¿Qué son los ZK rollups?

Los ZK rollups son redes de capa 2 que ejecutan las transacciones fuera de la cadena principal y luego envían a Ethereum una prueba de validez zero-knowledge junto con cada lote. La prueba es un pequeño fragmento de datos criptográficos que demuestra que todas las transacciones del lote cumplieron las reglas, de modo que Ethereum puede verificar el resultado sin volver a ejecutar nada.

Como la corrección se demuestra antes de que se liquide un lote, los rollups ZK alcanzan rápidamente una finalidad firme en Ethereum. Los retiros se completan una vez verificada la prueba, normalmente en un plazo de entre unos minutos y unas pocas horas, por lo que los usuarios nunca tienen que esperar una ventana de disputa.

La contrapartida histórica era el coste y la complejidad, ya que cubrir todas las operaciones de la Máquina Virtual de Ethereum requería años de ingeniería especializada. Esa barrera ha desaparecido en gran medida, y sistemas de pruebas de propósito general como SP1 de Succinct, RISC Zero y OpenVM ya pueden demostrar la ejecución ordinaria de Ethereum escrita en código estándar, por lo que la mayoría de las nuevas cadenas que se lanzan hoy eligen pruebas de validez desde el principio.

¿Qué son los optimistic rollups?

Los rollups optimistas publican los resultados de las transacciones en Ethereum y asumen que son honestos. Cualquiera que ejecute un verificador puede impugnar un lote durante una ventana de disputa, normalmente de siete días, presentando una prueba de fraude que obliga a Ethereum a revisar de nuevo el cálculo impugnado y a revertirlo si falla.

El diseño es más sencillo de construir y barato de mantener, porque no se genera ninguna prueba durante el funcionamiento normal. Esa ventaja inicial explica por qué las tres mayores redes de capa 2 de propósito general, Base, Arbitrum One y OP Mainnet, usan arquitecturas optimistas y concentran la mayor parte del valor del ecosistema.

El precio es la espera. Un retiro a través del bridge nativo tarda todo el periodo de desafío en finalizarse, así que los usuarios o esperan una semana o pagan a un bridge de terceros para que les adelante liquidez. El modelo también presupone que al menos una parte honesta vigila la cadena y está lista para impugnar a tiempo un fraude, una suposición que las pruebas criptográficas eliminan.

ZK Rollups frente a Optimistic Rollups: diferencias clave

Ambos diseños heredan la seguridad de Ethereum al publicar sus datos en la mainnet, y ambos se abarataron de forma notable después de que EIP-4844 introdujera el almacenamiento en blobs. Las diferencias relevantes están en cómo valida el estado cada uno.

• Validación del estado: los ZK rollups demuestran que cada lote es correcto antes de liquidarlo. Los rollups optimistas liquidan primero y se apoyan en pruebas de fraude para detectar después los lotes no válidos.
• Finalidad del retiro: Los retiros ZK se completan una vez verificada la prueba de validez en Ethereum, normalmente en unas horas. Los retiros optimistas a través del bridge canónico esperan a que termine la ventana de impugnación de siete días.
• Supuestos de seguridad: la seguridad zk se basa en la solidez del sistema de pruebas y en la corrección del contrato verificador. La seguridad optimista requiere además un observador honesto que detecte y dispute el fraude antes de que se cierre la ventana.
• Estructura de costes: las cadenas optimistas se ahorran los costes de prueba en el funcionamiento normal. Las cadenas ZK pagan por cada prueba, aunque los gastos de los probadores se han reducido aproximadamente 45 veces a medida que han madurado el hardware y los sistemas de prueba.
• Compatibilidad con EVM: los optimistic rollups reutilizan los clientes de Ethereum casi sin cambios. Las zkEVM modernas han cerrado la mayor parte de la brecha, así que la compatibilidad ya no decide la elección.
• Profundidad del ecosistema: las cadenas optimistas concentran la mayor liquidez y cobertura de aplicaciones. Los diseños zk lideran en appchains que necesitan una liquidación rápida, como el exchange de perpetuos Lighter.

¿Qué tipo de rollup es más seguro?

Sobre el papel, las pruebas de validez ofrecen una garantía más sólida. Un ZK rollup no puede finalizar un estado inválido mientras las matemáticas y el contrato verificador sean sólidos, mientras que un optimistic rollup depende de que alguien detecte un fraude dentro del plazo. En la práctica, primero evaluamos cuánto control conserva todavía el operador.

