Análise Comparativa de SDKs de Rollup e Opções Recentes de Projetos

Atualmente, existem dois tipos de Rollup SDKs, ZK e OP, baseados principalmente em Arbitrum Orbit, OP Stack, ZK Stack e Polygon CDK. Este artigo fornece uma comparação abrangente e introdução destas quatro soluções. Entre eles, o Polygon CDK mostrou um tremendo potencial devido à sua escalabilidade, flexibilidade de segurança e vantagens de custo.

Quer seja a transição do OP Stack para o Polygon CDK com a Manta ou o lançamento justo do ZKFair Polygon CDK capacita os projetos para lidar com um enorme Total Value Locked (TVL) e ecossistema. Acreditamos que o ZK Rollup é o fim do jogo para a escalabilidade de rollup a longo prazo. O Polygon CDK está a dominar gradualmente o mercado ao alavancar as suas vantagens, tais como modularidade, personalização, múltiplas soluções de disponibilidade de dados e baixas barreiras de entrada. Combinado com o desempenho impressionante do projeto emblemático ZKFair, consideramos o Polygon CDK uma solução ideal potencial entre os atuais ZK Rollup SDKs.

1. Visão geral dos SDKs Rollup

Do ponto de vista da implementação da tecnologia subjacente, os SDKs Rollup podem ser categorizados em SDKs de rollup OP-Rollup, que utilizam Provas de Fraude Optimistic para manter a segurança, e SDKs zk-Rollup, que dependem de provas de conhecimento zero para estabelecer a confiança na cadeia. O OP-R SDK foi inicialmente proposto pelo Optimism, introduzindo o conceito de OP Stack. Em março de 2023, a Arbitrum lançou a solução Orbit. Seguindo de perto, surgiram os SDKs ZK-R, com soluções representativas como o ZK Stack da zksync e o Polygon CDK introduzido pela Polygon.

1.1 Órbita Arbitrum

O Arbitrum Orbit foi concebido para permitir modificações da base de código do Arbitrum Nitro. Possui uma licença perpétua e recursiva, permitindo a criação de cadeias Orbit que podem alojar outras cadeias nas mesmas condições de licença. As cadeias de órbita podem instalar-se em várias redes Arbitrum mas não foram concebidas para comutação de rede pós-implementação. Suporta os tipos de cadeia AnyTrust e Rollup, cumprindo diferentes requisitos de segurança e custo.

Fonte da imagem:https://koreablockchainweek.com/blogs/kbw-blog/arbitrum-101

Como mostra o parágrafo, o objetivo do Arbitrum Orbit é permitir que os programadores construam a “Camada 2" do Arbitrum ou mesmo a Camada 3. Os programadores têm a opção de escolher entre o conjunto Arbitrum (onde todos os dados da transação são publicados na camada de liquidação) ou a AnyTrust Chain (onde os dados da transação são mantidos pelo Comité de Disponibilidade de Dados DAC, liberando DACEERTs de prova de disponibilidade de dados para a camada de liquidação, semelhante à abordagem Validium). Podem personalizar aspetos como o Gas Token e modelos económicos. Entretanto, a Arbitrum também está a promover o Stylus, permitindo que os programadores usem o Orbit para construir rollups baseados tanto no EVM como no WASM VM simultaneamente. Os utilizadores do Arbitrum Orbit têm a flexibilidade de escolher construir a sua rede L3 com base no Arbitrum One ou Arbitrum Nova, com a camada de liquidação posicionada na Camada Arbitrum 2. Isto implica que as taxas de transação no L3 reverterão para a Camada 2 do protocolo Arbitrum. Se alguém deseja construir um L2 baseado no Ethereum como a camada de liquidação, é necessário obter uma autorização de licença de código do Offchain Labs ou Arbitrum DAO.

