Optimistic Rollups vs. Zero-Knowledge Rollups: principales diferencias explicadas

Introducción

La creciente demanda de activos digitales y criptomonedas está llevando las redes blockchain a sus límites técnicos. Este auge genera congestión y comisiones altas, lo que impulsa la necesidad de soluciones innovadoras para la escalabilidad. Las estrategias para mejorar la eficiencia de la blockchain se dividen en dos grandes categorías: soluciones de Capa 1 y soluciones de Capa 2.

Las soluciones de Capa 1, como el sharding, modifican directamente el protocolo base de la cadena. Por el contrario, las soluciones de Capa 2 actúan sobre la cadena principal, como los state channels, sidechains y blockchain rollups. Entre ellas, los blockchain rollups se consolidan como protocolos muy prometedores, diseñados para aumentar el rendimiento de las transacciones a costes mucho más bajos. Combaten la congestión agregando transacciones y comprimiendo los datos, lo que impulsa la eficiencia del procesamiento en todo el ecosistema.

¿Qué es un rollup blockchain?

Los rollups son soluciones de escalabilidad de Capa 2 que agrupan múltiples transacciones desplazando sus datos fuera de la cadena principal para su procesamiento. Las transacciones se ejecutan off-chain, mientras los activos quedan bloqueados de forma segura en smart contracts on-chain. Una vez procesadas, los datos de las transacciones, junto al estado actualizado, se remiten a la cadena principal.

Esta arquitectura aporta una flexibilidad notable, permitiendo que casi cualquier blockchain de Capa 1 adopte rollups para escalar la eficiencia de las transacciones. El resultado: las redes gestionan y registran muchas más transacciones por periodo, ampliando su capacidad global.

Actualmente, los rollups se dividen en dos grandes categorías: optimistic rollups y zero-knowledge (zk) rollups. Cada uno presenta características, ventajas y limitaciones propias.

¿Qué es un Optimistic Rollup?

Los optimistic rollups asumen por defecto la validez de todas las transacciones, lo que acelera el procesamiento. Agrupan varias transacciones para ejecutarlas off-chain y luego registran los resultados en la blockchain principal mediante técnicas avanzadas de compresión. Los análisis del sector confirman que este modelo puede mejorar drásticamente la escalabilidad.

Los optimistic rollups emplean un modelo de seguridad robusto que preserva el rendimiento. Un sistema sofisticado de pruebas de fraude funciona junto a un periodo de resolución de disputas ("challenge period"). Durante ese periodo, cualquier participante puede impugnar un lote de transacciones, activando la prueba de fraude para verificar la ejecución correcta.

Si un lote contiene errores, el protocolo corrige automáticamente las transacciones no válidas, las reejecuta y actualiza el estado del bloque. Los participantes que validan transacciones incorrectas se exponen a grandes penalizaciones, lo que disuade conductas maliciosas.

No obstante, los optimistic rollups presentan limitaciones importantes. El challenge period alarga los tiempos de finalización respecto a los zk rollups, por lo que los usuarios deben esperar más para confirmar que las transacciones no serán revertidas. Los retiros también se retrasan, ya que los fondos solo se liberan al finalizar ese periodo. Además, los datos de todas las transacciones deben publicarse on-chain para la finalización, lo que puede hacer este modelo menos eficiente en términos de datos que las soluciones basadas en zero-knowledge.

¿Qué es un Zero-Knowledge (zk) Rollup?

Los zero-knowledge rollups abordan la escalabilidad desde una perspectiva radicalmente distinta. Agrupan transacciones para procesarlas off-chain, pero incorporan una innovación clave: sofisticados sistemas de pruebas matemáticas. Por cada lote procesado, los operadores de zk rollup generan pruebas de validez que confirman matemáticamente los cambios de estado, eliminando la necesidad de publicar los datos brutos de las transacciones.

Estas pruebas de validez son mucho más pequeñas que los datos originales, lo que permite verificaciones más rápidas y económicas. En blockchains líderes, los zk rollups comprimen los datos registrando las transacciones como calldata, lo que reduce directamente las comisiones para el usuario.