L2Beat clasifica cada rollup mediante un sistema de etapas. La etapa 1 significa que el sistema de pruebas funciona sin permisos, que los usuarios pueden salir a Ethereum sin la cooperación del operador y que las actualizaciones están sujetas a un retraso que da tiempo a los usuarios para salir. La etapa 0 significa que un multisig en manos del equipo todavía puede anular el sistema.

A principios de agosto, Base, Arbitrum One, OP Mainnet, Ink, Unichain y Starknet están en la fase 1, mientras que Linea, ZKsync Era y Scroll siguen en la fase 0 a pesar de contar con una arquitectura de pruebas más sólida.

Los sistemas de pruebas jóvenes conllevan sus propios riesgos. Varios probadores basados en STARK dependen de conjeturas matemáticas que los investigadores han puesto en entredicho recientemente, por lo que los desarrolladores de Ethereum exigen ahora una seguridad demostrable de 128 bits antes de que las zkEVM toquen el consenso. Hasta que una cadena ZK combine pruebas maduras con una descentralización de Stage 1, la ventaja arquitectónica por sí sola resuelve muy poco.

La línea entre ambos se difumina

Para ver hacia dónde va la escalabilidad, conviene observar al bando optimista. La generación de pruebas se ha convertido en un servicio básico, y herramientas como OP Succinct permiten a cualquier cadena OP Stack hacer swap de pruebas de fraude por pruebas de validez sin reconstruir su infraestructura.

Base, la mayor capa 2 por valor, está a medio camino de ese cambio. Su actualización Azul añade pruebas zero-knowledge SP1 junto con atestaciones de hardware de confianza en un diseño de pruebas múltiples, lo que reduce la finalidad de los retiros de siete días a uno cuando ambas pruebas coinciden, y el equipo lo describe como una etapa intermedia hacia una verificación zk completa.

Mantle y Taiko han ido más lejos y ahora liquidan con pruebas de validez a pesar de haber nacido como cadenas optimistas, y el rollup BOB, centrado en Bitcoin, ejecuta un sistema híbrido que resuelve las disputas por fraude con una única prueba ZK en lugar de un largo juego de desafío.

No hemos encontrado ningún ejemplo de una cadena con pruebas de validez que vuelva a las pruebas de fraude, por lo que las etiquetas antiguas describen cada vez más dónde empezó una cadena y no hacia dónde va.

Ejemplos destacados de cada uno

Los proyectos siguientes representan hoy a cada bando. Para profundizar en el lado ZK, consulta nuestro ranking de los mejores proyectos de rollup zk.

Rollups ZK

• Starknet: ejecuta su propio lenguaje Cairo y el prover Stwo, y es la primera cadena ZK de tamaño considerable que alcanza la descentralización de fase 1.
• Linea: creada por Consensys, la empresa detrás de MetaMask, con un diseño muy alineado con la propia economía de Ethereum.
• ZKsync Era: el buque insignia del stack de ZKsync, cuyo prover Boojum también da soporte a cadenas como Abstract.
• Scroll: Busca la compatibilidad con Ethereum a nivel de bytecode y demuestra la ejecución con el sistema OpenVM.
• Lighter: Un rollup ZK específico para la negociación de perpetuos y el rollup más activo de cualquier tipo por operaciones de usuario.

Optimistic Rollups

• Base: la cadena de Coinbase y el mayor rollup por valor asegurado, que ahora incorpora pruebas ZK con la actualización Azul.
• Arbitrum One: el veterano peso pesado de DeFi, protegido por el protocolo de desafíos sin permisos BoLD.
• OP Mainnet: la cadena original de OP Stack, cuyo código base también sustenta Base, Ink, Unichain y la Superchain en su conjunto.
• Ink: la red de Kraken centrada en DeFi, ya clasificada en la fase 1 al cabo de un año desde su lanzamiento.
• Unichain: la cadena de Uniswap orientada al trading, diseñada para concentrar la liquidez de swap en su propio espacio de bloques.

Estadísticas y adopción de los rollup

Los datos de L2Beat de principios de agosto muestran cómo se comparan los dos bandos en escala.

