa de desenvolvimento por trás do ZKsync, lançou o ZK Stack, um conjunto de ferramentas que permite aos desenvolvedores construir suas próprias blockchains com base na tecnologia ZKsync. Essencialmente, essas cadeias personalizadas estarão interconectadas através da Elastic Chain, transformando o ZKsync 3.0 de uma única Camada 2 do Ethereum para A Cadeia Elástica.

A atualização principal do protocolo ZKsync 3.0 foi lançada em 7 de junho de 2024, tornando-a a atualização mais complexa do ZKsync até o momento. Ele reconfigura a ponte ZKsync L1 em um contrato de roteador compartilhado para suportar uma rede em expansão de cadeias ZK interoperáveis. O framework ZK Stack permite interoperabilidade nativa, sem confiança e de baixo custo entre as cadeias.

Segundo a Matter Labs, a “Elastic Chain é uma rede infinitamente escalável composta por ZK Chains (rollups, validiums e volitions) que garante sua segurança por meio de métodos de verificação matemática e alcança interoperabilidade perfeita sob uma experiência de usuário unificada e intuitiva. O objetivo é tornar a interoperabilidade dentro do ecossistema ZKsync mais suave e eficiente.”

2.1 Arquitetura de Cadeia Elástica

O Elastic Chain não depende apenas da tecnologia ZK e não pode simplesmente adicionar "patches" à prova de ZK a outros sistemas multi-chain não-ZK. Em um alto nível, sua rede é realizada através de três componentes: ZK Router, ZK Gateway e ZK Chains.

1. ZK Router:

• Mecanismo de Roteamento Principal: O ZK Router é o componente de roteamento principal da arquitetura ZKSync 3.0, responsável por gerenciar e coordenar a comunicação e transmissão de dados entre diferentes cadeias e nós na rede.
• Comunicação entre cadeias: usando protocolos eficientes de comunicação entre cadeias, ZK Router garante transferência rápida e segura de dados entre diferentes cadeias, melhorando a interoperabilidade e o desempenho geral da rede.

1. ZK Gateway:

• Nós de Entrada e Saída: O ZK Gateway atua como os nós de entrada e saída para a rede ZKSync 3.0, lidando com as interações entre blockchains externos (por exemplo, Ethereum mainnet) e a rede ZKSync.
• Bridging de Ativos: Responsável por fazer a ponte e transferir ativos entre blockchains externas e a rede ZKSync, garantindo o fluxo de ativos seguro e eficiente entre diferentes blockchains.
• Agregação de Transações: Agrega transações de usuários em lotes, em seguida, gera provas de conhecimento zero, submetendo-as a blockchains externas para verificação, reduzindo a carga de dados na cadeia e as taxas de transação.
• Middleware: Pode ser entendido como um software intermediário implantado entre Ethereum e ZK Chains para facilitar a interoperabilidade abrangente entre ZK Chains.

1. ZK Chains: Eles garantem a validade e a segurança das transações por meio da geração e verificação de provas de conhecimento zero, enviando os resultados para o Roteador ZK para agregação e coordenação. Eles estão interconectados com os contratos inteligentes L1 via Gateway ZK, totalmente independentes, personalizáveis e construídos usando a Stack ZK.

Segundo a ZKsync, o Gateway é um componente chave da Elastic Chain, permitindo o ajuste perfeito dos ZK Chains para o Ethereum. Ao enviar provas e dados para o Ethereum através do Gateway, as seguintes vantagens são realizadas:

• Síntese de prova entre lotes e entre cadeias: Redução dos custos de verificação L1.
• Compressão do Delta de Estado: comprimindo dados de lote pequeno enviados para o Gateway e enviando-os eficientemente em grandes lotes para L1.
• Finalidade Mais Rápida: Verificação de provas de cadeia e prevenção de conflitos para ponte intercadeias de baixa latência, reforçadas pelo apoiamento de um grande número de validadores. As ZK Chains não precisam confiar em outras cadeias.
• Liveness: A liveness de cada ZK Chain é gerenciada de forma independente por seus validadores; o Gateway não afeta sua liveness. As chains podem sair livremente do Gateway.
• Resistência à Censura: As transações forçadas entre cadeias cruzadas serão mais baratas do que as transações resistentes à censura L1 regulares, tornando-as mais acessíveis a todos os usuários.

