Rollups Otimistas vs ZK‑Rollups: O que são e como diferem

Nos últimos anos, a escalabilidade tem sido o grande desafio das blockchains públicas, especialmente do Ethereum. Para superar as limitações de throughput e altas taxas de gás, surgiram soluções de camada 2 (Layer 2) chamadas rollups. Dentro desse universo, duas famílias se destacam: os optimistic rollups e os zero‑knowledge rollups (ZK‑rollups). Este artigo aprofunda o que são essas tecnologias, como funcionam, suas vantagens e desvantagens, e quando usar cada uma.

1. Conceitos básicos de rollups

Um rollup agrupa (“roll up”) várias transações off‑chain e publica apenas um commitment (geralmente um hash ou prova) na camada base da blockchain. Dessa forma, a camada 2 assume a maior parte da carga computacional, enquanto a camada 1 (Ethereum) garante a segurança final.

Existem três pilares que definem um rollup:

• Disponibilidade de dados: os dados das transações são armazenados na camada 1 para que qualquer validador possa reconstruí‑los.
• Segurança: o consenso da camada 1 protege contra fraudes.
• Escalabilidade: a solução deve aumentar o número de transações por segundo (TPS) sem sacrificar segurança.

2. Optimistic Rollups

Os optimistic rollups assumem que todas as transações são válidas por padrão – daí o termo “otimista”. Eles postam apenas o state root na camada 1 e dão a todos os participantes um período de challenge (geralmente 1 semana) para apontar possíveis fraudes.

Se ninguém contestar, o bloco é considerado finalizado. Caso haja um desafio, um verificador de fraude (fraud proof) executa a transação suspeita na camada 1 para confirmar a validade.

Principais características:

• Latência de finalização: pode levar até 1 semana para que a transação seja considerada irrevogável.
• Custos de gas: relativamente baixos, pois apenas o state root e as provas de fraude são enviados.
• Compatibilidade EVM: quase total, facilitando a migração de dApps existentes.

Exemplos populares: Arbitrum e Optimism.

3. ZK‑Rollups

Os ZK‑rollups utilizam provas de conhecimento‑zero (zero‑knowledge proofs) para validar off‑chain todas as transações antes de enviá‑las à camada 1. A prova (geralmente uma SNARK ou STARK) demonstra que o conjunto de transações é correto, sem revelar os detalhes individuais.

Como a prova já garante a validade, não há necessidade de um período de challenge. A finalização é quase instantânea.

Principais características:

• Finalização quase imediata: a transação é considerada segura assim que a prova é publicada.
• Segurança criptográfica: a validade depende da robustez das provas de ZK, que são matematicamente verificáveis.
• Maior complexidade de desenvolvimento: gerar provas eficientes requer conhecimento avançado de matemática e de linguagens como Circom.

Exemplos notáveis: zkEVM, StarkNet e Loopring.

4. Comparativo técnico

Critério	Optimistic Rollups	ZK‑Rollups
Tempo de finalização	Até 1 semana (challenge period)	Segundos a minutos (publicação da prova)
Custos de gas	Baixos, mas depende do número de challenges	Levemente mais altos para gerar provas, porém compensado por menor data availability gas
Compatibilidade EVM	Alta (pode executar bytecode EVM direto)	Em evolução – Ethereum.org aponta para zkEVM como caminho futuro
Segurança	Baseada em fraude proofs; depende da vigilância da comunidade	Baseada em provas criptográficas matemáticas
Complexidade de desenvolvimento	Baixa – reutiliza contratos existentes	Alta – requer circuitos ZK e auditoria especializada

5. Quando escolher cada solução?

Optimistic Rollups são ideais para dApps que precisam de alta compatibilidade com o ecossistema Ethereum, como mercados NFT, plataformas DeFi complexas e jogos que já rodam na EVM. Se o prazo de finalização não for crítico (por exemplo, transações de empréstimo que podem aguardar alguns dias), a simplicidade de implementação compensa.

ZK‑Rollups brilham em casos onde a velocidade de finalização e a privacidade são cruciais. Exchanges descentralizadas (DEX), pagamentos instantâneos e aplicações que exigem alta taxa de transferência (ex.: jogos de alta frequência) se beneficiam das provas instantâneas. Além disso, projetos que valorizam a data availability mínima podem reduzir ainda mais os custos de gas.

6. Integração com outras soluções de camada 2

Rollups não são mutuamente exclusivos. Muitos projetos adotam uma estratégia híbrida, usando Polygon (MATIC) Layer 2 como rollup otimista para compatibilidade e ZK‑rollups como camada de pagamento rápido.

Além disso, a compreensão profunda do Ethereum é essencial para escolher a ponte correta entre a camada 1 e as diferentes rollups.

7. Desafios e perspectivas futuras

Ambas as tecnologias ainda enfrentam desafios:

• Optimistic Rollups: risco de fraude não detectada dentro do período de challenge e a necessidade de monitoramento ativo por parte da comunidade.
• ZK‑Rollups: custo computacional de gerar provas, embora esteja diminuindo com avanços como recursive SNARKs e halo 2.

O futuro aponta para uma convergência onde as rollups serão interoperáveis, permitindo que usuários migrem entre elas sem fricção. O Ethereum Roadmap já inclui melhorias de EVM compatibilidade para ZK‑rollups, o que deve acelerar sua adoção.

8. Conclusão

Rollups otimistas e ZK‑rollups são pilares da escalabilidade do Ethereum. Enquanto os primeiros oferecem compatibilidade e simplicidade, os segundos entregam velocidade e segurança criptográfica. A escolha depende do caso de uso, da necessidade de finalização rápida e da capacidade de desenvolvimento da equipe.

Entender essas diferenças permite que investidores, desenvolvedores e entusiastas tomem decisões mais informadas, contribuindo para um ecossistema mais robusto e escalável.