Ethereum avanza hacia TPS de diez mil: la tecnología de zk-SNARKs impulsa una nueva era de escalabilidad
Ethereum se dirige hacia una nueva fase de escalabilidad de 10,000 transacciones por segundo ( TPS ), donde la tecnología de zk-SNARKs ( ZK ) se convierte en el motor clave de este proceso. Tras años de exploración en torno a la escalabilidad L2, Ethereum L1 finalmente ha encontrado un camino viable para lograr una escalabilidad extrema manteniendo la máxima descentralización.
En los próximos años, se espera que el límite de Gas de Ethereum y el TPS se multipliquen por varios cada año. Los validadores ya no necesitarán ejecutar repetidamente cada transacción, sino que solo deberán verificar una prueba de zk-SNARKs para confirmar la correcta ejecución de un lote de transacciones. Esto elevará el TPS de la red subyacente a decenas de miles por segundo. Al mismo tiempo, L2 también aumentará su capacidad, logrando decenas de miles e incluso millones de TPS. Un nuevo tipo de L2 llamado "Rollup nativo" funcionará como fragmentos programables, proporcionando la misma seguridad que L1.
A pesar de que estas propuestas aún no han sido aprobadas formalmente por el proceso de gobernanza de Ethereum, se basan en las ideas que Vitalik Buterin ha estado explorando desde 2017 y han recibido el apoyo de los investigadores clave de la Fundación Ethereum.
En la conferencia EthCC de julio de este año, un investigador declaró: "Estamos en un punto de inflexión clave para la escalabilidad de Ethereum, estoy convencido de que estamos a punto de entrar en la era de GigaGas de L1 - alrededor de 10,000 TPS, y la clave para abrir esta era son zkEVM y las pruebas en tiempo real."
El objetivo final del investigador es lograr que el ecosistema de Ethereum alcance 10 millones de TPS en 10 años. Esto significa que el futuro será necesariamente una arquitectura de "redes dentro de redes": diferentes L2 asumirán diferentes escenarios, compensaciones y ventajas, expandiendo conjuntamente todo el ecosistema para satisfacer la demanda global.
La Dificultad de la Escalabilidad de Ethereum L1
A pesar de que otras cadenas de bloques ya han comenzado a intentar utilizar hardware y capacidades de cálculo más potentes para aumentar el rendimiento, Ethereum ha mantenido una casi ideológica dedicación a la descentralización. Desde la perspectiva de algunos partidarios, cadenas como ciertas "cadenas de centros de datos" tienen puntos de riesgo centralizados de millones de dólares, donde el gobierno puede realizar auditorías de transacciones directamente en esos nodos. Incluso algunas cadenas con requisitos de hardware relativamente bajos presentan costos y requisitos de ancho de banda que son desalentadores, lo que afecta el grado de descentralización.
En comparación, Ethereum incluso puede funcionar en una Raspberry Pi, este diseño de bajo umbral permite que más de 15,000-16,000 nodos públicos y millones de validadores participen en la red, por lo tanto, es casi imposible censurar las transacciones en Ethereum, y hace que toda la red tenga una gran resiliencia contra ataques.
Por supuesto, el costo es una velocidad extremadamente lenta: el TPS actual es de aproximadamente 18-20 transacciones por segundo, mientras que algunos competidores pueden alcanzar un TPS de aproximadamente 1500 transacciones por segundo.
En cierto modo, la arquitectura de blockchain es intrínsecamente ineficiente, un poco como una hoja de cálculo en línea; cada vez que modificas una celda, todas las computadoras que tienen una copia deben volver a calcular toda la hoja antes de que puedan actualizarla, asegurándose de que no haya errores.
Un cofundador de una empresa de tecnología ZK explicó: "El diseño de Ethereum espera que cualquier persona pueda seguir la red y volver a ejecutar todas las transacciones", lo que también significa que el volumen de transacciones no puede ampliarse indefinidamente, ya que cada transacción necesita que alguien la vuelva a calcular.
Justo porque, manteniendo la descentralización, el espacio de expansión de la cadena principal es limitado, Ethereum tuvo que seguir en 2020 la controvertida ruta de la expansión en capas L2.
La tecnología ZK rompe el triángulo imposible de la blockchain
El fundador de Ethereum propuso el concepto de "triángulo imposible de blockchain" para describir la dificultad que enfrenta una cadena pública al intentar lograr simultáneamente seguridad, escalabilidad y descentralización. Casi todos los planes de escalamiento solo pueden satisfacer al mismo tiempo dos de estas tres características, sacrificando inevitablemente la tercera.
Hasta ahora, los zk-SNARKs ( ZK-Proof ), una tecnología descrita como "matemáticas de nivel lunar", pueden demostrar matemáticamente que un gran número de transacciones complejas se han ejecutado correctamente sin revelar los detalles de la transacción.
