En este artículo, nos centramos en las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP), uno de los avances tecnológicos más importantes pero menos comprendidos de nuestro sector. Exploraremos el crecimiento, la adopción, la salud de la red y la dinámica competitiva de las ZKP, tanto a nivel de aplicación como de infraestructura.
¿Por qué es importante ZK?
Para que las criptoaplicaciones alcancen una adopción global generalizada, las cadenas de bloques en las que se basan deben ser más escalables y eficientes. Para Ethereum, la mayor cadena de bloques de capa 1, y su comunidad, esto ha llevado a una adopción estratégica de soluciones de escalado de capa 2.
L2 como Optimism, Arbitrum y Base fueron la primera oleada de innovación en este ámbito, y desde entonces se han convertido en las principales plataformas para usuarios y aplicaciones de criptomonedas, bloqueando miles de millones de dólares en valor y atrayendo a millones de direcciones activas.
Al mismo tiempo, las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP) representan otro avance crítico en las soluciones de escalado, ya que teóricamente ofrecen un rendimiento que podría superar con creces la infraestructura existente y permitir una amplia gama de nuevas aplicaciones. Aunque todavía se encuentra en sus primeras fases, los rápidos avances en este campo lo hacen merecedor de nuestra atención.
Aunque todavía es pronto, los datos en cadena apoyan el argumento de que el sector de las criptomonedas está experimentando un cambio significativo hacia las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP, por sus siglas en inglés), empezando por las aplicaciones ZKP y siguiendo por la infraestructura respaldada por ZKP, como los Rollups.
Un agradecimiento especial a los equipos de NEBRA y OurNetwork, así como a los principales colaboradores de datos, Jackie (Dune) y Brandyn (OurNetwork). Sin su apoyo, este análisis no habría sido posible. Veamos ahora los datos que ilustran esta transformación.
ZKP: Salud de la industria
El gasto total en Zero-Knowledge Proofs (ZKP) de las soluciones de capa 2 ha superado los 60 millones de dólares.
Las tarifas de liquidación totales (TSF) pagadas por los proyectos ZKP a Ethereum L1 han superado los 60,4 millones de dólares, lo que muestra una adopción significativa a lo largo del tiempo. En diciembre de 2023, las TSF alcanzaron un máximo de 15 millones de dólares. En los últimos 30 días, TSF para la verificación de ZKP en Ethereum L1 fue de solo $150,000, lo que refleja el progreso en la reducción de costos a través de optimizaciones tecnológicas.
Las direcciones activas que utilizan ZKP aumentaron constantemente en 2023 y 2024, alcanzando un máximo de 7,6 millones en marzo de este año. A pesar de una caída a 4,8 millones de direcciones activas en julio de 2024, marcando un mínimo anual, el promedio de direcciones activas para el año todavía se duplicó en comparación con el promedio mensual de 2023 de 3,2 millones, a pesar de una desaceleración más amplia del mercado durante el verano.
El mes pasado se generaron más de 1,5 millones de pruebas, pero el número de pruebas ZK asentadas en bloques L1 en 2024 ha disminuido, tras alcanzar un máximo de 189.280 en diciembre de 2023.
Esta tendencia se debe principalmente a un ligero descenso de la demanda (usuarios activos), pero sobre todo a los avances tecnológicos. zkRollups ha adoptado nuevas tecnologías como la agregación de pruebas para reducir el número de pruebas y TSF.
ZKP: Tendencias de los proyectos
Linea ha generado 23,2 millones de transacciones ZKP de 5,5 millones de usuarios.
En términos de adopción de usuarios de ZKP, Línea se perfila como una cadena «de éxito». En los últimos 30 días, esta L2 encabezó la tabla con 1,77 millones de direcciones activas únicas, seguida de zkSync con 1,3 millones y Pergamino con 950.000.
