• Leonardo Trincia

La corsa per scalare Ethereum con rollup zkEVM

StarkNet, zkSync, Polygon zkEVM e Scroll sono quattro progetti chiave ZK-Rollup incentrati sulla scalabilità dell'ecosistema Ethereum.


Ethereum sta affrontando sfide di scalabilità.


Forse il più grande ostacolo all'adozione di Ethereum è l'alto costo dell'utilizzo della rete, che è diventato un problema esistenziale per la blockchain. L'aumento dei protocolli DeFi e NFT ha aumentato la domanda di spazio per i blocchi su Ethereum. La maggior parte delle transazioni costa pochi centesimi nel 2019, ma durante il picco della corsa al rialzo del 2021, attività come il conio di NFT sulla blockchain arriverebbero regolarmente a centinaia di dollari. Di conseguenza, molti partecipanti al mercato al dettaglio hanno scoperto di essere stati esclusi dalla rete e si sono rivolti ad altre reti come Solana, Avalanche o alla Binance Smart Chain.


Oggi, nonostante una flessione dell'attività di rete a causa delle condizioni di mercato, transazioni semplici come i trasferimenti di ETH costano tra $ 2 e $ 3, ben al di sopra dell'obiettivo ideale del creatore di Ethereum, Vitalik Buterin inferiore a $ 0,05 per transazione .


I rollup offrono un modo per alleviare la congestione sulla blockchain di Ethereum. Questo perché esternalizzano i dati fuori catena, li elaborano e rimandano le transazioni a Ethereum piuttosto che fare affidamento sulla catena di base per elaborare i dati computazionali di ciascuna transazione. Con i rollup, Ethereum deve solo verificare le prove stesse e non la totalità dei dati, il che libera spazio nei blocchi. I rollup consentono anche di raggruppare le transazioni, il che consente agli utenti di dividere le tariffe del gas.

I rollup , noti anche come rollup ZK, utilizzano prove crittografiche chiamate ZK-SNARKS per mostrare alla rete principale di Ethereum che una transazione è stata elaborata. Queste prove a conoscenza zero possono essere verificate rapidamente anche se l'analisi dei dati sottostanti richiederebbe molto tempo.


Alcuni progetti ZK-Rollup attualmente in fase di sviluppo hanno annunciato la loro intenzione di essere compatibili con EVM (ETHEREUM VIRTUAL MACHINE) , offrendo agli sviluppatori di Ethereum un modo per importare i loro contratti intelligenti nel rollup senza modificarli. Ma come ha spiegato Buterin in un recente post sul blog, non tutti i progetti zkEVM sono strutturati allo stesso modo: alcuni ottimizzano per la completa componibilità EVM e altri per un rapido throughput.


Sviluppato da Matter Labs, zkSync è uno dei progetti zkEVM più attesi. Vantando 2.000 transazioni al secondo, un tempo di elaborazione di 10 minuti tra il rollup e la mainnet di Ethereum e nessun limite superiore al valore che il rollup può gestire in modo sicuro, zkSync è un progetto leader nel campo degli zkEVM.


Nonostante il suo marketing, zkSync non è tecnicamente compatibile con EVM, ma piuttosto con Solidity e Vyper, due linguaggi di codifica utilizzati su Ethereum. La differenza, sebbene piccola per gli utenti, è importante per gli sviluppatori: tra le altre cose, gli indirizzi dei contratti potrebbero differire, il codice EVM scritto a mano potrebbe non essere supportato e l'infrastruttura di debug potrebbe non essere necessariamente trasferita.


Il rollup è attualmente attivo sulla testnet di Ethereum. Il lancio di mainnet dovrebbe avvenire in tre fasi: “Baby Alpha” a novembre, durante la quale il sistema sarà sottoposto a stress test con denaro reale senza il coinvolgimento di progetti esterni; il Fair Launch, che accoglierà tutti i progetti dell'ecosistema Ethereum ma manterrà limitato l'accesso degli utenti; e la Full Alpha, prevista entro la fine dell'anno. È previsto un token zkSync, anche se i dettagli non sono stati ancora annunciati.



StarkNet di StarkWare è un altro importante contendente nell'arena zkEVM. Mentre StarkNet utilizza Cairo come linguaggio di codifica nativo, un team sta sviluppando un traduttore di codifica chiamato Cairo transpiler, il che significa che, proprio come zkSync, il rollup sarà alla fine compatibile con Solidity piuttosto che compatibile con EVM.


