STA:ZK-Rollup：比較zkSync和StarkWare

我們比較了zkSync和StarkNet——它們是兩個突出的ZK-Rollup，它們以擴展以太坊網絡為目標。ZK-Rollup是什么？zkSync和StarkNet有什么不同？什么是SNARK和STARK？今天我們就來看看這些問題的答案，同時也探索一下每個協議各自的路線圖和生態系統。

內容提要：

先決條件

背景

ZK-Rollup vs.Optimistic Rollup

zkSync vs.StarkNet

SNARK vs. STARK

EVM兼容性

生態系統的比較

發展路線圖

總結

為了能夠最大限度地理解本文，首先應該對區塊鏈基礎知識和第2層擴展有充分的了解。

zkSync和StarkNet是兩個最大的第二層(L2)解決方案，利用ZK-Rollup技術來擴展以太坊網絡。

在我們討論ZK-Rollup之前，我們應該先了解什么是零知識證明(ZKP)，以及它們在Rollup中如何使用?在密碼學中，零知識證明或協議是一種方法，通過這種方法，一方(證明者)可以向另一方(驗證者)證明給定的陳述是正確的，同時避免在陳述是正確的事實之外披露其他的信息。

ZK-EVM Kakarot完成pre-seed輪融資，Vitalik、StarkWare等參投:6月2日消息，zkEVM 開發平臺 Kakarot 完成Pre-Seed 輪融資，StarkWare、LambdaClass 和天使投資人 Vitalik、Nicolas Bacca、Rand Hindi 等參投。

Kakarot zkEVM 是 Cairo 實施的 EVM，利用 STARK 證明來證明交易和區塊，確保透明度和安全性。據介紹，Kakarot zkEVM 發展分為三個階段：1、作為 EVM 存在于 Starknet L2 上；2、和 Starknet 定序器 Madara 合力創建第 3 層 zkEVM；3、Kakarot 和 Madara 組合啟用類型 1 zkEVM。[2023/6/2 11:54:47]

在ZK-Rollup的情況下，一個sequencer節點會批量處理數百個Rollup鏈交易，生成一個SNARK或STARK證明(稍后詳細介紹)，然后將這些交易發布到第一層。這些證明被稱為有效性證明，在將交易的狀態發布到以太坊主網之前，對交易進行加密驗證。

L2Lab發布基于ZK-Rollup的Uniswap版本:金色財經報道，專注于Layer2協議的L2Lab團隊發布了ZKSwap項目，該項目基于ZK-Rollup技術，在以太坊的二層網絡上實現Uniswap的功能，可以實現無摩擦和實時兌換功能。

ZKSwap （ZK-Rollup based Swap）是一套全新的基于Zkrollup技術的兌換協議，通過Zk-Rollup技術把所有的ERC20 token轉移到Layer2上面，基于不斷生成的零知識證明來保證Layer1和Layer2狀態的一致性，從而讓所有的兌換在Layer2上發生，可以做到零GAS費用的實時兌換（不再要等待一個區塊時間），并且具備無限的拓展性，擺脫以太坊TPS和區塊確認時間的限制，并同時實時掌控自己的資金安全。[2020/9/22]

與Optimistic Rollup相比，ZKP 允許 ZK-Rollup 具有可忽略不計的提款延遲以及更高級別的安全性，因為我們不需要等待防欺詐窗口關閉或依賴于交易驗證者的誠實。

除了這些優點之外，ZK-Rollup還具有在未來迭代中支持私人交易的潛力。像Zcash和Aztec Network這樣的項目已經實現了ZK-proof的隱私保護功能，zkSync也公開表示打算讓他們的交易在未來變得更私密。