El proceso de generación de pruebas zk-SNARKs es muy complejo, pero verificar si una prueba es correcta es rápido y ligero.
Por lo tanto, la visión futura de Ethereum es: en lugar de hacer que un montón de nodos Raspberry Pi de bajo rendimiento recalculen todas las transacciones una por una, es mejor que los validadores solo tengan que verificar el resultado matemático de una pequeña prueba ZK.
Un experto en tecnología continuó explicando: "En lugar de hacer que todos vuelvan a ejecutar todas las transacciones, es mejor darles un comprobante que les diga que estas operaciones ya han ocurrido, de modo que cualquier persona pueda verificar este comprobante sin necesidad de volver a realizar los cálculos".
Incluso hay investigadores que bromean diciendo que, en el futuro, la cantidad de cálculo necesaria para validar las pruebas zk-SNARKs será tan pequeña que incluso una computadora miniatura que cuesta 7 dólares podrá hacerlo, sin necesidad de grandes centros de datos.
zkEVM: Hoja de ruta hacia 10,000 TPS
Un investigador de la Fundación Ethereum publicó recientemente un mensaje en su blog que generó un intenso debate en la comunidad: en el próximo año, la red principal L1 podría integrar la máquina virtual de Ethereum impulsada por zk-SNARKs (zkEVM).
Es importante señalar que muchas exploraciones de la aplicación de la tecnología ZK en realidad comenzaron en las redes L2, como una cadena de bloques ZK Rollup 100% compatible con EVM: cualquier aplicación que pueda ejecutarse en Ethereum puede ejecutarse sin problemas en esta cadena.
La cadena incluso se considera una extensión de Ethereum, y recientemente anunció que destruirá el 20% de las tarifas de transacción de ETH para apoyar el retorno de valor a L1.
El responsable de la cadena explicó que la tecnología ZK proporciona la respuesta al triángulo imposible de la blockchain: "La magia de ZK radica en que podemos aumentar significativamente el límite de Gas de L1, y la expansión de la carga computacional no hará que la verificación sea más compleja".
Añadió que, a medida que disminuyen la demora y el costo de la generación de pruebas zk-SNARKs, podemos manejar un mayor rendimiento, manteniendo al mismo tiempo los requisitos de hardware de verificación extremadamente bajos, incluso un reloj inteligente podría encargarse del trabajo de verificación.
Sin embargo, la comunidad tampoco debe ser demasiado optimista; incluso si zkEVM se integra con éxito a L1 en el próximo año, no alcanzará directamente 10,000 TPS desde el primer día.
Avanzar un paso cada día, luego completar en un instante
Ethereum actualmente tiene cinco clientes de software principales que se pueden usar para operar la red, lo que significa que incluso si un cliente tiene problemas, la red no se detendrá directamente como en algunos productos de la competencia.
En la futura hoja de ruta de actualizaciones, Ethereum planea lanzar de dos a tres versiones modificadas de clientes que admitan validaciones ZK, permitiendo a los validadores optar por completar la verificación mediante la revisión de los zk-SNARKs (ZK-proofs), sin necesidad de volver a ejecutar cada transacción.
Inicialmente, solo unos pocos validadores cambiarán primero al nuevo modo de validación para identificar y corregir problemas potenciales en las primeras etapas.
Un miembro del equipo de coordinación del protocolo de la Fundación Ethereum declaró: "La transición a un EVM snarkizado será un proceso gradual" - aquí "snark" se refiere a la adopción de pruebas de conocimiento cero del tipo SNARK.
Los usuarios comenzarán a sentir gradualmente el aumento del límite de Gas de L1, lo que significa que la capacidad de actividad económica de la red se fortalece. Aunque la transición de L1 a la verificación ZK requerirá tiempo, la expansión del límite de Gas ya está prácticamente en la cuerda floja.
La semana pasada, el límite de Gas de L1 se aumentó recientemente en un 22%, alcanzando los 45 millones. Un investigador propuso una propuesta que sugiere que el cliente aumente automáticamente el límite de Gas tres veces al año. Según este plan, en cuatro años, la red principal de Ethereum podría lograr aproximadamente 2000 TPS.
Y otro investigador incluso propuso extender este ritmo durante dos años más, alcanzando un rendimiento de 1 gigagas en 2031, logrando aproximadamente 10,000 TPS.
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GasFeeCrying
· hace7h
el gas me está matando de caro
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GateUser-a180694b
· hace7h
Revisar la predicción fue demasiado ilusorio.
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MetaverseVagabond
· hace7h
¿Eso es todo? Hace mucho que no hay tarifas de gwei en el mundo Cripto tan bajas.
