El modo de funcionamiento de Taiko

Como se muestra en este artículo, el protocolo Taiko:https://taiko.mirror.xyz/y_47kIOL5kavvBmG0zVujD2TRztMZt-xgM5d4oqp4_Y

Taiko es un rollup de prueba de conocimiento cero (ZK-Rollup) que procesa los datos de las transacciones fuera de la cadena y luego los verifica en la cadena utilizando pruebas de conocimiento cero, reduciendo así la carga computacional en la red principal de Ethereum y permitiendo transacciones más rápidas y baratas.

Este protocolo utiliza una red de proponentes y validadores descentralizada y sin permisos, en la que cualquier persona puede participar en la propuesta de bloques o la generación de pruebas.

En resumen, los pasos de su funcionamiento son los siguientes:

1. Propuesta de bloque:El proponente recopila transacciones, las empaqueta en un bloque y las envía al contrato TaikoL1 en Ethereum. El contrato almacena los metadatos del bloque y espera su validación.
2. Verificación de bloque:Una vez que se propone un bloque, el validador lo verifica fuera de la cadena y genera una prueba de conocimiento cero para confirmar la validez de las transacciones en el bloque. Luego, esta prueba se envía a la red principal de Ethereum.
3. Confirmación de bloqueo: Una vez que se verifica y se valida la prueba, el bloque se considera confirmado y los cambios de estado se reflejan en la red de Capa 2.
   Esta serie de pasos asegura que la cadena Layer 2 esté sincronizada con Ethereum y que las transacciones sean auténticas y efectivas.

El proponente es responsable de recopilar transacciones y presentar bloques al contrato TaikoL1 en Ethereum, mientras que los verificadores generan pruebas de conocimiento cero para verificar estos bloques. Este modelo de participación abierta democratiza la red, al tiempo que fortalece su resiliencia al distribuir responsabilidades entre una amplia gama de participantes.

Características técnicas:

Equivalente a Ethereum

Taiko es completamente compatible con la Máquina Virtual de Ethereum (EVM), lo que significa que los desarrolladores pueden implementar aplicaciones existentes basadas en Ethereum en Taiko sin enfrentar desafíos complicados. Esta compatibilidad se extiende a una infraestructura más amplia de Ethereum, que incluye software de nodos y estructuras de datos. La plataforma utiliza una versión modificada del cliente Geth de Ethereum para garantizar el uso del mismo algoritmo de hash, esquema de firma y estructura de almacenamiento, lo que ayuda a la integración y minimiza la necesidad de reauditoría o herramientas adicionales.

La importancia equivalente de Ethereum radica en su capacidad para integrarse con el ecosistema existente de Ethereum, incluida su infraestructura y herramientas de desarrollo, lo que garantiza la fácil adopción e implementación de cualquier actualización del protocolo Ethereum, mantiene la sincronización entre las dos redes, simplifica el proceso de migración de Ethereum a Taiko y fomenta la amplia adopción del protocolo Taiko en toda la comunidad de Ethereum.

sin participación con licencia

Taiko enfatiza la descentralización a través de su arquitectura sin permisos, donde las propuestas y pruebas de bloque están abiertas a todos los participantes, lo que significa que cualquiera puede convertirse en un proponente o probador en la red Taiko.

Estos roles reciben un mayor apoyo descentralizado de Taiko utilizando validadores de Ethereum para ordenar las transacciones. Este método basado en el orden hereda la confiabilidad y la activación de Ethereum, asegurando que la red funcione de manera transparente y justa.

rentabilidad

Taiko logra eficiencia de costos al procesar transacciones fuera de la cadena en una red de capa 2, lo que reduce la dependencia de la red principal de Ethereum. Este protocolo solo envía las pruebas de cifrado necesarias a Ethereum, minimizando así la cantidad de datos que se deben procesar en la cadena. Este enfoque reduce los costos de transacción y hace que Taiko sea especialmente adecuado para transacciones de alta frecuencia y de pequeño monto.

La reducción de costos es un factor importante que impulsa la adopción de Taiko, ya que resuelve un gran desafío que enfrenta Ethereum: el alto costo de gas.

Seguridad y descentralización

Taiko hereda el modelo de seguridad de Ethereum al ordenar transacciones utilizando su conjunto de validadores, esta arquitectura garantiza que todos los datos necesarios para reconstruir el estado actual de la red estén disponibles públicamente en Ethereum, manteniendo la integridad de la red y permitiendo que cualquier persona verifique la corrección de las transacciones.

La tecnología de prueba de conocimiento cero (ZK-SNARKs) utilizada en Taiko mejora la seguridad de la red y garantiza la verificación de transacciones sin revelar información sensible. Este enfoque evita la filtración de datos y mantiene la naturaleza descentralizada de la red.