As cadeias ZK não precisam usar o Portão ZK e podem liquidar diretamente para o Ethereum, escolhendo livremente sair da rede do Portão ZK sem afetar a segurança de sua cadeia. Eles podem alternar entre o uso do Portão ZK e liquidar diretamente para o Ethereum. O Portão ZK será operado por um cluster de validadores descentralizado e sem confiança para garantir a resiliência e confiabilidade da rede. Participar desse processo de validação descentralizada requer um token ERC20. A governança da rede ZKSync designará um token para esse fim (possivelmente o token ZK).

Os validadores irão coletar taxas de ponteamento e taxas por byte de dados de estado delta publicados na ZK Gateway. Isso incentiva os validadores a ingressarem na ZK Gateway, pois sua receita pode se multiplicar com mais valor transacionado na cadeia. Além disso, devido ao serviço de recompressão fornecido pelos validadores, a liquidação de dados por meio da ZK Gateway será mais barata do que a liquidação diretamente na rede Ethereum, o que pode ser o motivo pelo qual a maioria das ZK Chains provavelmente escolherá ingressar.

3. Polygon 2.0: Camada de Agregação

Fonte da imagem: Polygon Agglayer

3.1 Origens do Design Agglayer

Similar ao OP Stack e ZK Stack, blockchains criadas usando Polygon CDK podem integrar diretamente ao Agglayer, aproveitando seus serviços unificados de ponte e segurança para alcançar interoperabilidade com outros blockchains. Isso forma a arquitetura central do Polygon 2.0.

A ideia central do Agglayer é originada do design Shared Validity Sequencing proposto pela Umbra Research. Este design tem como objetivo alcançar interoperabilidade atômica cross-chain entre múltiplos Optimistic Rollups. Ao utilizar um sequenciador compartilhado, o sistema pode uniformemente lidar com a ordenação de transações e publicação de estado raiz para múltiplos Rollups, garantindo atomicidade e execução condicional.

Para implementar isso, são necessários os seguintes três componentes:

• Sequenciador Compartilhado: Recebe e processa solicitações de transação entre cadeias.
• Algoritmo de Construção de Blocos: O sequenciador compartilhado é responsável pela construção de blocos que incluem operações entre cadeias, garantindo sua atomicidade.
• Provas Compartilhadas de Fraude: Implementa um mecanismo de prova de fraude compartilhada entre Rollups relevantes para fazer valer operações entre cadeias.

Uma vez que os Rollups existentes já têm a capacidade de passagem de mensagem bidirecional entre a Camada 1 e a Camada 2, a Umbra apenas adicionou um Contrato de Sistema de Queima e Emissão (Queima e Emissão) para complementar os três componentes.

Fluxo de trabalho:

• Operação de Queima na Cadeia A: Pode ser chamada por qualquer contrato ou conta externa e, em caso de sucesso, é registrada na burnTree.
• Operação de Cunhagem na Chain B: Após a execução bem-sucedida pelo sequenciador, ela é registrada na mintTree.

Invariantes e Consistência:

• Consistência das Raízes de Merkle: As raízes de Merkle da burnTree na Chain A e mintTree na Chain B devem ser idênticas para garantir a consistência e a atomicidade das operações entre cadeias.

Operação do Sistema:

• O sequenciador compartilhado é responsável por publicar os lotes de transações e as raízes de estado declaradas de ambos os Rollups no Ethereum. Pode ser centralizado ou descentralizado (como o Metis). O sequenciador recebe transações e constrói blocos para o Rollup A e B. Se uma transação em A interage com sucesso com o MintBurnSystemContract, ele tenta executar a transação de Mint correspondente em B. Se a transação de Mint for bem-sucedida, ela inclui tanto a transação de Burn em A quanto a transação de Mint em B; se falhar, exclui ambas as transações.

3.2 Componentes principais do Agglayer:

Na Camada 2 do Polygon 2.0, Ponte Unificada e Provas Pessimistas são seus componentes principais.

