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LAYER:zkSync2.0兼容EVM打破ZKRollup技術瓶頸

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L2Beat的數據顯示,zkSync網絡鎖倉的加密資產總額已超過1.4億美元,7日內增幅為38%。zkSync是基于ZKRollup擴容方案實現的以太坊Layer2網絡,目前,它的TVL增幅在眾多Layer2網絡中排名第一,這說明越來越多資金和用戶正在體驗zkSync網絡及其應用。

以太坊主網在正式升級為2.0之前,解決鏈上擁堵的方式之一是構建一個可以在鏈外執行大部分活動的2層網絡,以緩解對主網的計算及存儲壓力,增加以太坊的可擴展性。

在各種構件Layer2網絡的技術中,Rollup逐漸被認為是最優解,因為它能將智能合約的實際計算和存儲在鏈下完成,并將交易數據通過一系列壓縮技巧批量提交并保存在以太坊主網上,無需單一數據一一驗證。如此一來,layer2網絡的安全性不但能由以太坊主網保障,且不破壞網絡的去中心化,還能增加網絡的可擴展性和效率。更重要的是,Rollup可以讓以太坊主網的應用程序便捷地遷移至Layer2。

利用Rollup技術實現Layer2網絡的構建,又因密碼學的驗證算法不同而形成了多種路徑,OptimisticRollup、ZKRollup、ArbitrumRollup成為主流方案。目前,應用各種方案的Layer2網絡均有所建樹,各個流派分別在研發和實踐中發展。

其中,ZKRollup是利用「零知識證明」驗證方式來落實Rollup的擴容方案,被以太坊創始人VitalikButerin視作Layer2的終極之選。

木頭姐預計美聯儲政策轉向將在今年提振成長股:金色財經報道,ARK Investment Management創始人凱西·伍德(Cathie Wood)表示,通脹已經見頂,通脹率到2023年年中可能降至3%或更低,美聯儲很快將停止收緊金融環境,而此舉將提振她的基金所青睞的成長股。在10月升至約4.3%的峰值后,10年期美國國債收益率已降至3.45%。伍德的旗艦基金ARK Innovation ETF(ARKK)今年以來累計上漲了11%,但過去一年仍下跌超過一半。[2023/1/21 11:24:48]

zkSync網絡近期的TVL激增進一步驗證了ZKRollup的可行性,尤其是今年2月zkSync上線了2.0版本的公共測試網絡以來,支撐它的ZKRollup擴容技術方案也越來越受區塊鏈技術社區關注。

那么,ZKRollup擴容方案究竟是什么?與OptimisticRollup、ArbitrumRollup有何區別?除了zkSync2.0,還有哪些網絡使用了ZKRollup技術?本期DeFi蜂窩將一一解答。

ZKRollup方案概況

簡介

ZKRollup是基于「零知識證明」驗證方式落實Rollup技術的layer2解決方案,「ZK」正是「ZeroKnowledge」的字母簡稱,該方案起源于2018年下半年,最早由區塊鏈技術研究員BarryWhitehat提出。

加密錢包Trezor晉升原首席產品官為CEO:金色財經報道,比特幣硬件錢包公司Trezor已經任命原首席產品官Matěj ?ák為新的CEO。?ák接替聯合創始人Marek \"Slush\" Palatinus,他將繼續幫助指導企業的戰略、技術和愿景方向,專注于提高Trezor產品的整體可用性。

Trezor總部位于布拉格,也是世界上銷售額第二大的加密貨幣硬件錢包。在最近加密交易所FTX倒閉之后,Trezor的銷售額上升了300%。[2023/1/12 11:08:53]

保留了Rollup技術的原理,ZKRollup可以在鏈下完成復雜計算,生成證明,傳輸回主網進行證明校驗,并存儲部分數據來保證數據可用性,且共享主網的安全性。

ZKRollup的特點正是那個「ZK」部分,「零知識證明」算法能讓證明者在不向驗證者提供任何有用信息的情況下,使驗證者相信某個結果的正確性。

舉個例子,A要向B證明自己擁有某個房間的鑰匙,假設該房間只能用鑰匙開鎖,而其他任何方法都打不開。這時有2個方法:要么,A把鑰匙出示給B,B用這把鑰匙打開房間的鎖,從而證明A擁有該房間的正確鑰匙;或者B確定該房間內有某一物體,A用自己擁有的鑰匙打開房門,然后把物體拿出來出示給B,從而證明自己確實擁有該房間的鑰匙。

