zkSync:以太坊 L2 明星擴容方案 zkSync2.0 全解析

作者：DanielLi

長期以來圍繞著以太坊將如何擴展，以及哪種方式或技術將最成功，在區塊鏈行業一直爭論不休，經過四年的準備，zkSync2.0的推出或將終結這一紛爭，zkSync也是第一個推出主網的zkEVM，這意味著zkSync將徹底擺脫缺乏智能合約支持的桎梏，使其轉為zk-EVM兼容的Layer2區塊鏈，zkSync的生態發展或將迎來新的拐點。本文重點介紹什么是zkSync，zkSync發展歷程，以及zkSync2.0有哪些優勢。zkSync是什么?

要了解什么是zkSync2.0，首先要知道什么是zkSync？zkSync是一個在以太坊上提供可擴展、低成本支付的Layer2去信任協議，是ZKRollup的一種。而ZKRollup是基于「零知識證明」驗證方式落實Rollup技術的layer2解決方案。簡而言之，zkSync是一種解決以太坊擴容問題的新方法，它是零知識證明技術的首批應用之一。

zkSync是一個第二層協議。這意味著它是建立在以太坊之上的一個層，并提供可擴展性的好處。以太坊的擴展計劃是通過多層系統，每一層都建立在以太坊之上并繼承其安全性。zkSync希望在以太坊區塊鏈上提供更便宜、更快的交易，并成為許多流行的以太坊應用程序的所在地。如果成功，我們可以看到主要的去中心化交易所和DeFi協議擴展到zkSync層，讓加密資產用戶以更低的成本訪問這些工具。

zkSync2.0發展歷程

根據zkSync團隊發布的官方路線圖，zkSync2.0主網發布分為幾個階段，即BabyAlpha階段，FairlaunchAlpha和FullAlpha階段。

當前以太坊質押總量為18044134枚ETH:金色財經報道，據以太坊官方網站mainnet.beaconcha.in數據顯示，當前以太坊質押總量突破1800萬枚ETH，質押總量為18044134枚ETH，以太坊信標鏈驗證者總量已突破56萬，此外，以太坊信標鏈ETH質押APR（年回報率）為4.65%。[2023/4/9 13:53:16]

第一階段BabyAlpha

10月28號開啟，預計持續一個月的時間，該階段內網絡將在沒有任何外部應用程序開放使用的情況下運行，任何外部參與者無法使用，初始階段僅用于壓力測試和安全工作。

第二階段FairOnboardingAlpha

第一階段測試完成后，在11月下旬會進入到第二階段，在該階段團隊將會開放生態開發者的項目部署權限，以便開發者能夠測試并升級其合約，目前已有超過100個項目表示有興趣在zkSync2.0上部署其應用程序，該階段將會持續幾個月的時間。

第三階段FullLaunchAlpha

預計在明年上半年進入第三階段，該階段將是網絡對所有人完全開放的時候，屆時普通用戶也可以真正在zkSync2.0上體驗其產品。

此外，根據其路線圖，zkSync還計劃在明年改善開發者和用戶體驗、推出Layer3概念驗證：Opportunity項目以及實現zkSync2.0協議的去中心化。

zkSync2.0VSzkSync1.0

zkSync1.0

以太坊側鏈Gnosis Chain向以太坊客戶端Nethermind贈款2304枚GNO:12月17日消息，官方消息，以太坊側鏈Gnosis Chain宣布向以太坊客戶端Nethermind贈款2304枚GNO（約100萬美元），以成為Gnosis信標鏈上的驗證節點。Gnosis Chain表示，Nethermind客戶端是Gnosis Chain和整個以太坊生態系統的重要組成部分。[2021/12/17 7:46:39]

zkSync1.0由MatterLabs在2020年推出，是一個零知識rollup，依賴于以太坊的安全性，主要用于代幣交換或轉移，由于其不兼容EVM，缺少智能合約的支持，導致其無法部署復雜的DApp和DeFi應用，在與其他通用L2相比，采用率并不樂觀。同時在功能上也比較單一，用戶只能體驗轉賬、鑄造NFT等極為有限功能；此外zkSync1.0上的大部分TVL是ETH和各種穩定幣，除了代幣轉移和交換之外，網絡缺乏實用性，NFT鑄幣也未能獲得巨大的吸引力。

zkSync2.0

目前已經上線測試的zkSync2.0主網，相較于已經運行了一年有余的zkSync1.0在功能上有了極大的提升。zkSync2.0在支持EVM兼容的同時還將開放生態應用的部署，可以說是真正完成版的zk-Rollup產品；換句話說，zkSync1.0更像是先行體驗版，而zkSync2.0則是實現zk-Rollup擴容的最終產品。

