區塊鏈:風口上的ZK，預期拉滿的資本游戲

撰文：0x5willows，深潮TechFlow

電影《讓子彈飛》中有這樣一個情節，為了讓人相信自己沒有多吃一碗涼粉，六子剖開肚子，以性命為代價證明了自己的清白。

在這里，六子是證明者，圍觀群眾是驗證者，六子證明的方式是看腹中究竟有沒有多一碗涼粉。然而，這種證明方式的代價是六子的生命。

上述例子就是一個典型的證明難題。

第一，若要保證驗證的有效性，證明者必須分享知識，證明者若要通過驗證，需要將知識告知驗證者，而告知知識往往是有代價的。

第二，若驗證無效，驗證者將面臨欺詐風險。舉個例子，在法庭上，如果被告能在開庭前獲得控方律師所有的提問，那么他極有可能成功編造出一個完美的故事騙過對方。

最初的解決辦法是，引入第三方，將驗證過程公開化，以此調和知識所有權與使用權間的矛盾。然而，即便如此，對于具有排他性的知識，一旦出讓使用權，也即喪失了所有權。有沒有不需要動用知識的驗證方式呢？

零知識證明的誕生

時間來到1985年，S.Goldwasser博士畢業后來到MIT，與S.Micali，Rackoff合寫了一篇載入史冊的經典論文《交互式證明系統中的知識復雜性》，零知識證明問世。

Gate.io直播專訪Drey Ng： 2021，與Linear一起擁抱合成資產風口:據官方消息，Gate.io直播專訪節目《酒局幣赴》20201230期已結束，本期直播邀請Linear Finance聯合創始人及產品負責人 Drey Ng，以“后DeFi時代新趨勢，Linear如何擁抱合成資產大風口？”為主題與Gate.io合伙人酒兒和觀眾做了直播分享。Drey Ng認為，Linear Finance作為首個跨鏈兼容的去中心化Delta-One資產協議，可以有效解決現有合成資產協議技術其實存在的問題，比如不具擴展性、用戶體驗差和產品陳舊無創意等，Linear.Exchange除了可以使持有LINA的用戶進行超額質押外，還將支持外匯、市場指數甚至一些另類行業資產，像原油、咖啡、電子競技等合成資產，可以滿足到用戶更多的投資維度，2021年繼續與眾多知名項目合作以此做進一步技術開發外，團隊會著重于做好自己的產品與用戶體驗，下一步將是做好市場份額。詳情點擊原文鏈接。[2020/12/30 16:06:45]

此后，證明過程無需“知識”獲得了理論支撐，簡單來說，通過零知識證明，既能保守秘密，又能讓別人相信你。

只是由于效率和適用性上的短板，很長一段時間內，零知識證明僅僅停留在學術理論層面，或者只能用于特定項目，直到邂逅區塊鏈。

聲音 | 杭州市委書記：積極搶占“5G×AI×區塊鏈”等風口:今日上午，2019網易未來大會在杭州開幕。浙江省委常委、杭州市委書記周江勇在開幕致辭中表示，未來杭州之約，正孕育于跨界融合、引領時代、能級巨大的未來產業之中，我們將積極搶占“5G+四基”“5G×AI×區塊鏈”等風口，不斷完善創新鏈、產業鏈、人才鏈、資金鏈、政策鏈“五鏈集成”的生態系統，大力支持廣大企業和創客向未來產業新藍海進軍，孕育出更多能夠滿足個性制造、定制服務、藝術需求、在線互動的未來工廠，實現更多從0到1的顛覆式創新、從1到N的迭代式創新，著力打造全國數字經濟第一城和新時代制造業強市。[2019/11/23]

零知識證明兩大關鍵詞：保守秘密，即“不泄露信息”；讓別人相信你，即“證明論斷有效”。

這兩個特點恰好被區塊鏈所需要：

隱私：區塊鏈網絡的共識要求一切公開透明，隱私保護成為問題。

在隱私場景中，借助零知識證明“不泄露信息”的特性，可以在不泄漏交易的細節的情況下證明區塊鏈上的資產轉移是有效的。

擴容：區塊鏈去中心化的特點，使驗證成為不可承受之重，輕量化的證明成為剛需。

在擴容場景中，主要利用“證明論斷有效”這個特性，鏈上資源是有限的，所以我們需要把大量的計算遷移到鏈下進行，零知識證明正好可以證明這些在鏈下發生的動作是可信的。

動態 | 推動區塊鏈等信息技術和實體經濟融合 把準風口領跑數字經濟:據福州新聞網消息，4月19日，省委書記于偉國帶領省委省政府工作檢查組一行到福州市，實地檢查了解推動數字經濟發展和第二屆數字中國建設峰會籌備情況。檢查組認為，數字經濟是加快高質量發展落實趕超的新引擎新動能。福州要牢牢抓住峰會舉辦的大好機遇，充分放大峰會效應，實施數字經濟領跑，更好地把準“風口”，推動云計算、大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術和實體經濟深度融合，促進產業“強鏈、建鏈、補鏈和聯動”，以數字經濟賦能實現彎道超車，形成發展新優勢。[2019/4/21]