后面的方法就類似于零知識證明。它的優點在于,在整個證明的過程中,B始終不能看到鑰匙的樣子,從而避免了鑰匙的泄露。

FatMan稱FTX的公關公司已簽約發布幣安負面文章,官方回應此言論不實:8月25日消息,Twitter KOL FatMan發推稱:“經核實的消息來源證實,FTX的公關公司M Group Communications已簽約發布有關競爭對手交易所幣安的負面媒體文章。受雇的記者可以接觸到反幣安聯系人和研究參考資料的‘黑名冊’。”

M Group Communications對此回應稱FatMan上述言論不實:“這一推文言論是錯誤的。我們以最高的道德標準來要求自己,我們不會也永遠不會與媒體合作推送任何行業、任何業務的負面報道。”[2022/8/25 12:46:59]

「零知識證明」對于強調隱私性的區塊鏈來說是重要的技術手段,比特幣網絡就是應用之一。除了隱私性,技術研究人員也開始將其應用在提升區塊鏈的性能方面,ZKRollup就是其一,它主張,若某個區塊需要大量數據驗證才能完成打包、開啟下一個區塊,不妨由一人驗證并生成證明,而其他人來驗證這個證明無誤即可,這樣就避免了每個人都要花很長時間來驗證一個證明,從而提高數據驗證的效率。

在ZKRollup方案下,Layer2網絡上的多個交易數據打包之后,會創建一個鏈下計算的「零知識證明」結果,主網驗證者可以快速檢查此證明是否正確。而且,正因為Layer2到Layer1的交易數據能即時驗證,因此,它也能實現Layer2資產轉移到Layer1時可以即時結算。

ZKRollup與其他Rollup方案的區別

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ZKRollup是利用Rollup技術構建以太坊Layer2網絡的一種實現方式,另一個主要是OptimisticRollup,二者的區別主要在于使用的驗證算法不同。

OptimisticRollup使用了「欺詐證明」驗證算法,它的前提是驗證者要在Layer2網絡上質押一定數量ETH「押金」,作為「不撒謊」的背書,如此前提下,它假設Layer2網絡的交易均有效,提交到layer1(以太坊主網)的數據都正確,如果有人對任何一筆交易提出異議,這個時候,數據才需要在以太坊主網上進行一一驗證,哪個驗證者提交的數據有問題,就會被網絡判定為欺詐,那么這個驗證人的押金被沒收。

在這樣的驗證算法原理下,當Layer2上匯總的每批交易提交到Layer1時,會有一個7天的異議提交周期。這也造成用戶從OptimisticRollup方案下的網絡中提取或退出加密資產時,增加了一個7天的等待期。

這不但造成了OptimisticRollup相關網絡的體驗不友好,更麻煩的是,一旦出現異議數據,所有交易數據都要在主網上重新驗證,反而增加了主網負擔。

于是,針對這個痛點,ArbitrumRollup在OptimisticRollup上進行了改善,它主張把異議部分先進行劃塊處理,找出爭議最大的部分,以太坊主網只對爭議部分進行驗證,以此緩解主網的驗證負擔。

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除此之外,ArbitrumRollup的進步還在于實現了與EVM的兼容,這就使得應用該技術的layer2網絡可以承載以太坊主網上的應用無縫遷移,于是,不少DeFi應用選擇部署「Arbitrum版」。相較之下,OptimisticRollup擴容方案還沒有做到100%兼容EVM。

可見,ArbitrumRollup方案算是OptimisticRollup的「改進版」。盡管如此,資金從ArbitrumRollup相關網絡的退出時還是需要一個等待期,這個痛點還有待改善。

而在與EVM的兼容方面,ZKRollup也此前一直難有突破。以太坊創始人VitalikButerin曾在公開演講中表示,ZKRollup由于底層技術較為復雜,想要做到完全兼容以太坊虛擬機可能需要幾年時間,短期內,OptimisticRollup是以太坊擴容方案的可行之選,但長期而言會更傾向于ZKRollup。

V神這么一點評,ZKRollup被認為是以太坊擴容方案的「圣杯」。

令人意外的是,ZKRollup兼容EVM的開發進度比預期快了許多。今年2月份,使用ZKRollup方案的zkSync2.0公測網上線,它兼容了EVM。這意味著,在不久的將來,ZKRollup方案不再被束之高閣,基于它的網絡將迎來應用的遷移。