• Valor total asegurado: Las redes de escalado de Ethereum tienen en total 33.400 millones de dólares, de los cuales 26.800 millones de dólares están en rollups que publican sus datos en Ethereum.
• Un mercado de dos cadenas: Base (11.600 millones de dólares) y Arbitrum One (10.000 millones de dólares) concentran entre ambas aproximadamente el 80 % del valor de todos los rollup, los dos con diseños optimistas.
• Las mayores cadenas con validity proofs: Mantle lidera con 1.200 millones de dólares tras abandonar las pruebas de fraude, seguida de Lighter con 849 millones de dólares y Starknet con 370 millones de dólares.
• La actividad cuenta otra historia: Lighter procesó en torno a 875 operaciones de usuario por segundo durante el último día, aproximadamente nueve veces más que las 94 de Base, lo que muestra dónde gana la finalidad rápida.
• La larga cola: L2Beat sigue 23 rollups plenamente desarrollados, y solo un puñado de cadenas pequeñas, como Facet y la red de privacidad Aztec, han alcanzado la Fase 2, el último grado de descentralización.

La propia Ethereum se encamina hacia zk

La señal más fuerte de todo el debate es lo que Ethereum está haciendo con su propia capa base. A mediados del año pasado, la Ethereum Foundation fijó el objetivo de demostrar el 99 % de los bloques de mainnet en menos de 10 segundos, lo bastante rápido como para que los validadores verifiquen una prueba zero-knowledge en lugar de volver a ejecutar cada transacción.

En diciembre, el objetivo se cumplió. La latencia de las pruebas bajó de 16 minutos a 16 segundos, los costes se redujeron 45 veces y la hoja de ruta ha pasado desde entonces a reforzar la seguridad antes de que los clientes ZK lleguen a mainnet.

Las actualizaciones de apoyo llegan según lo previsto. Fusaka entró en funcionamiento el pasado diciembre e introdujo PeerDAS, que permite a los nodos verificar la disponibilidad de datos mediante muestreo en lugar de descargarlo todo, y sus bifurcaciones posteriores de blobs más que duplicaron la capacidad de datos de la que dependen los rollups.

La próxima bifurcación dura, Glamsterdam, reestructura la producción de bloques para que los generadores de pruebas dispongan de varios segundos para generar una prueba, en lugar de uno o dos.

Una vez que Ethereum verifique de forma nativa las pruebas de validez, los sistemas de pruebas de fraude empezarán a parecer una tecnología transitoria, y todos los principales stacks optimistas ya han incluido las pruebas ZK en algún punto de su hoja de ruta.

Rollups más allá de Ethereum

El modelo rollup también ha llegado a Bitcoin, donde durante mucho tiempo pareció imposible porque los scripts de Bitcoin no pueden verificar pruebas complejas directamente. BitVM lo cambió al permitir resolver disputas por fraude en Bitcoin sin ningún cambio de protocolo, y ahora sustenta la primera generación de puentes de Bitcoin con confianza minimizada.

Citrea llevó la idea a producción a finales de enero como el primer rollup ZK en funcionamiento sobre Bitcoin. Ejecuta transacciones EVM, las demuestra con una zkEVM basada en RISC Zero e inscribe la prueba comprimida en la blockchain de Bitcoin, que actúa como su capa de liquidación y de datos.

Su bridge Clementine solo necesita un participante honesto para mantener seguros los retiros, un modelo mucho más sólido que el de los custodios federados de los que dependían las sidechains de Bitcoin anteriores. El ecosistema sigue siendo diminuto frente a las redes de capa 2 de Ethereum, pero las cuestiones de diseño que se resuelven allí son las mismas que Ethereum abordó años antes.

Conclusión

Los rollups ZK y los optimistas resolvieron el mismo problema de congestión desde extremos opuestos y, tras años de competencia, el mercado ha emitido un veredicto dividido. Las cadenas optimistas ganaron la carrera de la adopción, pues concentran la inmensa mayoría del valor y de las aplicaciones, mientras que las pruebas de zero-knowledge ganaron el debate sobre dónde debería acabar la tecnología.

Para los usuarios, la elección actual depende menos de la arquitectura de pruebas que de lo que ofrece cada cadena a su alrededor. Las comisiones son casi idénticas desde la llegada de los blobs, así que la profundidad del ecosistema, el plazo de retiro y la etapa L2Beat de una cadena son los criterios que valoraríamos primero. Esperamos que las propias etiquetas se vayan difuminando en los próximos años, a medida que las cadenas de pruebas de fraude sigan incorporando pruebas de validez y que Ethereum termine de convertir su propia capa base en el mayor sistema verificado con ZK de las criptomonedas.