以太坊側鏈SKALE CTO：zk-STARKs技術還不足以實現規模化:6月10日消息，以太坊側鏈平臺SKALE Network首席技術官Konstantin Kladko在接受采訪時表示，以太坊Layer 2擴容方案zkRollup的基礎技術，即零知識技術zk-STARKs還不足以實現規模化。他稱，SKALE對zk-STARKs做了很多研究，并得出的結論，zk-STARKs是一項很有前途的基礎技術，但可能需要5年時間才能成熟。從這個意義上說，它的發展速度很慢。（Cointelegraph）[2020/6/10]

與Optimistic Rollup相比，ZK-Rollu從理論上來說，在每秒交易(TPS)上限、交易終止時間和安全性方面具有優勢。但是，它們在EVM兼容性方面卻不盡如人意。ZK-Rollup的這些特性使得Vitalik Buterin相信，在短期內，Optimistic Rollup可能在通用EVM計算中更優越。但從中期到長期來看，隨著技術的改進，ZK-Rollup將在所有用例中勝出。

現在我們已經對ZK-Rollup的工作方式有了直觀的理解，可以開始zkSync和StarkNet的比較之旅了。

聲音 | V神評價MimbleWimble：只有零知識證明 ZK-SNARKs 等全局匿名集，才能真正保證隱私安全:針對 Dragonfly Capital 的分析師 Ivan Bogatyy 發布的關于闡述 MimbleWimble 協議有重大缺陷、Grin 網絡 96% 的交易可被破譯的文章。

以太坊創始人Vitalik在推特回應稱：如果隱私模型設置了一個中等的匿名集，那么它實際上設置了一個小范圍的匿名集。如果隱私模型的匿名集較小，則其匿名集為 1。只有全局匿名集（例如，使用 ZK-SNARKs 技術進行的加密）才真正具有安全性。[2019/11/19]

zkSync V1是MatterLabs于2020年6月向以太坊主網發布的SNARK證明Rollup協議。MatterLabs于2022年2月在以太坊測試網上發布了第一個兼容EVM的ZK-Rollup zkSync V2。

StarkNet是StarkWare Ltd.于2021年11月在以太坊測試網上發布的STARK證明Rollup協議。該協議在Alpha版本0.4.0時，于同月晚些時候發布到了主網。

zkSync和StarkNet之間的一個關鍵區別是，它們使用了不同的驗證協議，稱為SNARK(簡潔的非交互式知識論證)和STARK(可擴展的透明知識論證)。

動態 | Tezos宣布zk-SNARKs將是該網絡的下一個協議修訂:Tezos（XTZ）宣布，zk-SNARKs將是該網絡上的下一個協議修訂，通過這一改進，該網絡將有可能為包括商業銀行和中央銀行在內的新客戶提供解決方案。新的改進將為Tezos網絡提供“微調的（finetuned）隱私”，這對提高Tezos的可用性非常重要。此外，這次升級還將提供一個新的Michelson指令，允許智能合約在屏蔽的區塊鏈上存儲和執行事務。Nomadic Labs核心開發者Marc Beunardeau評論道：“這樣做的目的不是讓Tezos成為一枚隱私幣，而是讓用戶在處理自身監管問題的同時，擁有隱私交易的自由。[2019/10/23]

SNARK和STARK的根本區別在于它們的設置過程、可擴展性和量子計算機的抗攻擊能力。

ZK-SNARK必須經過一個可信的設置階段，在其中我們必須信任一小群開發人員不會操縱代碼或泄露漏洞信息。這個設置只需要完成一次，并且不存在重大的安全風險，但卻破壞了它的去中心化。

另一方面，ZK-STARK使用公開可驗證的隨機性來創建去信任的可驗證系統，從而無需信任設置。STARK目前也具有量子彈性，而SNARK有可能被量子計算機攻擊破解。

最后，ZK-STARK在計算速度和大小上也比ZK-SNARK更可擴展，有可能提高10倍的速度。然而，ZK-STARK目前的一個缺點是，該技術還不是很成熟，這限制了它的通用性。

