O que são zero-knowledge rollups (ZK-rollups)?

Blockchains têm espaço limitado, e à medida que mais usuários entram onchain, empresas buscam formas de minimizar seus custos de transação e sua pegada onchain. Algumas otimizam seus negócios na L1, outras lançam novas L1s inteiramente (olá, Stripe). Algumas constroem em L2s para minimizar seus custos na L1, e outras lançam a própria (olá, World).

No cenário de L2s, existem diversos designs de L2 populares atualmente, cada um com seu próprio conjunto de tradeoffs. Um design que vem crescendo em popularidade são os rollups, dos quais existem dois tipos principais: optimistic rollups e zero-knowledge rollups. Neste post, vamos explicar tudo o que você precisa saber sobre o segundo.

Seja você um desenvolvedor escolhendo a solução de escalabilidade certa para seu app ou apenas queira entender o cenário do mercado, este guia detalha tudo o que você precisa saber sobre ZK-rollups em linguagem simples.

Tl;dr: ZK-rollups em 2025

• ZK-rollups agrupam transações off-chain e provam sua validade usando zero-knowledge proofs. Essas transações agrupadas são então transmitidas onchain.
• Momento de mercado: o mercado de rollups hoje é dominado por designs optimistic (como Optimism e Arbitrum), mas à medida que a tecnologia ZK amadurece, esse equilíbrio pode começar a mudar.
• Vantagem chave: ZK-rollups oferecem finalidade instantânea (sem os atrasos de 7 dias para saque como nos optimistic rollups).
• Principais players: Matter Labs (criadores do framework zkSync), Starknet, Polygon Labs (operadores da Polygon zkEVM), e Scroll (opera a Scroll zkEVM) lideram a corrida das zkEVM. Além disso, times como RISC Zero e OP Succinct estão expandindo o alcance das provas ZK construindo integrações com frameworks existentes, como o OP Stack da Optimism.
• Melhor para: ZK-rollups são bem adequados para gaming, DeFi e outras aplicações que exigem liquidação rápida e privacidade.

O que exatamente são ZK-rollups?

Um zero-knowledge rollup (ZK-rollup) é uma solução de escalabilidade Layer 2 que executa transações fora da chain principal layer 1 (por exemplo, Ethereum), e então envia uma prova criptográfica (não os dados brutos da transação) de volta para a L1 para verificação.

Pense assim: em vez de mostrar ao professor toda a sua lição de matemática para provar que você chegou à resposta certa, você fornece uma prova matemática que demonstra que você resolveu o problema corretamente sem revelar seu processo. Essa é a parte do "zero-knowledge": provar a validade da resposta/dado sem expor os detalhes.

Os componentes principais de um ZK-rollup

Todo sistema de ZK-rollup tem algumas peças centrais:

1. Contratos on-chain (na Ethereum): existem dois contratos na L1. Um contrato principal, que armazena os blocos do rollup e rastreia as atualizações de estado, e um contrato verificador, que valida as zero-knowledge proofs.
2. Máquina virtual off-chain: essa máquina gerencia o estado do rollup e executa as transações. Ela também gera as validity proofs para as transações em lote. Essa máquina tem operadores chamados "sequenciadores", que sequenciam e processam as transações dos usuários.
3. Validity proofs: essas provas são a evidência criptográfica de que as computações off-chain estão corretas. Essas provas vêm em 2 formatos: zk-SNARKs ou zk-STARKs.

Como funcionam os ZK-rollups?

Em um nível alto, os rollups (tanto optimistic quanto ZK) viabilizam transações mais baratas e melhor escalabilidade onchain combinando um grande número de transações em uma única transação que é minerada na Ethereum mainnet (ou qualquer que seja a L1 sobre a qual o rollup é construído). Os ZK-rollups especificamente adicionam provas criptográficas (zero-knowledge validity proofs) para garantir a correção dessas transações, o que reduz as suposições de confiança e pode viabilizar uma finalidade mais rápida em comparação com os optimistic rollups.