早在2016年，專注于鏈上隱私保護的ZCash就正式發布，通過零知識證明，ZCash完成交易驗證，而無需公開全部交易信息。不過，經過多年發展，ZCash仍是不溫不火。

原因也很簡單，盡管隱私很重要，但當前的區塊鏈用戶，還遠沒有建立廣泛而強烈的隱私意識，不敢露富，還不敢露窮么？

目前，隱私并不是剛需，擴容才是，特別是對于以太坊而言。

ZK與Rollup的結合

從底層協議來看，鏈上交易的成本必然高昂，因為要實現充分的去中心化和安全，必須有足夠多的節點進行重復驗證。

隨著區塊鏈應用的擴展，同步一個節點的時間越來越長，越來越龐大的鏈上數據量拉高了硬件的要求，大多數家用計算機甚至連節點的基本要求都達不到，像以太坊這樣用途廣泛的公鏈，其節點數量也只有一萬余個，且大多數被托管在亞馬遜AWS上，與去中心化的初衷背道而馳。

新華社發問區塊鏈：會成為新風口么？:新華社發文稱，區塊鏈會成為新風口么？區塊鏈方興未艾，正得到政府與市場、政策與資金等支持，也被一些業內人士稱作是新風口，但很多觀點也趨于一致：在其尚處發展早期的當前階段，一方面需以開放態度、發展眼光對待；一方面也需要警惕資本市場炒作。區塊鏈具有顛覆性么？區塊鏈發展初期，一方面需市場的充分醞釀，一方面也需政府的順勢引導。“區塊鏈可能對現行的法律法規產生一些挑戰，特別是在金融領域，我們不必預料它的未來，但要做好過程監管。”[2018/3/26]

相較于隱私保護，區塊鏈的可擴展性，顯然更有意義。

只要實現了可擴展性，那么就既可以維護“去中心化”的正確，同時可以降低gas。

2017年8月，以太坊聯合創始人VitalikButerin和JosephPoon，共同提出了初代擴容解決方案Plasma。

然而，Plasma無法提供和主鏈同等的數據可用性和安全性，很快遭遇全面潰敗，開發者又將眼光放在了Rollup技術上。

Rollup的核心理念其實很簡單，就是將原本散布在區塊中的大量交易數據，打包成“濃縮”的交易，發布到鏈上。為確保其中每筆交易的有效性，各種Rollup方案設計了不同的機制以確保整個過程的安全性與Layer1保持一致。

人民網微博首頁“微爭鳴”首頁發起投票——區塊鏈是否會成新風口:今日人民網人民微博首頁“微爭鳴”首頁置頂投票：區塊鏈會成新風口嗎？據最新顯示，目前為止25人參與投票，80%的投票人選擇了“會”。昨日《人民日報》用一整個版面報道區塊鏈，基于了積極肯定。[2018/2/27]

在這個方向上，主要分為ZKRollup和OptimisticRollup兩種方案，前者以零知識證明的密碼學技術確保安全性，而后者則繼承了Plasma的懲罰機制，節點一旦作惡，將付出極大代價。

2021年9月1日，基于OptimisticRollup的以太坊擴容網絡Arbitrum宣布，主網公測版本正式上線，標志著OPR先ZKR一步，正式登上舞臺。

相較于依靠懲罰機制的OPR方案，憑借數學和密碼學的ZKR顯然更能夠做到去信任化，不過，Rollup首先要克服的仍是技術難題，即EVM的兼容性問題。

如果將EVM視為一臺計算機，它在給定特定輸入的情況下，計算智能合約的操作的輸出結果。包括Arbiturm，Optimism在內的OptimsticRollup解決方案都有EVM兼容的虛擬機，允許其能夠處理在以太坊主鏈上發生的所有操作。

反觀ZKRollup，由于在EVM設計之初，開發者完全設想過之后可能用到ZK技術，于是ZK-EVM就成為ZKRollup第一個需要攻克的難關。

開發人員面臨兩種選擇，設計一種支持現有EVM的ZK指令集，或者重新設計一種對零知識證明友好的虛擬機，前一種路線的代表是Hermez和以太坊基金會的AppliedZKP，后者主要是zkSync和Sin7Y。