1.2 Pilha OP

O OP Stack compreende componentes de software que formam a infraestrutura da rede principal do Optimism. O OP Stack opera na iteração Bedrock, facilitando o lançamento de redes otimistas Rollup e apoiando a proposta Optimism Superchain, uma rede de camadas 2s interconectadas. A sua arquitetura inclui a Ethereum Virtual Machine (EVM) para a camada de execução, um único módulo sequenciador para processamento de transações e várias camadas para formatação, liquidação e governança de dados.

Após a recente atualização do OP Stack para a versão Bedrock, o custo de uma única transação foi reduzido em mais de 70% através de estratégias otimizadas de compressão de transações. Simultaneamente, foi implementado o tratamento de várias transações dentro do mesmo bloco L2, reduzindo o tamanho dos dados do estado. Os vários componentes, quando divididos, tornam o desenvolvimento mais conveniente. É aqui que reside a vantagem competitiva do OP Stack.

Fonte da imagem:https://docs.optimism.io/stack/explainer

No seu planeamento SuperChain, todos os rollups que utilizam o OP Stack serão consolidados numa cadeia OP normalizada. As cadeias podem comunicar diretamente através do Cross Chain Messaging Protocol, partilhando uma ponte comum entre cadeias Ethereum. Além disso, o sequenciamento será tratado pela mesma rede de sequenciadores através destas cadeias.

1.3 Pilha ZK

O ZK Stack é uma estrutura modular de código aberto que é gratuita e concebida para construir L2s e L3s personalizados com ZK (referidos como Hyperchains), com base no código do ZKSync Era. Desenvolvido sob licenças de código aberto, o ZK Stack é de livre acesso, contribuindo para uma maior acessibilidade e participação da comunidade. As hipercadeias construídas com esta estrutura ligam-se perfeitamente numa rede fidedigna, garantindo baixa latência e liquidez partilhada para uma interoperabilidade melhorada. Aproveitando a fiabilidade do ZKSync Era, o ZK Stack fornece uma base segura e a sua ênfase na contribuição e propriedade da comunidade oferece algum suporte para o ecossistema descentralizado. A natureza soberana do quadro dá aos criadores um certo grau de autonomia sobre as suas Hyperchains, contribuindo para um sistema um tanto descentralizado e potencialmente sustentável. Além disso, o ZK Stack é adequado para vários casos de uso, incluindo jogos, redes sociais e aplicações empresariais, fornecendo algumas soluções personalizadas para necessidades específicas. Através da sua opção de conectividade assíncrona, o ZK Stack torna-se uma das ferramentas para construir uma cadeia de blocos descentralizada um tanto segura, personalizável e interoperável.

Fonte da imagem:https://x.com/zerokn0wledge_/status/1673436051199922176?s=20

A era do ZKSync supera a fragmentação da liquidez entre redes e, como pioneira, a Hyperchain lidera esta rede de liquidez unificada ultra-escalável e dá o exemplo para outros.

No entanto, embora o ZKStack seja poderoso, não é uma solução única para todos. Para dapps DeFi tradicionais ou projetos NFT, a implementação em um Hyperchain existente, como o ZKSync, pode ser mais eficiente e fornecer combinações de sincronização com outros protocolos.

1.4 Polígono CDK

O Polygon CDK é uma base de código aberto e modular concebida para simplificar o complexo processo de construção e lançamento de cadeias de Camada 2 (L2) alimentadas por ZK para Ethereum. Este kit permite aos programadores conceber redes de acordo com os seus requisitos específicos, oferecendo uma modularidade central que aumenta a flexibilidade. O uso de provas de conhecimento zero garante segurança criptográfica e finalidade quase instantânea para transações. Ao implementar cadeias usando CDK, os programadores lançam L2s com tecnologia ZK que são automaticamente interoperáveis, ligados a uma ponte ZK partilhada, formando a camada de valor da internet.