Essa transação única toma a forma de uma validity proof, também conhecida como succinct, non-interactive argument of knowledge (SNARK) ou succinct, transparent argument of knowledge (STARK).

SNARKs e STARKs são o mesmo conceito de um hash de transação criptográfico. Mesmo que uma transação típica da Ethereum tenha muitos componentes, todos eles podem ser representados em um hash de transação único sem revelar os dados da transação, como visto no exemplo abaixo.‍

Um print de uma transação do Etherscan.

No fim das contas, minerar essa única transação em vez de centenas de transações Ethereum é o que torna os ZK-rollups significativamente mais baratos do que usar a Layer 1 da Ethereum.

Vamos percorrer o fluxo típico de uma transação em ZK-rollup para entender melhor como esses rollups funcionam:

Etapa 1: envio da transação

Um usuário envia uma transação a um operador de ZK-rollup (chamado sequenciador). A execução dessa transação acontece off-chain, na rede Layer 2.

Etapa 2: processamento em lote

O operador coleta centenas ou milhares de transações, as executa em sequência, e as agrupa em um lote, que representa a versão mais recente do estado do rollup.

Etapa 3: geração da proof

O operador então gera uma validity proof—uma garantia matemática de que:

• Todas as transações no lote são válidas
• O novo state root está correto
• Nenhum double-spending ou outra fraude ocorreu em nenhuma das transações desse lote

Etapa 4: verificação on-chain

O estado final atual do rollup (a partir das últimas transações agrupadas) e a validity proof correspondente são enviados para a Ethereum, ou qualquer que seja a chain L1 sobre a qual o rollup é construído. O contrato verificador checa a proof em milissegundos e aceita ou rejeita o lote inteiro.

Etapa 5: finalidade

Assim que a Ethereum aceita a proof, todas as transações desse lote são finais. Sem períodos de espera, sem contestações por fraude. Apenas liquidação instantânea.

ZK-rollups vs. optimistic rollups: as diferenças reais

Como mencionamos na introdução, existem 2 sabores principais de rollups no mercado hoje. Então, qual é a diferença entre o ZK-rollup descrito acima e os optimistic rollups?

Por que os ZK-rollups estão ganhando força

Finalidade instantânea é o recurso decisivo. Em optimistic rollups como Arbitrum ou Optimism, sacar fundos para a Ethereum requer um período de contestação de 7 dias. Os ZK-rollups eliminam isso completamente—seus fundos ficam disponíveis assim que a proof é verificada na Ethereum.

Segurança aprimorada por meio de matemática em vez de economia. Os optimistic rollups dependem de validadores e incentivos econômicos para detectar fraudes, mas os ZK-rollups tornam a fraude matematicamente impossível.

Potencial de privacidade: embora a maioria dos ZK-rollups atuais não utilize plenamente os aspectos de privacidade prometidos por seu design (a tecnologia zk está muito na vanguarda e ainda em desenvolvimento), a tecnologia subjacente viabiliza transações privadas—algo que os optimistic rollups não podem oferecer.

O cenário de escalabilidade ZK em evolução

As narrativas iniciais costumavam focar em como a maior barreira à adoção dos ZK-rollups era a experiência do desenvolvedor. As primeiras implementações exigiam aprender novas linguagens de programação (como o Cairo da Starknet) ou lidar com funcionalidade limitada de smart contracts.

As zkEVMs resolvem esse problema recriando a Ethereum Virtual Machine dentro de um ambiente zero-knowledge, permitindo que desenvolvedores façam deploy de contratos Solidity existentes com pouca ou nenhuma modificação. Com o tempo, times como RISC Zero e OP Succinct estão integrando provas zk diretamente em stacks existentes, como o OP Stack da Optimism, que já oferece forte compatibilidade com a EVM. Por fim, as zkEVMs avançaram significativamente. Os projetos melhoraram progressivamente a equivalência com a EVM.