由于zkSync和StarkNet使用了兩種不同的方法，它們在EVM兼容性上也有所不同。zkSync V2 聲稱 99% EVM 與 Solidity 和 Vyper 兼容，需要先編譯成中間語言Yul，然后再通過LLVM編譯成 zkEVM 字節碼。此外，zkSync支持他們的ZKP優化的類Rust的語言Zinc，它可以使用LLVM直接編譯成字節碼。然而，Zinc 目前還不是圖靈完備的，由于zkSync專注于Solidity 兼容性，其開發自2021年9月以來已經停止。

另一方面，StarkNet目前并沒有開發EVM兼容性。要在StarkNet上部署智能合約，開發人員需要學習Cairo，它是StarkWare為STARK可驗證程序構建的一種編程語言。另外，智能合約開發者也可以選擇使用NetherindEth開發的Warp將他們的Solidity代碼轉換為Cairo。但仍然有一些 Solidity 特性不被轉譯器支持，并且與 zkSync V2 的 EVM 兼容相差甚遠。

我們可能聽說過StarkEx，它是StarkWare的另一項主要技術。StarkEx不是一個ZK-Rollup，而是一個可定制的第二層SaaS(軟件即服務)，它使用STARK證明為應用程序提供大規模擴展。

為了避免混淆兩者，最簡單的方法就是記住以下幾點：

StarkNet是一個通用的Rollup鏈。StarkEx是一個專門為應用程序設計的工具包。

StarkNet 擴展以太坊。StarkEx擴展去中心化的交易所。

StarkNet允許dapp之間互操作，但StarkEx不允許。

理解這兩者之間的差異很重要，因為雖然使用 StarkEx 的 DApp 被包含在 StarkNet 生態系統中是很常見的，但 TVL 等指標是完全獨立的。

現在我們來看看StarkNet和zkSync各自的生態系統。下面是一個圖形對比。

截至2022年7月12日，zkSync的 (V1 & V2) TVL為5700萬美元。整個協議也是100%開源的，他們的 Github 存儲庫目前有 1.4k 星和 350 多個分叉。它們的基礎架構主要是用Rust和Typescript構建的。目前有112個dapp構建在zkSync上，其中10個在主網上。zkSync上的一些著名項目包括Zigzag，Argent等。

StarkNet的TVL目前約為63.5萬美元，有78個dapp正在開發中，只有少數應用在主網上。與其他著名的Rollup協議不同，StarkNet目前是非開源的，它的基礎設施是用Cairo構建的。StarkNet上一些著名的協議包括ArgentX (Argent為StarkNet開發的Web3錢包)和Orbiter Finance(一個去中心化的跨Rollup橋)。

當比較他們在社交媒體上的表現時，zkSync在Twitter上有大約有87K的關注者，在Discord和Telegram上有差不多的成員數量。

正如我們所看到的，zkSync和StarkNet的生態系統遠不如Optimism和Arbitrum等Optimistic Rollup協議的生態系統成熟。然而，zkSync和StarkNet都擁有強大的用戶和開發者社區，前景廣闊。

在短期內，zkSync一個重大里程碑將是他們的V2 Alpha主網發布，目前還沒有具體的發布日期。zkSync的長期計劃包括完全去中心化、zkSync代幣空投以及實現隱私保護智能合約。作為去中心化計劃的一部分，他們未來的代幣將用于質押，以便成為zkSync網絡上的驗證者。

StarkWare的短期目標是升級他們的Alpha主網，為穩定版本做準備。他們的長期目標有三個方面：建立可用性、提高性能和去中心化。

StarkWare認為他們已經完成了第一個目標，目前他們的開發重點是改善吞吐量、交易成本和延遲問題。StarkWare最近還發布了他們的去中心化提案，其中包括計劃于2022年9月發布的StarkNet代幣空投公告。StarkNet的代幣將用于系統治理、交易費用支付和參與StarkNet的共識機制。

Source：https://medium.com/@tokeninsight/zksync-vs-starkware-whats-the-difference-between-the-top-two-zk-Rollups-66d1a7d08ef3

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