1. Ponte Unificada

Estrutura Técnica:

• Comunicação intercadeia: O núcleo da Ponte Unificada é alcançar uma comunicação perfeita entre diferentes cadeias. Isso permite a transferência de dados e ativos entre diferentes soluções de Camada 2 e a rede principal do Ethereum por meio de protocolos de comunicação intercadeia.
• Agregação de liquidez: Esta ponte agrega liquidez de diferentes soluções de Camada 2, permitindo que os usuários movam ativos livremente entre as cadeias sem preocupações com fragmentação de liquidez.

Lógica de Implementação:

• Passagem de Mensagem: A Ponte Unificada alcança a comunicação entre cadeias atravessadas por um mecanismo de passagem de mensagem. As mensagens contêm informações relevantes de transação e são transmitidas entre as cadeias via protocolo da ponte.
• Bloqueio e liberação de ativos: Quando os usuários bloqueiam ativos em uma cadeia, a Ponte Unificada libera ativos equivalentes na cadeia de destino. Este processo utiliza contratos inteligentes para garantir segurança e transparência.
• Protocolos de interoperabilidade: Para garantir a interoperabilidade entre diferentes cadeias, a Bridge Unificada utiliza protocolos padronizados de interoperabilidade. Esses protocolos definem como lidar com transações entre cadeias, verificar a validade das transações e resolver possíveis conflitos.

Fonte: AggreGated Blockchains: Uma Nova Tese

1. Provas pessimistas

Estrutura técnica:

• Segurança: Provas pessimistas são uma medida de segurança projetada para evitar transações fraudulentas. Introduz etapas adicionais de verificação durante a validação da transação para garantir que todas as transações sejam válidas.
• Verificação Atrasada: Ao contrário das Provas Otimistas, as Provas Pessimistas assumem que as transações podem ser maliciosas e realizam uma verificação abrangente antes da confirmação.

Lógica de Implementação:

• Verificação Inicial: Após uma transação ser enviada, o sistema imediatamente realiza uma verificação preliminar, incluindo a checagem das informações básicas da transação e a validade da assinatura.
• Verificação Profunda: Após passar pela verificação inicial, a transação entra na fase de verificação profunda. O sistema chama uma série de contratos inteligentes para verificar a complexidade da transação e os riscos potenciais.
• Resolução de disputas: se forem encontrados problemas durante a verificação, o sistema aciona um mecanismo de resolução de disputas. Isso permite que usuários e validadores enviem provas adicionais para resolver disputas e garantir a validade final da transação.

Ao integrar Unified Bridge e Pessimistic Proofs, Agglayer fornece um ambiente de blockchain altamente seguro, escalável e interoperável. Esses componentes não apenas aprimoram a segurança do sistema, mas também simplificam transações entre cadeias, permitindo que os usuários interajam mais facilmente entre diferentes cadeias. Para mais detalhes, consulte o artigo anterior da YBB Capital “De Modular para AggreGate: Explorando o Núcleo do Agglayer do Polygon 2.0” .[1]

4. Otimismo: Superchain Explicativo

Em 2023, o Optimism pioneirizou o caminho para a implantação de cadeia com um clique, com seu projeto inicial sendo o OP Stack, estabelecendo um padrão para uma rede unificada. O OP Stack serve como plataforma de lançamento para a solução de escalonamento do Ethereum, The Optimism Superchain, e atua como o hub para interação e transações entre todas as L2s construídas usando o OP Stack.

O Optimism Superchain compartilha uma pilha de desenvolvimento OP Stack comum, ponte, camada de comunicação e segurança, garantindo que várias cadeias possam coordenar e funcionar como uma única unidade. Essa estrutura pode ser dividida em cinco camadas distintas, cada uma com seu propósito e função específicos:

1. Camada de Disponibilidade de Dados: Determina a fonte primária de entrada bruta para cadeias baseadas na Pilha OP, principalmente através do Ethereum DA.
2. Camada de Sequenciamento: Controla como as transações do usuário são coletadas e encaminhadas, geralmente gerenciadas por um único sequenciador.
3. Camada de Derivação: Processa dados brutos em entrada para a camada de execução, principalmente usando a tecnologia Rollup.
4. Camada de Execução: Define a estrutura do estado do sistema e as funções de transformação, com a Máquina Virtual Ethereum (EVM) como módulo central.
5. Camada de Liquidação: Permite que blockchains externos visualizem o estado válido das cadeias OP Stack através de verificação de falha baseada em prova.