在L2的大戰場之外，ZK-EVM成為了各大技術團隊競相角逐的小戰場。

2021年8月，Polygon以2.5億美元的價格收購了致力于開發ZK-EVM的HermezNetwork。

今年4月，專注于zkEVM解決方案的zkRollupScroll宣布完成3000萬美元的A輪融資，Scroll團隊將與以太坊基金會的AppliedZKP團隊合作，推出字節碼層面的zkEVM，并探索加速ZK證明生成的硬件，構建去中心化證明系統。

預期拉滿

在頭部資本中存在一種共識，ZK是一種具有終局性的技術，未來可能會成為區塊鏈世界中普適性的存在。

隨著Paradigm、a16z和紅杉等大機構加緊布局ZK，市場上對ZK的FOMO情緒被引爆，一級市場上ZK項目的估值也逐漸向市夢率前進。

2018年1月，ZK-Rollup開發團隊StarkWare在種子輪獲得600萬美金融資，投資人包括以太坊創始人V神、Paradigm、Pantera、PolyChain等一眾明星機構。

2021年11月，StarkWare在C輪融資中籌集了5000萬美元，估值達20億美元，紅杉資本領投，Paradigm、三箭資本、AlamedaResearch等參投。

2022年3月，StarkWare籌集新一輪融資時，一級市場報出的估值已達60億美元。

另一大ZK明星，zkSync背后的母公司MatterLab于去年11月完成B輪5000萬美元融資，a16z領投，Placeholder、Dragonfly、1kx等跟投。

由于ZK領域尚有大量理論未得到實踐，缺少成功的案例和優質代碼庫作為參考，學習曲線非常陡峭，項目的開發難度極高，高門檻無疑增加了ZK項目的含金量，然而，當前ZK賽道的仍然有過熱的風險。

長期關注ZK市場的投資人Evans告訴深潮TechFlow，這是一種把預期打滿的一個情況，當前許多公鏈都尚未突破StarkWare的FDV，在ZK還沒有具體生態的時候，達到這樣的估值，實際上是短期內預期打進去的結果，后續想要繼續維持這樣的估值，或許有一定的難度。

另一位投資人發現某ZK項目在一年不到的時間內從最初4000萬美元估值漲到了4億美元，直呼“市夢率，投不起”，哪怕只是ZK生態系統中的DEX，一級市場估值有的也在2億美元以上。

不過，一級市場上對ZK的追逐，也不一定是壞事，在資本加持下，大量優秀的開發人員投入到相關研究中，加速EVM兼容落地。

以ZKSync1.0為例，包括以太坊基金會研究員JustineDrake在內的大多數人，都認為實現ZKSync2.0至少需要等到22年底。然而，今年2月份ZKSync2.0測試已正式上線，成為以太坊測試網上首個兼容EVM的ZKRollup。

但是，ZKRollup的頭頂，仍然飄蕩著流動性割裂、可組合性降低，以及中心化風險等烏云，ZK有巨大的潛力，但是還遠遠談不上廣泛應用，當前市場上所說的ZK，更多指代ZKRollup。

從本質上看，ZKRollup中的零知識證明，只是將可驗證的計算外包，也就是通過第三方輸出一個計算完整性的證明。雖然ZKRollup緩解了L1可擴展性的不足，但是它同樣面臨著計算成本的壓力。

當前，市場上還沒有專門用作零知識證明的硬件，在以太坊路線圖中，未來將集成ZKEVM，礦工需要生成證明，就必須需要一枚可以快速生成零知識證明的芯片。

據Paradigm預測，未來“ZK礦工”的市場規模有望媲美PoW挖礦市場，其中對ZK硬件加速最重要的技術是FPGA，GPU成本過高，并且能耗太大，ASIC從設計、制造到部署，通常需要12到18個月或更長的時間，相比之下，FPGA供應鏈更輕便靈活。

嗅到“投資或投機預期”的弄潮兒已經開始下場布局，比如某“加密老人”永遠站在風口，開始下場去做ZK硬件的項目；也有VC開始試圖攛掇有硬件創業經驗的人來做ZK硬件項目，親自孵化……

就這個角度而言，即便只是作為Rollup存在的ZK，它的想象力也遠談不上被窮盡。其次，ZK要突破Rollup的敘事框架，擴展在隱私和信任方面的用例，或許還需要等待Web3世界個人主權意識的崛起。

總體而言，ZK是具有終局性的技術，其意義甚至超越了區塊鏈，對ZK寄予厚望的加密行業已經砸下上百億美金，期待ZK幫助區塊鏈完成蛻變。

假如，ZK發展受阻或者被證偽，那么區塊鏈的發展又將經歷“敘事破滅”的寒冬，這是一場“只許成功，不許失敗”的資本豪賭。

ZK，雄起！

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