KSY:Polygon 員工自述： Polygon zkEVM 與 zkSync zkEVM 的差異

原文標題：《AcomparisonofzkEVMs》

作者：DanielLubarov

編譯：Kxp，BlockBeats

隨著「zkEVM戰爭」的升溫，公眾討論了許多關于不同zkEVM的優點。但也存在一些錯誤的信息，因此我們想澄清一些關于PolygonzkEVM以及它與其他項目的比較的事實。

作為Polygon的一名員工，我有偏見，但我會盡力保持比較公正。我主要關注Polygon的zkEVM和zkSyncEra，因為它們已經投入生產使用，并且我不太了解其他zkEVM項目。

zkSync的zkEVM和證明器由100k多行代碼組成。我盡力提供準確的摘要，如果有任何不準確之處，請告訴我，我會進行更正。

EVM兼容性

收益權代幣化協議APWine已上線以太坊主網和Polygon:金色財經報道，據官方消息，收益權代幣化協議APWine宣布已上線以太坊主網和Polygon，DeFi用戶可以在V1上通過90天期貨池推測不同協議產生的收益率的波動性。除了對沖被動收入的風險外，DeFi用戶還可以在不擁有基礎資產的情況下擴大風險敞口。[2021/12/29 8:10:15]

PolygonzkEVM直接執行EVM字節碼。根據Vitalik的分類，它是一種類型3的zkEVM。很快它將成為類型2；目前我們缺少四個預編譯。Scroll也在努力向類型2zkEVM發展。

相比之下，zkSyncEra使用不同的字節碼格式，通過提供編譯器來支持Solidity。這使它成為一種類型4的zkEVM：它支持Solidity，但不支持EVM字節碼本身。例如Hardhat這樣的工具不能直接使用，盡管可以使用zkSync的插件。

Polkamarkets發布去中心化解決方案系統:波卡生態DeFi和預測市場Polkamarkets宣布，去中心化解決方案系統現已上線。Polkamarkets與Kleros、Reality.eth合作提供眾包事件解決方案。用戶可以使用POLK作為爭議ERC20代幣。該WebApp將在Kovan測試網上運行。[2021/8/14 1:55:26]

zkSync認為他們的zkVM更加具有未來性，即它可以更好地與Solidity以外的語言配合使用。但是，他們的VM似乎繼承了EVM的許多性能特征，例如其256位字大小。像Miden這樣的zkVM可能更具有未來性，因為它是為通用計算而設計的，而不是專注于Solidity。

性能

性能一直是Polygon的重點，我們的zkEVM非常高效。在CPU上運行我們的證明器的成本大約為每筆交易0.000084美元。

多鏈NFT市場PolkaDoge已在Polygon上線:多鏈NFT市場PolkaDoge已在Polygon上線。現在PolkaDoge可以鑄造無需Gas的NFT，并受益于更快的交易。根據官網介紹，PolkaDoge已經在Binance、Polygon和XDAI網絡上推出其NFT市場，同時計劃在Polkadot網絡上推出。[2021/7/4 0:25:24]

雖然我們沒有找到任何關于zkSync的zkEVM的工作基準，但我們懷疑由于我們非常不同的ZK技術選擇，存在著很大的性能差距。

域選擇

經過研究多個替代方案，我們選擇了所謂的Goldilocksfield，一個二階巨大素數域?2^64-2^32+1。它的小尺寸和美麗的二進制結構導致了極快的域操作，乘法僅需在現代CPU上花費不到兩個周期。

動態 | Poloniex增加EOS和ATOM保證金交易:據sludgefeed報道，Poloniex增加EOS和ATOM保證金交易，非美國用戶現在可以以2.5倍的杠桿率進行EOS和ATOM保證金交易。[2019/4/26]

zkSync采用了更傳統的方法，使用基于alt-bn128曲線的SNARK。基礎域的大小約為254位，域乘法在CPU上需要大約80個周期。

為了感受到這種巨大差異的影響，我們可以看看Celer的SHA2基準測試。在那里，我們的STARK證明器比基于橢圓曲線的證明器快了5-50倍。

alt-bn128的優點在于EVM原生支持它，因此向Ethereum提交證明更簡單。在Polygon，我們將最終的聚合證明用alt-bn128的fflonk證明「包裹」起來。雖然我們的方法需要更多的工作，但我們認為這對于不可思議的性能增益來說是值得的。

算術化

區別不止于此。我們的zkEVM基于STARKs構建，但具有現代化的變化。我們有一個主STARK用于CPU，還有其他用于算術、哈希等的STARK。這些表格可以連接，就像我們在RapidUp中描述的那樣。這類似于物理CPU，它們經常有協處理器來加速渲染、Crypto或ML推斷等密集操作。

以Keccak為例。由于它在EVM應用中被廣泛使用，我們設計了一個專門的STARK用于它，使用了一些我們在這里記錄的新技巧。設計這樣的定制算術化需要大量的工作，但它帶來了回報，使我們能夠每秒證明數百個Keccak排列。

zkSync采用了我稱之為更傳統的方法。他們使用基于PLONK的證明器，盡管它支持自定義門，但他們的zkEVM并沒有多少使用；大多數計算都是使用一個名為SelectorOptimizedWidth4MainGateWithDNext的通用門進行的。它似乎比vanillaPLONK門稍微強大一些，但仍然局限于像mul-adds這樣的簡單操作。

值得贊揚的是，zkSync使用了查找參數，這是一種更現代的技術，可以幫助提高像Keccak這樣的效率。但是，沒有自定義算術化，256位數學、Keccak等等的效率都會大打折扣。

安全性

Polygon非常重視安全性，我們的zkEVM經過了兩次獨立審計：一次是由Spearbit進行的，另一次是由Hexens進行的。兩份報告都可以在這里公開查看。我們還發布了驗證部署的說明。

我們不知道zkSync的zkEVM是否經過任何公開審計。zkSync的網站列出了橋接合約的審計，但沒有zkEVM本身的審計。

除了審計外，兩個項目都有各種「安全備胎」，以提供備用的安全層，但這是一個很深的話題，我在這里不會詳細介紹。

L1數據

PolygonzkEVM將所有交易數據發布到L1。在Twitter上存在一些關于此的混淆，有關此的Gas費用請參見Edu的文章。目前，平均交易大小約為120字節，因此每筆交易的Gas費用約為120*16=1920Gas。

zkSync則發布狀態差異。惡意的序列化器可能會隱瞞交易數據，但zkSync認為擁有當前狀態的trie足以確保安全。這似乎存在爭議，因為通常預期交易數據是可用的，并且某些應用程序依賴于此。

查看經過更正的數據后，我們可以發現我們的zkEVM和zkSync的每筆交易Gas費用基本相同。這些數字可能會隨著每個鏈上發生的交易類型的混合而隨時間變化，但截至今日，狀態差異并沒有節省任何Gas費用；兩個系統都向L1發送大約120字節的每筆交易數據。

我們計劃在這里進行一些優化，但不使用狀態差異。交易本身可以進行壓縮，降低Gas費用，同時仍能保證交易數據的可用性。敬請期待！

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