zkSync2.0技術優勢對比

zkSync2.0采用了基于Snark證明的zk-Rollup技術，并且支持EVM兼容。這些技術優勢可以確保它在行業競爭中時刻處于領先地位。

zkSync2.0相比op-Rollup的優勢

以太坊12月份網絡升級或僅包括難度炸彈推遲，樂觀情況下為Eth1和Eth2合并升級:因為倫敦升級納入的EIP-3554提議將難度炸彈延遲到12月，以太坊開發者Tim Beiko發帖討論將于12月份進行的網絡升級。Tim Beiko表示，在最樂觀的情況下，這次升級將為Eth1和Eth2合并升級，但考慮到主網準備清單上的未清項數量，無法確定這一點。如果假設有一個非合并升級，需要決定除了推遲難度炸彈之外，是否還想包括其他東西（如果只延遲難度炸彈，是否保留名稱“上海”，或者使用另一個“冰川主題”名稱）。如果只延遲難度炸彈，升級的測試和實施會大大簡化，不需要在主網之前部署在測試網上，可以在10月份選擇適當的延遲，在11月份發布客戶端，在12月份升級。如果決定包含任何“功能EIP”，則需要進行測試和測試網部署。如果遵循倫敦升級時間表，后續需要遵循以下時間表：8月初選擇EIP、八月/九月下旬 devnets、九月下旬/十月初 測試網發布、十月 測試網升級、11月初 主網發布、12月初 主網升級。鑒于客戶團隊需要分散注意力，進行網絡升級可能會延遲合并的一些進展。除非我們在8月6日電話會議上選擇了EIP 列表，否則將默認在12月升級中不包括任何非難度炸彈EIP。

此前消息，倫敦升級決定納入EIP-3554，EIP-3554提議將難度炸彈延遲到12月。[2021/7/18 1:00:52]

以zkSync2.0與StarkNet為代表的zk-Rollup路徑，被普遍視為Layer2擴容的終極方案。以至于以太坊創始人Vitalik認為，zk-Rollups將會成為擴容的最終方案。而目前更為流行的op-Rollup可能只是作為在zk-Rollups技術尚不成熟時的過渡方案而存在。

動態 | 以太坊未確認交易79411筆:據Etherscan.io數據顯示，以太坊未確認交易79411筆。以太坊全網算力為196.81 TH/s，當前挖礦難度2437.23 TH，交易處理能力10.9 TPS。[2019/9/19]

相較于目前可用性更強的op-Rollup產品，未來的zkSync2.0將擁有更快的交易確認速度。從zkSync2.0向以太坊主網進行提款大約只需要10分鐘的確認時間，而采用op-Rollup的擴容方案往往需要一周左右的時間才能完成。同時，由于zk-Rollup技術采用零知識證明技術對交易進行驗證，因此其只需要在以太坊主網上存儲壓縮過后的交易信息與最終狀態的證明，相比Op-Rollup節省了存儲交易簽名的空間，大大提高了壓縮效率，使得zk-Rollup方案的TPS相較于op-Rollup成倍增長。

zkSync2.0與側鏈相比

從安全性上zkSync繼承了以太坊L1的安全性，是最具安全性的L2擴容方案，而側鏈作為以太坊單獨的L1，其安全性主要取決于自身的安全機制以及它與以太坊之間的橋梁，當它被用作擴展解決方案時，資產的安全性始終取決于大多數橋接驗證者的善意。如果大多數人受到損害，他們可以不可逆轉地竊取所有資產。

其次從從費用上來看，用戶可以選擇通過他們在zkPorter端的賬戶與合約進行互動，以實現類似側鏈的超低費用和更高的吞吐量，且在安全性能上提高一個量級。

zkSync2.0四大敘事主題

zkSync所帶來的革新具體表現在zkEVM、賬戶抽象、zkPorter以及Layer3探路者上，它們都是zkSync未來的敘事主題。

zkEVM

動態 | 過去24小時內以太坊總交易額降為261萬ETH:根據amberdata.io數據顯示，過去24小時內以太坊總交易額為261.22萬ETH，較此前數據下降12.23%；日活躍用戶量198220，用戶活躍上升3.08%；新增合約20407個，較此前數據下降4.17%；平均交易費用為9.72GWEI，下降3.84%；通證代幣交易總額為401979，較此前數據下降7.23%。[2019/5/2]

眾所周知，zkSync1.0是不支持EVM的，因此其功能比較單一，目前多用在代幣交易和捐贈領域，在zkSync2.0階段為了解決其兼容性問題，zkSync推出了zkEVM。

zkEVM可以理解為將EVM作為智能合約引擎運行在ZKRollup中。zkEVM的目標是在不失去Rollup性能優勢的基礎上，將以太坊體驗完全帶入到L2。它不但為太坊開發者和應用程序提供一個非常誘人的環境。同時也可以提供強大的可擴展性，而且還將允許項目快速、輕松地移植到網絡上。因此，許多協議有望從主要的以太坊區塊鏈擴展到zkSync，并從其他區塊鏈生態系統遷移。

賬戶抽象(AccountAbstaction)

賬戶抽象這一概念曾被Vitalik多次提到過，他認為實施它一直是以太坊開發人員的長期“夢想”。而這一夢想正在被zkSync2.0實現。

目前以太坊上有兩種賬戶：外部擁有的帳戶(EOA)和合約帳戶。在以太坊上，每筆交易都必須由EOA發起，即圍繞單一私鑰對應的公鑰及鏈上地址，理論上適用于所有應用場景，但對用戶來說使用的弊端也非常明顯，例如用戶可能會因為一個微小失誤遺失或泄露私鑰，而失去賬戶里的所有資產。