O espectro de compatibilidade das zkEVM

A maioria dos projetos está convergindo para o Type 2, que oferece o melhor equilíbrio entre compatibilidade e desempenho.

Os principais players de ZK-rollup em 2025

Polygon zkEVM - o zk rollup de uma L2 popular

• TVL: $330M+
• Abordagem: zkEVM Type-2 (equivalência quase perfeita com a EVM)
• Sistema de proof: PLONK
• Recurso de destaque: migração mais fácil a partir da Ethereum
• Casos de uso: protocolos DeFi que buscam um ambiente de desenvolvimento familiar

Linea - a zkEVM enterprise da ConsenSys

• TVL: $840M+
• Abordagem: zkEVM Type-2 com foco enterprise
• Sistema de proof: PLONK com criptografia baseada em reticulados
• Recurso de destaque: integração com o ecossistema ConsenSys, integração perfeita com o MetaMask
• Casos de uso: DeFi enterprise, aplicações institucionais

zkSync era - um pioneiro em zk

• TVL: $280M+
• Abordagem: compatível com EVM usando zkEVM personalizada
• Sistema de proof: PLONK (zk-SNARKs)
• Recurso de destaque: account abstraction nativa e transações sem gas
• Casos de uso: protocolos DeFi como Yearn Finance, FRAX

StarkNet - a experiência centrada em Cairo

• TVL: $275M+
• Abordagem: VM personalizada com a linguagem de programação Cairo
• Sistema de proof: zk-STARKs (resistente a computação quântica)
• Recurso de destaque: maior potencial de throughput
• Casos de uso: dYdX (trading de perpétuos), ImmutableX (NFT gaming)

Scroll - uma colaboração com a Ethereum Foundation

• TVL: $180M+
• Status: mainnet lançada recentemente
• Abordagem: zkEVM Type-2 focada em segurança
• Sistema de proof: PLONK
• Recurso de destaque: construída com a equipe de privacidade da Ethereum Foundation
• Casos de uso: aplicações com foco em segurança

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Construindo sobre ZK-rollups: considerações para desenvolvedores

Quando escolher ZK-rollups

✅ Seu app precisa de finalidade instantânea (trading, gaming, aplicações em tempo real) ✅ Volume de transações é alto com valores individuais pequenos (micropagamentos, apps sociais) ✅ Segurança é fundamental (aplicações financeiras, ativos de alto valor) ✅ Recursos futuros de privacidade importam (DeFi em conformidade, aplicações enterprise)

Quando manter os optimistic rollups

✅ Você precisa de compatibilidade perfeita com a EVM hoje (protocolos DeFi complexos) ✅ Velocidade de desenvolvimento importa mais que desempenho ideal (prototipagem rápida) ✅ Seus usuários principalmente depositam e raramente sacam (staking de longo prazo, provisão de liquidez)

Começando: guia de deployment

A maioria das zkEVMs suporta ferramentas padrão como Hardhat, Foundry e MetaMask com mudanças mínimas de configuração.

O que vem a seguir: o roadmap dos ZK-rollups

Desenvolvimentos de 2025 para acompanhar

• Maturação das zkEVM: zkEVMs Type-1 alcançando prontidão para produção
• Sequenciadores compartilhados: produção de blocos descentralizada entre múltiplas chains ZK
• Bridges ZK: interoperabilidade nativa entre diferentes redes de ZK-rollup
• Recursos de privacidade: transações zero-knowledge reais para privacidade em conformidade

O futuro da elastic chain

A visão da zkSync de uma "elastic chain"—uma rede de ZK rollups interconectados—representa o provável futuro da escalabilidade de blockchain. Em vez de chains isoladas competindo entre si, estamos caminhando para um ecossistema unificado onde:

• Interoperabilidade nativa entre chains elimina os riscos de bridges
• Liquidez compartilhada em toda a rede
• Escalabilidade modular onde novas chains podem ser adicionadas conforme necessário

Por que os ZK-rollups importam para o seu projeto

Os ZK-rollups não são apenas mais uma solução de escalabilidade—eles podem se tornar a base para a próxima geração de aplicações blockchain. Enquanto os optimistic rollups dominaram o início da era Layer 2 com sua simplicidade, os ZK-rollups estão rapidamente fechando a diferença em experiência do desenvolvedor enquanto oferecem propriedades superiores para muitos casos de uso.