La arquitectura de Taiko

La arquitectura de Taiko está compuesta por varios componentes que garantizan conjuntamente la funcionalidad y seguridad de la red:

1. TaikoL1 protocolo: Desplegado en la red principal de Ethereum, este contrato gestiona la presentación y verificación de bloques propuestos por los nodos Taiko. Almacena los bloques propuestos y las pruebas correspondientes para garantizar que todos los datos necesarios para reconstruir el estado estén disponibles públicamente.
2. Contrato TaikoL2: Implementado en la red Taiko Layer 2, el contrato gestiona el estado de Layer 2 y garantiza la sincronización con Ethereum almacenando la última raíz del estado de bloque de Ethereum.
3. Proponente:Estos participantes recopilan transacciones de la red Layer 2 y proponen agregar bloques a la cadena de bloques. Los proponentes son recompensados ​​con tarifas de transacción incluidas en los bloques propuestos.
4. Proof of Stake: El probador genera una prueba de conocimiento cero para el bloque propuesto y la envía al contrato inteligente TaikoL1 para su verificación. Si la prueba de bloque es válida, se acepta y el probador recibe una recompensa.
5. Nodo: Los nodos de Taiko ejecutan transacciones de datos en la cadena, gestionan el estado de la cadena Rollup y garantizan que la red se mantenga sincronizada. Estos nodos ayudan a los proponentes y a los validadores a cumplir con sus roles.
6. Servicio de mensajería y señalización entre cadenas: La arquitectura de Taiko admite la mensajería segura entre cadenas entre redes de capa 2 y Ethereum. Esto se logra a través de las pruebas de Merkle y la sincronización raíz de estado, lo que permite que los mensajes y las actualizaciones de estado se comuniquen de manera confiable entre las dos cadenas.
   Este diseño reduce la carga en la red principal de Ethereum y aumenta la capacidad de transacción sin afectar la seguridad o la descentralización.

ZK-EVM

ZK-EVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) es importante para la arquitectura de Taiko porque replica la funcionalidad de la máquina virtual de Ethereum y garantiza que todos los códigos de operación de Ethereum sean compatibles. Genera pruebas criptográficas (ZK-SNARK) para verificar las transacciones sin revelar los detalles de la transacción, siendo compatible con Ethereum y manteniendo altos estándares de seguridad y privacidad.

Nodo Taiko L2 Rollup

El nodo Taiko L2 Rollup recupera datos de transacciones de la red Layer 1 de Ethereum y procesa esas transacciones en Layer 2, administrando la ejecución de transacciones en la red Taiko Layer 2. Este nodo utiliza una versión bifurcada del cliente Ethereum Geth, lo que garantiza el uso del mismo algoritmo hash, esquema de firma y estructura de datos, mejorando así la compatibilidad y interoperabilidad con el ecosistema de Ethereum. El nodo maneja el estado de la cadena Rollup, asegurando que las transacciones se ejecuten de manera determinista y se completen de forma segura.

Protocolo Taiko

El Protocolo Taiko rige el funcionamiento de la red Taiko, define las reglas para el procesamiento de transacciones y los roles de los participantes, y mantiene la transparencia y la descentralización.

Proponentes, verificadores y operadores de nodos

El proponente es responsable de construir bloques Rollup de transacciones desde Layer 2 y enviarlos a la red principal de Ethereum. Los probadores generan pruebas ZK-SNARK para verificar las transacciones en estos bloques. Estos dos roles están abiertos a cualquier participante, apoyando la naturaleza descentralizada y sin permisos de Taiko. Los operadores de nodos ejecutan nodos Taiko para sincronizar la red y mantener la consistencia de la cadena Rollup. Estos roles son cruciales para el funcionamiento de la arquitectura de Taiko, asegurando el procesamiento seguro y eficiente de las transacciones.

Desafío y equilibrio

Implementar ZK-EVM en Taiko sigue siendo un desafío, especialmente en términos de eficiencia al verificar transacciones con ZK-SNARKs.

La EVM no se diseñó originalmente para un entorno de conocimiento cero, lo que provocó algunas ineficiencias. Para abordar estos problemas, Taiko ha realizado ajustes específicos en el protocolo Ethereum, como la reestructuración de las tarifas de gas y la limitación de ciertas funciones de EVM. Estas modificaciones son necesarias para equilibrar la necesidad de compatibilidad y la generación eficiente de pruebas.

Todavía existe un equilibrio relacionado con el costo de disponibilidad de datos: publicar todos los datos de transacción en Ethereum para lograr la disponibilidad de datos tiene un costo muy alto, pero Taiko mitiga esta situación mediante el uso de tecnología de compresión de datos.

El plan Taiko busca mejorar la compatibilidad con los contratos inteligentes existentes en Ethereum, aumentar la eficiencia de las pruebas de conocimiento cero (ZK) y explorar funciones de interoperabilidad entre cadenas. Estos avances tienen como objetivo mejorar la escalabilidad de Taiko, reducir costos y brindar nuevas oportunidades a desarrolladores y usuarios.