賬戶抽象創造了一個新的賬戶類型，它通過讓賬戶作為智能合約存在，把“交易驗證”和“交易執行”分開。讓每個賬戶都變成了一個具有自己邏輯的智能合約，并具有無縫的兼容性。賬戶抽象讓“賬戶可以根據個體的需求來定制”成為了可能，從而給普通用戶一個不犧牲自我主權性的安全網和更流暢的用戶體驗。因此，抽象賬戶不再是一個適合所有用例的通用性賬戶。而是每個用戶都可以根據其需求來定制的個性賬戶。

通過抽象賬戶，用戶可以做到：

使用與ECDSA不同的簽名方案進行交易；

用多個不同的密鑰來授權交易；

每周更改帳戶的簽名者；

不借助助記詞實現賬號社交恢復。

帳戶抽象為賬號的用戶體驗提供了更大靈活性，抽象賬戶可以像EOA一樣發起交易，并且任何被部署其上的邏輯都可以被執行。在主網測試階段，zkSync官方推特曾表示，zkSync2.0即將上線的賬戶抽象功能或將是促進用戶大規模新增的關鍵因素。

zkPorter

zkSync2.0上線后引發用戶關注的另外一項功能就是zkPorter，zkEVM的出現解決了zkSync2.0與以太坊的兼容性問題，那么zkPorter的出現就是為了實現真正的可擴展性，實現吞吐量的指數級增長。

zkRollup擴展方案為了保證數據的可用性仍然需要將數據發布到以太坊基礎層上，但以太坊的區塊大小限制了zkRollup的可擴展性，而zkPorter采用了鏈下數據的可用性，不受以太坊區塊鏈大小的限制，可以實現我們所期望的可擴展性。

zkSync2.0主網為用戶同時提供zkRollup和zkPorte兩種賬戶選擇，這兩部分將是可組合和可互操作的：zkRollup端的合約和賬戶將能夠與zkPorter端的賬戶無縫交互，反之亦然。用戶可以根據個人情況來切換是在鏈上還是鏈下存儲他們的數據。那些優先考慮安全而不是吞吐量和極低交易費用的用戶將選擇在鏈上進行活動，以保證數據的可用性。而將吞吐量和較低的交易費用置于安全之上的用戶則可以選擇在zkPorter上進行他們的活動，那里的數據被發布到Guardian網絡，由zkSync代幣擔保的股權證明來提供加密經濟保障。

zkSync提供的zkRollup和zkPorter雙重帳戶將為用戶提供一個全方位的場所，以進行他們的活動，同時保持了極高的安全性。

Layer3探路者

根據Matte實驗室發布的路線圖，在2023年第一季度，zkSync將發布Layer3探路者”。

Layer3將實現無限擴展和無限定制，從而產生10倍的空間。并在五個維度實現跨越：

安全性：非本地網橋的固有弱點是導致黑客攻擊發生的主要原因。而在zkSync的Layer3中，分形超鏈之間的所有交互都是通過本地橋接發生，從而減少了受黑客攻擊的概率，提高了安全性；

性能：Layer2的性能預計會提高10-100倍，而Layer3的性能是無限的；

成本：鑒于圍繞數據可用性解決方案的選擇，Layer3的數據成本呈指數級降低；

易用性：Layer3對生態系統中每種類型用例的SDK、CLI甚至低代碼/無代碼解決方案的許多改進，使應用程序的創建變得更為容易；

可組合性：使用LLVM編譯器，不僅支持Solidity編程語言，而且還支持任何現代語言，這為專注于Rust、C++、Swift等的開發人員創造了10倍的可訪問性。

zkSync2.0生態

根據zkSync官網生態全景圖顯示，zkSync生態目前共有160多個項目，涵蓋錢包、DeFi、基礎設施、支付網關、公共產品、社交、隱私、NFT等多元化賽道。不過這160個項目目前大部分尚未落地，這主要是因為zkSync1.0時期不兼容EVM，導致zkSync上實際可用的原生DApp較為單薄，目前zkSync2.0已上線的項目主要還是集中在錢包、DeFi藍籌和跨鏈橋項目上。

憑借技術上的優勢zkSync2.0生態在未來或許會走的很遠，但是在當下相較于已初具規模的OPRollup的生態來說，zkSync2.0生態還有很多的不足需要補齊，未來zkSync2.0生態能否持續帶來新的敘事空間，能否直接獲得以太坊的網絡效應，能否兼顧生態與擴展性？這些都是zkSync2.0生態未來需要攻克的難題。

作為零知識密碼學的先驅，zkSync將以太坊的擴展性拔高到了一個新的高度，讓我們在未來很長一段時間不用再為以太坊擴展問題而發愁，同時zkSync2.0所帶來的一些新的功能和應用場景也為未來Layer2的發展指明了方向。無論是基于技術突破的需求還是市場競爭的需要，zkSync2.0的出現對于當下是區塊鏈行業都是十分重要且必要的。因此對于zkSync2.0的未來和愿景，我們十分期待。

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