Se você está construindo uma aplicação que precisa de finalidade instantânea, alto throughput de transações, ou potenciais recursos de privacidade, os ZK-rollups devem estar no topo da sua lista de avaliação. O tooling para desenvolvedores finalmente está maduro o suficiente para uso em produção, e os incentivos do ecossistema estão se alinhando em torno do desenvolvimento ZK-first.

Pronto para começar a construir? O ecossistema de ZK-rollup está evoluindo rapidamente, mas a tecnologia central já está pronta para produção. Qualquer que seja o stack zk que você escolher, a Alchemy oferece suporte de produto para a maioria deles. Para uma lista completa das chains suportadas, confira nosso diretório de chains.

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Perguntas frequentes

O que são zero-knowledge rollups (ZK-rollups)?

ZK-rollups são soluções de escalabilidade Layer 2 que executam transações off-chain, e então enviam provas criptográficas de volta para a Layer 1 para verificação, viabilizando transações mais baratas e melhor escalabilidade sem revelar os detalhes das transações.

Como os ZK-rollups diferem dos optimistic rollups?

Os ZK-rollups usam validity proofs para garantir a correção das transações imediatamente, enquanto os optimistic rollups assumem que as transações são válidas e exigem um período de contestação de 7 dias para saques. Os ZK-rollups oferecem finalidade instantânea, enquanto os optimistic rollups dependem de incentivos econômicos para detectar fraudes.

Como funciona uma transação em ZK-rollup?

Os usuários enviam transações a um sequenciador, que agrupa centenas ou milhares de transações, gera uma validity proof, e a envia para a Ethereum. Assim que a proof é verificada on-chain, todas as transações do lote se tornam finais instantaneamente.

O que são validity proofs em ZK-rollups?

Validity proofs são evidências criptográficas (zk-SNARKs ou zk-STARKs) que confirmam que as computações off-chain estão corretas. Elas funcionam como um hash de transação, representando todos os dados da transação em uma proof única sem revelar os detalhes.

Quais são os principais projetos de ZK-rollup em 2025?

Os principais players incluem Polygon zkEVM ($330M+ de TVL), Linea ($840M+ de TVL), zkSync Era ($280M+ de TVL), Starknet ($275M+ de TVL) e Scroll ($180M+ de TVL), cada um oferecendo abordagens diferentes de compatibilidade com a EVM e sistemas de proof.

O que é uma zkEVM?

Uma zkEVM recria a Ethereum Virtual Machine dentro de um ambiente zero-knowledge, permitindo que desenvolvedores façam deploy de contratos Solidity existentes com pouca ou nenhuma modificação, resolvendo os primeiros desafios de experiência do desenvolvedor dos ZK-rollups.

Quando devo construir em um ZK-rollup em vez de um optimistic rollup?

Escolha ZK-rollups quando sua aplicação precisar de finalidade instantânea, lidar com alto volume de transações com valores pequenos, exigir segurança forte, ou puder precisar de recursos futuros de privacidade, como trading, gaming ou aplicações em tempo real.

Os ZK-rollups são seguros?

Sim, os ZK-rollups tornam a fraude matematicamente impossível por meio de provas criptográficas em vez de depender de incentivos econômicos, oferecendo segurança aprimorada ao mesmo tempo em que herdam a segurança de consenso da camada base.