Los protocolos de zero-knowledge proof (ZKP) tienen un diseño elegante: un generador de pruebas demuestra que posee información específica de la transacción sin revelarla al verificador. El verificador comprueba la prueba y valida la integridad sin exponer datos confidenciales. Esta arquitectura proporciona una seguridad sólida, ya que la red solo opera sobre estados válidos, eliminando el riesgo de fraude del operador o apropiación indebida de fondos.

Otra ventaja importante: los usuarios no deben monitorizar la red continuamente. Los zk rollups almacenan todos los datos necesarios en la cadena y exigen las pruebas de validez, bloqueando conductas fraudulentas de los operadores. Los usuarios pueden retirar fondos de la mainnet simplemente demostrando la tenencia de tokens con los datos disponibles en la cadena, sin necesidad de terceros.

Principales diferencias entre zk Rollups y Optimistic Rollups

Las diferencias principales entre estos modelos reflejan compensaciones en velocidad, seguridad y eficiencia:

Mecanismo de validación: los optimistic rollups asumen la validez de las transacciones por defecto, con periodo de impugnación tras la ejecución. Los zk rollups exigen pruebas matemáticas de validez antes de confirmar las transacciones.

Tiempo de finalización: los optimistic rollups presentan una finalización más lenta por el challenge period; los zk rollups ofrecen finalización instantánea una vez verificada la prueba de validez.

Requisitos de datos on-chain: los optimistic rollups publican todos los datos de las transacciones en la cadena. Los zk rollups solo publican pruebas de validez comprimidas.

Eficiencia computacional: los zk rollups dan mayor eficiencia al reducir al mínimo los datos on-chain. Los optimistic rollups requieren más volumen de datos en la cadena.

Confianza del usuario: los zk rollups ofrecen seguridad matemática y criptográfica. Los optimistic rollups dependen de la vigilancia comunitaria durante el challenge period.

Costes de transacción: ambos reducen los costes de transacción, aunque los zk rollups pueden ofrecer comisiones aún más bajas mediante una compresión de datos más intensa.

Conclusión

La escalabilidad de la blockchain sigue siendo la barrera principal para la adopción masiva de activos digitales y criptomonedas. Los optimistic rollups y los zero-knowledge rollups son soluciones avanzadas y complementarias, cada una optimizando diferentes aspectos de la seguridad, velocidad y eficiencia.

Los optimistic rollups resultan más sencillos de implementar y permiten la validación descentralizada mediante el challenge period. Los zk rollups aportan seguridad matemática, finalización más rápida y menor volumen de datos en la cadena. A medida que crece la demanda de escalabilidad blockchain, ambas soluciones probablemente coexistirán, cubriendo distintos casos de uso y perfiles de riesgo. El futuro puede incluso aportar modelos híbridos que combinen las ventajas de ambos enfoques, o nuevos paradigmas para abordar los retos de escalabilidad de las redes blockchain.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un roll-up?

Un roll-up es una solución de escalado de Capa 2 que agrupa varias transacciones para procesarlas fuera de la cadena, reduciendo costes y aumentando la velocidad. Luego envía un resumen a la blockchain, preservando la seguridad descentralizada.

¿Qué es un crypto rollup?

Los rollups son protocolos de Capa 2 que procesan transacciones fuera de la red principal, minimizando la congestión y las comisiones. Agrupan numerosas transacciones en un lote, lo que incrementa significativamente la escalabilidad y eficiencia de la blockchain.

¿Cómo funciona un rollup en la blockchain?

Un rollup agrupa varias transacciones fuera de la cadena principal, las procesa y envía un único bloque con los resultados a la blockchain. Esto multiplica la capacidad de transacción y la eficiencia operativa.

¿Cuál es la diferencia entre Optimistic Rollup y ZK Rollup?

Los Optimistic Rollups presuponen que las transacciones son válidas salvo impugnación, publicando todos los datos en la Capa 1. Los ZK Rollups utilizan zero-knowledge proofs para validar las transacciones antes de publicar solo pruebas criptográficas. Los ZK Rollups permiten retiros instantáneos y mayor eficiencia de datos.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas del rollup?

Ventajas: mayor rendimiento de transacciones, comisiones más bajas y operaciones blockchain seguras. Desventajas: complejidad técnica y posible centralización de los operadores.