Comparado ao Elastic Chain e Agglayer, o Optimism Superchain foi o mais precoce a entrar no mercado, garantindo uma presença significativa. Ele lançou o Base, que representou uma parte substancial dos gastos diários de gás, refletindo sua alta atividade on-chain.

Fonte: Dune Optimism — Superchain Onchain Data

5. Reflexões Subjetivas sobre a Implantação de Cadeia de Clique Único

5.1 Análise Competitiva do AggLayer, Superchain e Elastic Chain

(Esta seção representa as opiniões pessoais do autor.)

As três soluções de escala acima estendem a narrativa de suas respectivas expansões Rollup. Do ponto de vista da maturidade do mercado, OP Stack e Superchain foram os primeiros a capturar o mercado, com Base sendo o representante mais bem-sucedido.

AggLayer tem uma vantagem em termos de compatibilidade nativa, pois pode operar diretamente na rede Ethereum existente sem exigir modificações significativas no protocolo subjacente. Isso torna mais facilmente aceito pelos usuários e desenvolvedores Ethereum existentes. O desafio está em garantir a segurança e confiabilidade do processo de agregação.

A avaliação preliminar da Elastic Chain é avaliar o desenvolvimento e a construção da comunidade do ecossistema ZKsync. Se o ZKsync em si não prosperar, a Elastic Chain pode enfrentar desafios na atração de desenvolvedores e na manutenção do entusiasmo da comunidade. Do ponto de vista de mercado e técnico, a perspectiva de curto prazo favorece o OP, enquanto o potencial de longo prazo está com o ZK.

No entanto, o problema inerente com todas as três soluções é a natureza relativamente centralizada do Rollup. Recentemente, a solução de escalonamento Based Rollup surgiu como um concorrente potencial. Ela transfere o sequenciador diretamente para L1, ou seja, o próprio Ethereum, eliminando a necessidade de sequenciadores adicionais ou etapas de validação complexas para L2. Esta abordagem de escalonamento mais nativa, apesar de alguns possíveis problemas de MEV, vale a pena monitorar para futuros desenvolvimentos.

Fonte: ZKsync - Introdução à Camada 2 Elástica

5.2 Tendências Futuras e Inovações de Aplicação para Rollup

No geral, com a promoção da "implantação de cadeia com um clique", o número de Rollups como a principal solução de dimensionamento para o Ethereum continuará a aumentar. Mesmo com o boom de 2023 no ecossistema Bitcoin, sua expansão não nativa emprestou muitos conceitos de dimensionamento do Ethereum. Em meio à limitada inovação de mercado, a inovação e impacto da aplicação Rollup podem ser limitados.

Para cada cadeia VM, independentemente das mudanças de mercado, o TVL continua sendo um indicador-chave, então os primeiros aplicativos provavelmente serão vários protocolos DeFi. Além disso, podem surgir protocolos SocialFi e mercados de negociação de NFT.

Em outros setores, DePIN pode ter dificuldades para se desenvolver em Rollup e L1, com líderes possivelmente surgindo em Solana. O conceito RWA é mais provável de se desenvolver em L1, mas carece de confiança em Rollup. GameFi também vai surgir, mas jogos em grande escala só terão oportunidades em Rollups focados em GameFi. Portanto, as aplicações mais certas no momento ainda são relacionadas ao DeFi.

No entanto, o efeito Mateus é pronunciado no espaço blockchain. Com o advento da era multi-cadeia, os recursos se concentrarão em projetos líderes, onde os fortes ficam mais fortes e os fracos são eliminados.

Sobre YBB

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Website | Twi: @YBBCapital

Link Estendido:

1. Do modular ao AggreGate: explorando o núcleo do Agglayer do Polygon 2.0

https://medium.com/ybbcapital/from-modularity-to-aggregation-exploring-the-core-of-polygon-2-0s-agglayer-e492dd05ceb9

Artigos de Referência:

1. Apresentando a Elastic Chain

https://zksync.mirror.xyz/BqdsMuLluf6AlWBgWOKoa587eQcFZq20zTf7dYblxsU

1. Atualização do Protocolo zkSync v24: Novos precompiles, mais blobs, Validiums e mais. #519

https://github.com/zkSync-Community-Hub/zksync-developers/discussions/519

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