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MetaNeighbor
· hace7h
Si creo esto, me comeré el sombrero.
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StableNomad
· hace7h
la verdad suena como números de solana... no estoy comprando la exageración aún. ya estuve allí en 2021
Ethereum establece un objetivo de TPS de diez mil, la tecnología zk-SNARKs lidera una nueva era de escalabilidad
Ethereum avanza hacia TPS de diez mil: la tecnología de zk-SNARKs impulsa una nueva era de escalabilidad
Ethereum se dirige hacia una nueva fase de escalabilidad de 10,000 transacciones por segundo ( TPS ), donde la tecnología de zk-SNARKs ( ZK ) se convierte en el motor clave de este proceso. Tras años de exploración en torno a la escalabilidad L2, Ethereum L1 finalmente ha encontrado un camino viable para lograr una escalabilidad extrema manteniendo la máxima descentralización.
En los próximos años, se espera que el límite de Gas de Ethereum y el TPS se multipliquen por varios cada año. Los validadores ya no necesitarán ejecutar repetidamente cada transacción, sino que solo deberán verificar una prueba de zk-SNARKs para confirmar la correcta ejecución de un lote de transacciones. Esto elevará el TPS de la red subyacente a decenas de miles por segundo. Al mismo tiempo, L2 también aumentará su capacidad, logrando decenas de miles e incluso millones de TPS. Un nuevo tipo de L2 llamado "Rollup nativo" funcionará como fragmentos programables, proporcionando la misma seguridad que L1.
A pesar de que estas propuestas aún no han sido aprobadas formalmente por el proceso de gobernanza de Ethereum, se basan en las ideas que Vitalik Buterin ha estado explorando desde 2017 y han recibido el apoyo de los investigadores clave de la Fundación Ethereum.
En la conferencia EthCC de julio de este año, un investigador declaró: "Estamos en un punto de inflexión clave para la escalabilidad de Ethereum, estoy convencido de que estamos a punto de entrar en la era de GigaGas de L1 - alrededor de 10,000 TPS, y la clave para abrir esta era son zkEVM y las pruebas en tiempo real."
El objetivo final del investigador es lograr que el ecosistema de Ethereum alcance 10 millones de TPS en 10 años. Esto significa que el futuro será necesariamente una arquitectura de "redes dentro de redes": diferentes L2 asumirán diferentes escenarios, compensaciones y ventajas, expandiendo conjuntamente todo el ecosistema para satisfacer la demanda global.
La Dificultad de la Escalabilidad de Ethereum L1
A pesar de que otras cadenas de bloques ya han comenzado a intentar utilizar hardware y capacidades de cálculo más potentes para aumentar el rendimiento, Ethereum ha mantenido una casi ideológica dedicación a la descentralización. Desde la perspectiva de algunos partidarios, cadenas como ciertas "cadenas de centros de datos" tienen puntos de riesgo centralizados de millones de dólares, donde el gobierno puede realizar auditorías de transacciones directamente en esos nodos. Incluso algunas cadenas con requisitos de hardware relativamente bajos presentan costos y requisitos de ancho de banda que son desalentadores, lo que afecta el grado de descentralización.
En comparación, Ethereum incluso puede funcionar en una Raspberry Pi, este diseño de bajo umbral permite que más de 15,000-16,000 nodos públicos y millones de validadores participen en la red, por lo tanto, es casi imposible censurar las transacciones en Ethereum, y hace que toda la red tenga una gran resiliencia contra ataques.
Por supuesto, el costo es una velocidad extremadamente lenta: el TPS actual es de aproximadamente 18-20 transacciones por segundo, mientras que algunos competidores pueden alcanzar un TPS de aproximadamente 1500 transacciones por segundo.
En cierto modo, la arquitectura de blockchain es intrínsecamente ineficiente, un poco como una hoja de cálculo en línea; cada vez que modificas una celda, todas las computadoras que tienen una copia deben volver a calcular toda la hoja antes de que puedan actualizarla, asegurándose de que no haya errores.
Un cofundador de una empresa de tecnología ZK explicó: "El diseño de Ethereum espera que cualquier persona pueda seguir la red y volver a ejecutar todas las transacciones", lo que también significa que el volumen de transacciones no puede ampliarse indefinidamente, ya que cada transacción necesita que alguien la vuelva a calcular.
Justo porque, manteniendo la descentralización, el espacio de expansión de la cadena principal es limitado, Ethereum tuvo que seguir en 2020 la controvertida ruta de la expansión en capas L2.
La tecnología ZK rompe el triángulo imposible de la blockchain
El fundador de Ethereum propuso el concepto de "triángulo imposible de blockchain" para describir la dificultad que enfrenta una cadena pública al intentar lograr simultáneamente seguridad, escalabilidad y descentralización. Casi todos los planes de escalamiento solo pueden satisfacer al mismo tiempo dos de estas tres características, sacrificando inevitablemente la tercera.