En diciembre de 2023, el gasto de L1 en ZKP de Linea se disparó hasta los 12,8 millones de dólares, lo que supuso casi el 85% del gasto en ZKP de todos los proyectos ese mes, un récord impulsado principalmente por el programa Voyage XP de Linea. Recientemente, en 2024, Scroll ha empezado a dominar los pagos de TSF a L1, y se espera que los costes disminuyan aún más en una actualización prevista para el 21 de agosto.
ZKP: Infraestructura y aplicaciones
El número de transacciones ZKP desencadenadas por la infraestructura supera en más de 250 veces a las desencadenadas por las aplicaciones.
Hasta ahora, 16,6 millones de direcciones han activado transacciones ZKP a través de la infraestructura, en particular zkRollups, mientras que sólo 62.780 direcciones han activado transacciones ZKP a través de aplicaciones.
Hay varias razones que explican este marcado contraste.
En primer lugar, las sanciones de la OFAC de agosto de 2022 contra Tornado Cash, una aplicación clave que utiliza ZKP para la protección de la privacidad, ilegalizaron el uso de Tornado Cash por parte de los ciudadanos estadounidenses, lo que provocó una reducción del uso de ZKP en las aplicaciones.
En segundo lugar, el coste de cada transacción ZKP a nivel de infraestructura es significativamente menor que a nivel de aplicación: el coste medio de 30 días deinea por transacción es de 0,00034 dólares.
Incluso la infraestructura ZKP más cara, Polygon zkEVM, con un coste medio por transacción de 0,03 dólares, sigue siendo mucho más barata que las principales aplicaciones ZKP.
Con el polvo de las sanciones de la OFAC asentándose, el uso de la aplicación ZKP ha experimentado un resurgimiento. Tornado Cash sigue siendo una aplicación ZK relativamente barata en términos de coste por transacción, con una media de 30 días de 1,0 $.
Aunque no es una comparación totalmente comparable debido a las mayores tasas de L1, el coste de las transacciones de Tornado sigue siendo unas 33 veces superior al de Polygon zkEVM y unas 3.300 veces superior al de Linea.
ZKP: Macrotendencias
Los cinco principales Optimistic Rollups siguen dominando zkRollups en términos de direcciones activas, con una proporción de 4:1; sin embargo, zkRollups se está acercando a la paridad con Ethereum L1 en direcciones activas este año.
Los cinco principales Optimistic Rollups han visto crecer sus direcciones activas de 3,8 millones en enero de 2024 (en realidad, menos que los 4,8 millones de zkRollups) a más de 17,8 millones.
Aunque muchas cadenas zkRollup aún no se han lanzado, cabe destacar que estas soluciones ya han atraído más de la mitad del número de direcciones que Ethereum L1 en cada mes completo: en julio, las direcciones activas de zkRollups aún representaban el 13% de la cuota de mercado de Ethereum L1 y de los cinco principales Optimistic Rollups.
El mes pasado, Linea ocupó el tercer puesto entre los L2, con 1,8 millones de direcciones activas. Base lideró todas las L2 con 11,5 millones de direcciones activas, seguida de cerca por Arbitrum con 5,8 millones.
A medida que los L2 adoptan tecnologías relacionadas con ZKP más eficientes, la proporción de tarifas de gas gastadas en llamadas de contratos ZKP en realidad ha disminuido a un promedio móvil de 30 días del 0,14%. Esto es unas 100 veces inferior a los máximos históricos de diciembre de 2023, cuando las transacciones ZKP representaron más del 14 % de las comisiones de gas totales de Ethereum en dos ocasiones.
ZK Proof: La Singularidad de la Prueba y el Futuro Propiciado por NEBRA
La tecnología clave para ampliar el espacio de bloques de las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP) es la agregación de pruebas, que consolida múltiples pruebas de diferentes fuentes en una única prueba recursiva que valida la corrección de estas pruebas (es decir, una prueba agregada).
Los protocolos de agregación de pruebas como NEBRA UPA aumentan significativamente el ancho de banda y reducen el coste de las Pruebas de Conocimiento Cero en cadena.