目前,ZKRollup方案的Layer2落地的主要選手是StarkWare和zkSync。

zkSync不斷升級完成EVM兼容

2019年,MatterLabs團隊開始利用ZKRollup擴容方案開發zkSync網絡。2020年6月,zkSync1.0版本上線,主要聚焦于支付。作為Layer2擴容層,zkSync1.0鏈上的轉賬手續費用極低,處理交易快速,且手續費不僅限于ETH,利用該網絡轉賬的其他以太坊標準資產也能用作手續費,資產進出以太坊主網一般在幾分鐘到幾小時不等。

zkSync官網

目前,用戶可以通過授權以太坊錢包激活zkSync網絡賬戶,ETH、ERC-20標準下的USDT等資產可自由進出該網絡,資產可與其他zkSync賬戶進行轉移。

zkSync1.0由于不兼容EVM,網絡的可用性受到限制,能支持的應用場景非常有限,但由于轉賬費用低,到賬即時,zkSync1.0最主要的應用方向還是支付。

今年2月,zkSync2.0版本的公共測試網上線,實現了EVM兼容,也因此成為首個利用ZKRollup方案并兼容EVM的區塊鏈網絡。

zkSync2.0支持開發人員使用以太坊原生編程語言Solidity在網絡上部署去中心化應用程序,以太坊主網上現有的DeFi應用也可以集成至zkSync2.0網絡上,開發者和用戶都低費用、高效率地使用這個Layer2網絡。

應用代表

去中心化交易應用ZigZag

ZigZag沒有采納DEX常用的自動做市商機制,而是采用去中心化訂單簿模型,這正是ZKRollup技術底層天然的「匯總性」帶來的便利,它允許交易者以最小的滑點和高流動性訂單進行現貨交易,試圖成為中心化交易所在鏈上的替代方案。

Layer2跨鏈橋OrbiterFinance

OrbiterFinance是為Layer2網絡搭建的跨鏈橋,它支持zkSync、Arbitrum、Optimism等Layer2網絡間的資產跨鏈轉移,也支持Layer2和Layer1之間的資產互轉。

StarkWare系統化創建Layer2

StarkWare可以視作一個公司,它創建于2018年,有一套完整的Layer2系統解決方案,特別是它在「零知識證明」基礎上創新出zkSTARK算法,用以進一步增強網絡的擴展性,并將這一算法進行了產品化,形成了StarkNet和StarkEx兩個落地模塊。

StarkWare官網

StarkNet

它是搭建在以太坊上的Layer2網絡,測試網已經于2021年11月上線,支持開發者進行應用部署,用戶可以將交易發送到網絡上,所有交易將定期進行批量處理,生成STARK證明,然后在以太坊主網驗證這些證明。由于驗證所需的計算內容很少,從而提升了鏈上的處理效率。

由于StarkNet還未兼容EVM,因此,它一直沒有獲得以太坊頭部DeFi應用的遷移。目前,該Layer2上主要應用為去中心化交易應用Myswap和一站式交易應用JediSwap

StarkEx

它是一套可擴容引擎技術,專門為以太坊應用提供擴容方案和程序服務,已經用于不少知名去中心化應用,包括去中心化永續合約交易應用dYdX、去中心化交易應用DeversiFi、NFT生態系統ImmutableX。

作為期貨交易平臺,dYdX需要高速結算,StarkEx幫助它大大提高了結算速度,增強了用戶體驗。

DeversiFi是首個采用StarkEx擴容引擎的DEX,它使用的是訂單簿模式,實現方式是鏈下處理交易、鏈上完成結算。以往,鏈上結算的方式對鏈的性能要求較高,Layer1類型的網絡對此存在制約。現在,StarkEx引擎解決了這一點,它為非托管式交易提供了即時結算、高流動性、低滑點等保障。此外,DeversiFi使用了zkSTARK算法的隱私層,很好地保證了用戶的交易隱私。

ImmutableX是以太坊針對NFT資產設置的Layer2擴容方案,它基于StarkEx引擎搭建,該網絡上的資產及交易數據均由以太坊保障,用戶無需擔心安全問題。更重要的是,StarkEx支持提取資產到以太坊鏈上即時到賬,沒有7天的間隔期。目前,卡牌游戲GodsUnchained、戰斗類角色扮演游戲Illuvium(ILV)等已選擇與ImmutableX集成,為用戶提供快速的、0Gas費的交易體驗。

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