Hasta ahora, los zk-SNARKs ( ZK-Proof ), una tecnología descrita como "matemáticas de nivel lunar", pueden demostrar matemáticamente que un gran número de transacciones complejas se han ejecutado correctamente sin revelar los detalles de la transacción.
El proceso de generación de pruebas zk-SNARKs es muy complejo, pero verificar si una prueba es correcta es rápido y ligero.
Por lo tanto, la visión futura de Ethereum es: en lugar de hacer que un montón de nodos Raspberry Pi de bajo rendimiento recalculen todas las transacciones una por una, es mejor que los validadores solo tengan que verificar el resultado matemático de una pequeña prueba ZK.
Un experto en tecnología continuó explicando: "En lugar de hacer que todos vuelvan a ejecutar todas las transacciones, es mejor darles un comprobante que les diga que estas operaciones ya han ocurrido, de modo que cualquier persona pueda verificar este comprobante sin necesidad de volver a realizar los cálculos".
Incluso hay investigadores que bromean diciendo que, en el futuro, la cantidad de cálculo necesaria para validar las pruebas zk-SNARKs será tan pequeña que incluso una computadora miniatura que cuesta 7 dólares podrá hacerlo, sin necesidad de grandes centros de datos.
zkEVM: Hoja de ruta hacia 10,000 TPS
Un investigador de la Fundación Ethereum publicó recientemente un mensaje en su blog que generó un intenso debate en la comunidad: en el próximo año, la red principal L1 podría integrar la máquina virtual de Ethereum impulsada por zk-SNARKs (zkEVM).
Es importante señalar que muchas exploraciones de la aplicación de la tecnología ZK en realidad comenzaron en las redes L2, como una cadena de bloques ZK Rollup 100% compatible con EVM: cualquier aplicación que pueda ejecutarse en Ethereum puede ejecutarse sin problemas en esta cadena.
La cadena incluso se considera una extensión de Ethereum, y recientemente anunció que destruirá el 20% de las tarifas de transacción de ETH para apoyar el retorno de valor a L1.
El responsable de la cadena explicó que la tecnología ZK proporciona la respuesta al triángulo imposible de la blockchain: "La magia de ZK radica en que podemos aumentar significativamente el límite de Gas de L1, y la expansión de la carga computacional no hará que la verificación sea más compleja".
Añadió que, a medida que disminuyen la demora y el costo de la generación de pruebas zk-SNARKs, podemos manejar un mayor rendimiento, manteniendo al mismo tiempo los requisitos de hardware de verificación extremadamente bajos, incluso un reloj inteligente podría encargarse del trabajo de verificación.
Sin embargo, la comunidad tampoco debe ser demasiado optimista; incluso si zkEVM se integra con éxito a L1 en el próximo año, no alcanzará directamente 10,000 TPS desde el primer día.
Avanzar un paso cada día, luego completar en un instante
Ethereum actualmente tiene cinco clientes de software principales que se pueden usar para operar la red, lo que significa que incluso si un cliente tiene problemas, la red no se detendrá directamente como en algunos productos de la competencia.
En la futura hoja de ruta de actualizaciones, Ethereum planea lanzar de dos a tres versiones modificadas de clientes que admitan validaciones ZK, permitiendo a los validadores optar por completar la verificación mediante la revisión de los zk-SNARKs (ZK-proofs), sin necesidad de volver a ejecutar cada transacción.
Inicialmente, solo unos pocos validadores cambiarán primero al nuevo modo de validación para identificar y corregir problemas potenciales en las primeras etapas.
Un miembro del equipo de coordinación del protocolo de la Fundación Ethereum declaró: "La transición a un EVM snarkizado será un proceso gradual" - aquí "snark" se refiere a la adopción de pruebas de conocimiento cero del tipo SNARK.
Los usuarios comenzarán a sentir gradualmente el aumento del límite de Gas de L1, lo que significa que la capacidad de actividad económica de la red se fortalece. Aunque la transición de L1 a la verificación ZK requerirá tiempo, la expansión del límite de Gas ya está prácticamente en la cuerda floja.
La semana pasada, el límite de Gas de L1 se aumentó recientemente en un 22%, alcanzando los 45 millones. Un investigador propuso una propuesta que sugiere que el cliente aumente automáticamente el límite de Gas tres veces al año. Según este plan, en cuatro años, la red principal de Ethereum podría lograr aproximadamente 2000 TPS.
Y otro investigador incluso propuso extender este ritmo durante dos años más, alcanzando un rendimiento de 1 gigagas en 2031, logrando aproximadamente 10,000 TPS.