Fonte da imagem:https://polygon.technology/blog/introducing-polygon-chain-development-kit-launch-zk-l2s-on-demand-to-unlock-unified-liquidity

Os programadores podem adaptar o ambiente de execução da cadeia, optando pelo ZKevM, selecionando o modo “validium” e escolhendo um sequenciador centralizado. As personalizações estendem-se à disponibilidade de dados com um DAC local, ajustando o tempo de publicação das provas ZK e especificando o token para o uso de gás. Surpreendentemente, apesar destas personalizações, a cadeia NFT interopera perfeitamente e partilha liquidez com outras cadeias Polygon. A modularidade do CDK garante flexibilidade sem comprometer a escalabilidade ou fracturar a liquidez. A Interop Layer, um componente técnico central do Polygon 2.0, desempenha um papel fundamental, aceitando provas ZK, agregando-as e publicando a prova e os estados de cadeia atualizados no Ethereum, garantindo a finalidade quase instantânea e a execução em cadeia cruzada. A tecnologia ZK de ponta da Polygon, como o ZKEvM, garante que as cadeias desenvolvidas com CDK permanecem preparadas para o futuro, beneficiando de avanços contínuos. A segurança nas cadeias implementadas pelo CDK depende da criptografia, oferecendo uma Camada de Valor mais segura, interconectada e infinitamente escalável sem a necessidade de requisitos sociais complexos ou incentivos.

Fonte da imagem:Trustless Labs

2. Análise aprofundada do Polygon CDK: O Líder no The Rollup SDK Track

2.1 Escalabilidade e Compatibilidade

Com o Polygon CDK, os programadores podem implementar diretamente um rollup totalmente equivalente ao EVM, permitindo uma migração perfeita para os programadores de EVM para o ecossistema. Simultaneamente, o Polygon CDK atinge um elevado nível de modularidade ao dividir os vários componentes do rollup em serviços independentes. Por exemplo, o sincronizador é responsável pela sincronização de blocos entre a Camada 1 e a Camada 2, o provador gera provas, a sequência verifica blocos de transações e pacotes, e o serviço RPC fornece acesso externo. Os criadores de Rollup podem escalar serviços específicos de acordo com as suas necessidades.

Com o Polygon CDK, é possível criar um rollup de nível de estágio 0 onde a raiz do estado L2 é submetida a L1. Simultaneamente, o estado do rollup pode ser reconstruído com base em todos os dados em L1. Além disso, os contratos L1 verificarão a legalidade das provas zk, assegurando que todas as alterações de estado no L2 são inteiramente legítimas.

O Polygon CDK suporta inerentemente uma camada de disponibilidade de dados dedicada e um Comité de Disponibilidade de Dados, garantindo uma disponibilidade de dados fiável mesmo ao escolher o Validium. O Polygon CDK suporta várias personalizações de parâmetros, permitindo aos programadores escolher entre os modos zk-rollup e Validium para construir o seu próprio L2. Também suporta a personalização de parâmetros como Token de Gás, Taxa de gás, frequência de envio de prova, tamanho do lote, etc.

2.2 Desempenho e Custo

O Polygon CDK consegue uma geração rápida de provas de conhecimento zero através do Recursive STARK e do Polygon Zero. Com configurações de hardware otimizadas, pode atingir mais de 2000 TPS, excedendo em muito o rendimento da rede principal Ethereum. Simultaneamente, permite a configuração de provas de validade mais frequentes, permitindo ao L1 verificar rapidamente o estado de L2, fornecendo ao L2 uma finalidade rápida.

O Rollup permite a personalização do token de gás e das regras de cobrança de taxas de gás, capacitando os desenvolvedores a reduzirem livremente os custos para os usuários do rollup. Além disso, os custos de manutenção do rollup dependem do tamanho dos dados apresentados ao L1, com as provas zkSNark sendo menores, resultando em custos de manutenção mais baixos. De acordo com dados oficiais, as taxas médias do gás por transação no Polygon Zkevm são apenas 0.000294 ETH.