¿Qué es la tecnología ZK-Rollup?

Taiko se basa en la tecnología de acumulación de prueba de conocimiento cero (ZK-Rollup), que tiene como objetivo escalar Ethereum moviendo la computación fuera de la cadena mientras se mantienen los datos disponibles en la cadena. Este método utiliza pruebas criptográficas, específicamente pruebas de conocimiento no interactivas concisas de conocimiento cero (ZK-SNARK), para verificar la exactitud de las transacciones. Esto significa que Taiko solo necesita presentar pruebas concisas para demostrar que la transacción se ejecutó correctamente, sin necesidad de publicar todos los datos de la transacción en Ethereum, lo que reduce la cantidad de datos que deben publicarse en la cadena.

La principal ventaja de ZK-Rollup radica en su capacidad para comprimir datos de transacciones, lo que aumenta la capacidad de rendimiento de Ethereum. Esto se logra al agrupar múltiples transacciones en una sola prueba, que luego se verifica en la red principal de Ethereum.

La diferencia entre ZK-Rollup y otras soluciones de escalado, como Optimistic Rollup, es que no depende de pruebas de fraude y tiene una finalidad más rápida debido a que las pruebas se verifican inmediatamente después de ser presentadas. También utilizan pruebas recursivas, donde una prueba puede verificar la validez de otra prueba. Este enfoque permite finalizar múltiples bloques con una sola prueba, lo que mejora aún más la escalabilidad de la red.

Sin embargo, ZK-Rollup también enfrenta desafíos, especialmente en la generación y verificación de pruebas, que requieren una gran cantidad de recursos computacionales. A pesar de estos desafíos, las ventajas de ZK-Rollup en escalabilidad y seguridad lo convierten en una parte importante de la arquitectura Taiko.

Comprender ZK-EVM, equivalente a Ethereum

La Máquina Virtual de Ethereum de Conocimiento Cero de Taiko (ZK-EVM) tiene como objetivo ser totalmente compatible con la infraestructura existente de Ethereum. Esta compatibilidad significa que cualquier contrato inteligente, herramienta o aplicación que se ejecute en Ethereum se puede implementar en Taiko sin necesidad de modificaciones. ZK-EVM en Taiko admite todos los códigos de operación de Ethereum, lo que garantiza que los desarrolladores no tengan que reescribir ni volver a auditar sus contratos al migrar a Taiko.

ZK-EVM funciona mediante la ejecución de transacciones fuera de la cadena y luego enviar cambios de estado para su validación en Ethereum. Este proceso permite a Taiko ampliar Ethereum mientras se mantiene la seguridad y la descentralización de la red principal, solucionando la problemática de la baja eficiencia al ejecutar la Máquina Virtual Ethereum (EVM) en los circuitos ZK.

La EVM no fue diseñada originalmente para pruebas de conocimiento cero, por lo que Taiko implementó algunas optimizaciones para hacerla más compatible con ZK-SNARKs.

Estas optimizaciones incluyen la modificación de la estructura de tarifas de gas y la limitación o eliminación de algunas funciones de EVM con baja eficiencia en el entorno ZK. A pesar de estos cambios, Taiko todavía logra mantener un alto nivel de compatibilidad con Ethereum, lo que lo convierte en una solución práctica y eficiente para los desarrolladores que buscan expandir sus aplicaciones.

La innovación y características técnicas de Taiko

Taiko ha introducido algunas innovaciones en la solución de capa 2 que la diferencian del resto. Una de ellas es implementar ZK-Rollup manteniendo la equivalencia con Ethereum. El compromiso de Taiko con la compatibilidad total con EVM permite a los desarrolladores mover sus dApps a la capa 2 sin cambios, lo que facilita su adopción e integración. La otra es el uso de pruebas recursivas, que aumentan significativamente el rendimiento de la red al permitir que la finalización de múltiples bloques se realice utilizando una sola prueba. Este enfoque mejora la escalabilidad y reduce el costo de uso de la red, haciéndola más accesible para los usuarios.

destacado

• Tecnología ZK-Rollup: Utiliza pruebas criptográficas para verificar transacciones fuera de la cadena, mejorando la escalabilidad y reduciendo costos.
• ZK-EVM de Ethereum equivalente: compatible con Ethereum, permite a los desarrolladores implementar dApp sin necesidad de modificaciones.
• Arquitectura de capa 2: incluye nodos Rollup, proponentes y verificadores, con disponibilidad de datos mantenida en Ethereum para garantizar transparencia y seguridad.
• Innovación: incluye pruebas de recurrencia para aumentar el rendimiento, totalmente compatible con EVM, así como una estructura de red descentralizada y sin permisos.
• Características técnicas: Se centra en mantener la equivalencia con Ethereum, al mismo tiempo que optimiza las pruebas de conocimiento cero y la descentralización.