Por ejemplo, en la versión actual de NEBRA UPA, el coste de verificar las pruebas Groth16 se ha reducido de 300.000 gas a 18.000 gas, una reducción de costes de más de 15 veces. Esto es similar a cómo los protocolos de disponibilidad de datos (como 4844, Celestia, EigenDA y Avail) reducen los costes de disponibilidad de datos.
Además, la agregación de pruebas podría permitir lo que Vitalik Buterin ha denominado la «singularidad de la prueba», en la que cada bloque contiene una única prueba agregada. La agregación de pruebas no solo se utiliza para reducir el coste de la verificación ZKP en la cadena, sino que también permite la interoperabilidad nativa y la liquidación compartida entre zkRollups.
El lanzamiento de NEBRA de UPA en Ethereum mainnet y su futuro sistema operativo Rollup marca un avance significativo para todo el campo de ZK. Con la llegada de la singularidad de la prueba, el futuro de ZK y blockchain parece más brillante. Imagínese el ahorro que supondría la agregación de pruebas: ¡Ethereum podría ahorrarse más de 39 millones de dólares!
¿Qué es la prueba de conocimiento cero?
Las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP) permiten verificar cálculos arbitrarios con pequeñas pruebas criptográficas al tiempo que ofrecen protección de la privacidad. Las aplicaciones y las infraestructuras suelen utilizar las ZKP de dos maneras:
- Protección de la intimidad
- Computación verificable y escalabilidad
- Nebra
En estos casos, se generan Pruebas de Conocimiento Cero combinando datos específicos del usuario con datos públicos en la cadena. Estas pruebas se verifican en la cadena para ejecutar cierta lógica de negocio posterior.
Aplicaciones de protección de la intimidad:
En términos de flujo de datos, cuando las ZKP se utilizan en aplicaciones de protección de la privacidad, las pruebas deben generarse en el lado del cliente para evitar la filtración de información sensible del usuario (como las claves privadas). En estas aplicaciones, el cliente controlado por el usuario (ya sea un navegador o una aplicación que se ejecuta en un teléfono) envía la prueba directamente a la cadena de bloques.
Ejemplos:
- Soluciones de identidad basadas en ZK, como Worldcoin
- Aplicaciones financieras que preservan la privacidad, como Tornado Cash y Railgun
Soluciones a escala:
Cuando se utilizan ZKP para el escalado, la generación de pruebas no suele requerir datos sensibles del usuario. Así, la generación de pruebas puede delegarse a servidores más potentes o nubes públicas. Algunas soluciones de escalado utilizan la aceleración por GPU para mejorar el rendimiento y la latencia de la generación de pruebas.
Ejemplos:
- zkRollups, como zkSync, Polygon zkEVM, Scroll, Starkware y Linea
- zkCoprocesadores, como Succinct, RISC Zero, Axiom, Brevis y Lagrange
Metodología ZKP
A través de este cuadro de mandos, medimos tres parámetros clave:
- Honorarios totales de liquidación (TSF): La cantidad total de ETH pagada por usuarios o soluciones de escalado para verificar Pruebas de Conocimiento Cero en la cadena. Estas tarifas pueden desglosarse normalmente en precompilaciones relacionadas con la criptografía que llaman al EVM (detallado a continuación).
- Volumen de transacciones en cadena: Número de transacciones que verifican Pruebas de Conocimiento Cero.
- Recuento de usuarios activos: Número de usuarios que utilizan pruebas ZK.
¿Cómo lo medimos?
Implementamos consultas en los datos indexados de Dune para Ethereum con el fin de capturar los gastos de gas para la verificación de ZKP. Identificando los contratos correctos y los métodos de llamada a transacciones, determinamos las llamadas internas relevantes (consulte la metodología de datos anotados en esta sección). Estos gastos proceden principalmente de la llamada a los siguientes precompiles:
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