3. Análise de caso Polygon CDK

3.1 ZKFair

O sistema de provas ZK da Polygon, baseado em provas matemáticas, oferece um modelo de segurança mais forte em comparação com as provas de fraude orientadas para incentivos socioeconómicos do OP Stack. Além disso, a estrutura modular e soberana do Polygon CDK oferece flexibilidade incomparável no desenvolvimento, uma característica alavancada pela ZKFair para as suas soluções blockchain personalizadas. Além disso, o foco do Polygon CDK na interoperabilidade e liquidez partilhada é fundamental para que as redes blockchain prosperem. Permite uma integração perfeita com o Ethereum e outras cadeias Polygon, aproveitando uma vasta base de utilizadores e pool de liquidez. Embora cada SDK tenha os seus pontos fortes, a combinação de modularidade, segurança avançada, interoperabilidade e equilíbrio flexível de custo-desempenho do Polygon CDK posiciona-o como uma escolha atraente no cenário do Rollup SDK.

A decisão da ZKFair de empregar o Polygon CDK alinha com os seus objetivos de escalabilidade, desempenho e flexibilidade económica, essenciais para um projeto inovador em tecnologia blockchain. Utilizando os parâmetros personalizáveis fornecidos pelo Polygon CDK, a ZKFair implementou um Rollup com a stablecoin USDC como o Gas Token. Aproveitando a taxa de gás configurável da CDK, a ZKFair implementou uma solução de ajuste de gás personalizável, conseguindo uma distribuição justa de tokens de governação. Isto marca o lançamento bem-sucedido do primeiro L2 baseado no Polygon CDK, com o seu Valor Total Bloqueado (TVL) a crescer de 0 para 160 milhões de dólares em três dias. Nas duas primeiras semanas online, o L2 viu mais de 450.000 endereços ativos e processou mais de 5 milhões de transações.

Com o design modular do Polygon CDK, a ZKFair planeia migrar a sua camada de Disponibilidade de Dados (DA) do Comité de Disponibilidade de Dados (DAC) para a Celestia. A integração com a camada modular de Data Availability (DA) da Celestia para escalabilidade de dados reduz significativamente os custos de gás no ecossistema ZKFair, proporcionando uma experiência blockchain mais económica e fácil de usar em comparação com outras soluções.

3.2 Transformação da Manta da pilha OP para Polygon CDK

A transição da Manta do OP Stack para o Polygon CDK sublinha a sua busca por uma melhor experiência do utilizador, especialmente em termos de liquidações de levantamento mais rápidas. A tecnologia ZkeVM no Polygon CDK, oferecendo liquidações rápidas e segurança robusta através de provas ZK, supera nitidamente os Rollups Optimistic Rollups do OP Stack. Outra razão significativa para a mudança da Manta foi a integração com o ecossistema Polygon mais amplo. A mudança permite que a Manta utilize a liquidez partilhada da rede Polygon, facilitada por pontes ZK sem confiança, melhorando a integração do ecossistema.

Conclusão

A exploração de vários SDKs Rollup neste relatório sublinha a natureza dinâmica e diversificada da tecnologia blockchain. Enquanto cada SDK — Arbitrum Orbit, OP Stack, ZK Stack e particularmente Polygon CDK — contribui significativamente para o ecossistema blockchain, há uma tendência perceptível para a adoção do Polygon CDK para projetos que procuram escalabilidade, segurança e eficiência. Esta preferência é exemplificada pela transição da Manta para o Polygon CDK pela sua experiência de utilizador melhorada e a escolha estratégica da ZKFair pela sua robusta segurança e flexibilidade.

Com a sua tecnologia ZK, interoperabilidade e soluções económicas, o Polygon CDK destaca-se não só como uma ferramenta inovadora mas também como uma solução abrangente para os desafios modernos de blockchain. Prepara a lacuna entre aspirações e aspectos práticos, fornecendo uma plataforma que se alinha com as necessidades crescentes da comunidade blockchain. Isso torna o Polygon CDK não apenas um SDK, mas um catalisador para a próxima onda de inovação blockchain, empurrando projetos como o ZKFair para novos domínios de desempenho e escalabilidade. No cenário da tecnologia blockchain em constante evolução, o Polygon CDK é um fio de destaque, entrelaçando eficiência, segurança e acessibilidade para pintar um futuro que não é apenas tecnologicamente avançado mas também inclusivamente progressivo.

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