STARK: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

ZK-Rollupvs.OptimisticRollup

zkSyncvs.StarkNet

SNARKvs.STARK

EVM兼容性

生態系統的比較

發展路線圖

總結

先決條件

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。

背景

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。

ZK-Rollup

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。

Opside已在測試網上線ZK-Rollup LaunchBase:8月14日消息，去中心化ZK-RaaS平臺Opside已在測試網上線ZK-Rollup LaunchBase，支持開發者構建專用應用程序Rollup，包括Layer1、zkEVM、Gas、Data Availability與Sequencer各個組件。LaunchBase現允許開發者從Opside、Goerli、Mumbai與BNB測試網等EVM兼容的Layer1中選擇以構建其應用程序的特定rollup，支持Polygon zkEVM、zkSync、Scroll與Starknet四個zkEVM。[2023/8/14 16:24:39]

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。

ZK-Rollupvs.OptimisticRollup

去中心化ZK-RaaS平臺Opside公布代幣經濟學:金色財經報道，去中心化ZK-RaaS平臺Opside首次公開其代幣經濟學，其中33%將分配于PoS和PoW獎勵。Opside為眾多ZK-Rollup/zkEVM提供了一個統一的ZKP算力市場，以激勵礦工參與ZKP計算。文中還解釋了PoS&PoW混合共識的經濟模型。（The Block）[2023/5/4 14:41:36]

與OptimisticRollup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AztecNetwork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。

與OptimisticRollup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VitalikButerin相信，在短期內，OptimisticRollup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。

V神：以太坊不需要為Layer 1使用單一的ZK-EVM實現進行標準化:金色財經報道，以太坊創始人Vitalik Buterin發文解釋了“不同類型的ZK-EVM和類似ZK-EVM的項目，以及它們之間的權衡”。V神例舉了描述了多個EVM等價的不同“類型”的分類，以及嘗試實現每種類型的好處和成本。

V神總結稱，就我個人而言，我希望隨著時間的推移，通過ZK-EVM的改進和以太坊本身的改進相結合，使其對ZK-SNARK更加友好，一切都將成為Type1。在這樣的未來，我們將有多個ZK-EVM實現，它們既可以用于ZK匯總，也可以用于驗證以太坊鏈本身。

從理論上講，以太坊不需要為Layer1使用單一的ZK-EVM實現進行標準化；不同的客戶可以使用不同的證明，因此我們繼續從代碼冗余中受益。但是，要實現這樣的未來，還需要相當長的時間。與此同時，我們將在擴展以太坊和基于以太坊的ZK-rollup的不同路徑中看到許多創新。[2022/8/4 12:02:16]

zkSync與StarkNet

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。

zkSyncV1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-RollupzkSyncV2。

RareLink聯合創始人：ZK-Rollups短期依然不是Layer1的救星:金色財經報道，3月17日舉辦的“New Paradigm”系列活動第一期《Web3.0的下一代基礎設施是什么？》主題分享中，RareLink聯合創始人Kai-Tai Chang分享到，ZK-Rollups是一種在鏈下運行計算并通過有效性證明將它們提交到鏈上的縮放形式，ZK-Rollups可能是唯一能夠使加密技術擴展到數十億用戶的解決方案，它提供了唯一的隱私保障機構可能需要參與公共、可互操作的區塊鏈，以便充分保護專有客戶數據。一些早期采用者可能會快速推動生態系統的發展，但我們不能指望他們的成功會快速引來ZK-Rollups的熱潮，它們不完全兼容EVM，需要一定的修改及調整才能完成在Layer1和其他Layer2之間的來回跳轉。盡管Optimistic和ZK-Rollups之間的可編程性差距正在不斷縮小，但今天我們仍需要在簡單性，兼容性和結算速度中權衡。[2022/3/17 14:02:58]

StarkNet是StarkWareLtd.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)。

ETH 2.0項目負責人稱階段0預計很快推出 V神明確反對zk-STARKS應用:ETH 2.0項目負責人Danny Ryan近日在reddit上解答ETH 2.0有關進展和功能時表示，ETH 2.0的開發當前集中在“信標鏈”的構建上，這是ETH 2.0的基礎。但是階段1的開發正在逐步進行，該階段引入了用于與信標鏈連接的“分片”的分片鏈，并且階段0發布預計將很快推出。此外，Ryan還表示，團隊的目標是讓整個以太坊社區參與進來，并與盡可能多的客戶建立聯系。

而針對有人提出的量子保護隱私保護技術“ zk-STARKS”的“ Etherium 3.0”的想法，Vitalik Buterin本人在reddit上明確表示不支持。V神稱，目前，希望以太坊的基本結構在ETH 2.0發布后不會改變。（注：zk-STARKS是一種區塊鏈隱私解決方案，該方案能夠將大量信息壓縮成名為starks的小樣本并使用零知識來保護信息的隱私。）（Coinpost）[2020/6/1]

SNARKvs.STARK

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。

EVM兼容性

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。zkSyncV2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zkSyncV2的EVM兼容相差甚遠。

StarkNet與StarkEx

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。

生態系統的比較

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OrbiterFinance(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OptimisticRollup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。

發展路線圖

在短期內，zkSync一個重大里程碑將是他們的V2Alpha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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