Eppure le somiglianze finiscono qui. StarkNet utilizza un diverso tipo di prova crittografica chiamata STARK ("argomenti di conoscenza trasparenti scalabili"). Gli ZK-STARK sono teoricamente più sicuri degli ZK-SNARK ma richiedono più tempo per la verifica, occupano più spazio nei blocchi e richiedono più gas. StarkWare è la principale forza trainante dello sviluppo della tecnologia basata su STARK.


Una versione autorizzata di StarkNet è stata pubblicata sulla rete principale di Ethereum nel febbraio 2022. Il team di StarkWare ha anche annunciato di recente che StarkNet avrà la propria governance e token di utilità. Sebbene non ci siano dati ufficiali sul throughput previsto di StarkNet a pieno regime, StarkWare afferma che il rollup potrebbe ridurre le tariffe del gas su Ethereum di un fattore da 100 a 200.



Polygon è una soluzione di ridimensionamento di Ethereum con un framework flessibile che consente agli sviluppatori di creare e connettere infrastrutture di livello 2 come Optimistic Rollup e ZK-Rollup alla rete Ethereum. Nell'agosto 2021, Polygon ha acquisito il progetto ZK-Rollup Hermez Network per $ 250 milioni; l'azienda ha annunciato un anno dopo che stava lavorando al proprio ZK-Rollup, Polygon Hermez, che avrebbe lavorato insieme alla sua catena Proof-of-Stake Matic. Il mese scorso, Polygon ha annunciato che Polygon Hermez è stato rinominato Polygon zkEVM e si sarebbe diretto alla rete principale all'inizio del 2023.

Polygon afferma che il suo zkEVM sarà in grado di gestire fino a 2.000 transazioni al secondo e ridurre i costi di transazione del 90%. Il codice del progetto è stato reso open-source; a breve è prevista una rete di test pubblica.



Contrariamente a zkSync o StarkNet, ZK-Rollup di Polygon non intende limitarsi ad essere compatibile esclusivamente con i linguaggi di codifica Ethereum, ma con l'EVM stesso. Polygon zkEVM replica l'EVM anziché eseguirne il mirroring. Ciò implica che i costruttori potrebbero ancora dover adattare il codice e i framework degli strumenti al rollup, anche se in misura minore rispetto a zkSync e StarkNet.


Oltre al suo progetto ZK-EVM, Polygon sta anche sviluppando un Optimistic Rollup (Polygon Nightfall), uno ZK-Rollup basato su STARK (Polygon Miden) e uno ZK-Rollup compatibile con EVM ottimizzato per la velocità chiamato Polygon Zero.


Lo ZK-Rollup che punta alla migliore integrazione con l'EVM è Scroll. Un progetto relativamente nuovo, Scroll può essere considerato veramente equivalente a EVM; l'unica differenza significativa tra i due è l'ambiente di runtime, ovvero il sottosistema in cui vengono eseguiti i contratti. Tuttavia, l'elevata componibilità ha il prezzo di un notevole sovraccarico di calcolo, il che indica che le prestazioni di Scroll potrebbero essere inferiori a quelle di zkSync, StarkNet e Polygon.


Il team di Scroll deve ancora rilasciare i dettagli sul progetto, ma il 18 luglio ha invitato gli sviluppatori a registrarsi per provare il testnet di Scroll, previsto nel terzo trimestre del 2022. Il team di Scroll sta sviluppando il progetto in collaborazione con la Ethereum Foundation. Il sito Web afferma che la sicurezza, la trasparenza e l'equivalenza EVM sono le sue massime priorità.


Altri gruppi che ricercano ZK-Rollups includono il team Privacy and Scaling Explorations della Ethereum Foundation e un'iniziativa ancora senza nome affiliata a ConsenSys. Sebbene la ricerca possa contribuire a progetti esistenti e non necessariamente portarne di nuovi, le recenti scoperte nella tecnologia a prova di conoscenza zero possono dare origine a più ZK-Rollup nell'ecosistema Ethereum. Sebbene la rete Ethereum abbia ancora una lunga strada da percorrere quando si tratta di ridimensionamento, l'ascesa di nuovi progetti zkEVM dovrebbe avvantaggiare sviluppatori e utenti allo stesso modo poiché vengono presentate loro più soluzioni adatte a diversi casi d'uso.




2 visualizzazioni