zkSync:zkSync 2.0：首個測試網版本上線

介紹

克服了最困難的技術挑戰之后，我們進入了這項工作的沖刺階段：在兼容EVM的環境中部署智能合約。zkSync推出zkSync2.0首個測試網版本：用戶已經可以使用區塊瀏覽器查看zkSync2.0的交易活動。在本文中，我們將深入解釋每個關鍵組件，公布進度更新以及下一個版本的計劃。

ZKSYNC2.0測試網瀏覽器：

https://zksync2-alpha.zkscan.io/

關鍵成就

在密碼學方面，zkEVM的指令集已經確定下來，并且兩種實現都已經完成：在電路中和在執行環境中。

在編譯器方面，用Solidity和Zinc編寫的智能合約現在可以編譯到zkEVM字節碼中。

在核心基礎設施方面，全節點集成已完成，并且能夠成功地部署和執行已編譯的智能合約。

雖然zkEVM和2.0的核心基礎設施已經準備好向公眾公開，但是該版本的編譯器還需要更多工作進行完善，以應對所有極端情況。為了提供更加全面的開發者體驗，我們決定在該編譯器100%可靠之后，將同時開放對zkEVM、編譯器和核心SDK的訪問。

比較zkSync2.0和以太坊

兩者看起來大部分相同，以下幾點是比較重要的區別：

智能合約

zkSync2.0支持以太坊上的大部分操作碼。然而，有以下這些例外：

1.這次的測試網版本不支持ADDMOD、SMOD、MULMOD、EXP和CREATE2操作碼，但是未來的版本會支持。

被標記為Offchain Labs的地址向zkSync鏈上轉入9524枚以太坊:金色財經報道，據Lookonchain監測，被Nansen標記為Offchain Labs的0x2ce9開頭地址向zkSync鏈上轉入9524枚以太坊（價值約916萬美元），后通過0x8882開頭中轉地址向大量新地址分發以太坊。[2023/5/31 11:50:51]

2.我們將暫時不支持KECCAK256操作碼，而是通過自動調用另一個抗碰撞的哈希函數來替代它的所有調用。KECCAK256之后將作為預編譯引入。

3.我們決定不再包含SELFDESTRUCT操作碼，因為以太坊正計劃將其移除。

4.我們可以移除對完整256位XOR/AND/OR操作碼的支持，因為這些操作碼只存在于那些用于位屏蔽的已編譯的solidity代碼中。這可以由編譯器使用其他操作碼來完成。

Gas

在zkSync2.0中，有一個不同概念的gas。交易費價格將根據當前L1gas費和生成零知識證明(ZKP)的成本而波動。智能合約的調用將有一個最大的zkEVM步驟和存儲寫入參數。

Web3API

下一個版本將包含我們Web3API實現，它將與以太坊文檔所定義的Web3標準兼容。事件將開箱即用，并且所有服務都可以輕松整合。

zkSync包含L1沒有的特性，比如已驗證和已敲定區塊的概念。因此，還會有其他方法讓開發者更精確地控制數據。Web3客戶端代碼將接收與以太坊相同的數據，但可以通過zksync_名稱空間請求特定的信息。

zkSync針對Gemholic項目資金被卡問題發布更新:4月8日消息，針對昨日Gemholic項目資金被卡的問題，zkSync發布推文稱：“我們想分享有關更好地支持遺留Solidity功能的更新，transfer()和.send()將可完全像在EVM中一樣工作。該解決方案不涉及任何類型的重組或再生。這將是一個正常的協議升級。”[2023/4/8 13:52:06]

因為zkSync有多種交易類型，并且使用EIP712簽名，所以eth_sendRawTransaction數據的格式與L1不同。然而，編碼與以太坊ABI相對應，所以支持它并不困難。

對交易進行簽名

zkSync2.0中的交易可以通過兩種方式進行授權(除了優先級隊列機制)：

1.用戶可以通過對一個EIP712信息簽名，從而用他們普通的以太坊錢包(如Metamask或者任意的WalletConnect錢包)對交易進行簽名。

2.任何賬戶都可以設置一個公鑰來創建我們的內部Schnorr簽名來對交易進行簽名。這允許基于智能合約的錢包與zkSync2.0進行交互，而無需額外的成本發送L1的信息。

存儲效率提升

每個區塊只能對存儲槽覆寫一次。這意味著，如果多個用戶與單個AMM合約交互，那么該AMM合約的存儲槽只會被覆寫一次。這允許排序者稍后向用戶退還單次寫入的共享成本。

預編譯

“預編譯”機制是在計劃中的，但將在稍后發布。我們計劃首先支持keccak256、sha256哈希和ECDSA恢復原語。此外，我們會根據需求和復雜性考慮包含其他預編譯，例如Blake2f輪函數(以當前形式在以太坊中幾乎無法使用)。

zkSync與加密基礎設施公司Espresso Systems合作，將集成CAPE技術以實現隱私交易:1月19日消息，基于ZK Rollup的以太坊二層網絡 zkSync 正與加密基礎設施公司 Espresso Systems 合作，將集成“可配置資產隱私”CAPE（Configurable Asset Privacy）的新技術，以實現隱私交易。任何用戶都可以在不暴露區塊鏈的私人數據的情況下進行交易，從而為不希望余額、鏈上活動和其他可公開訪問的私人數據暴露的機構消除障礙。

據悉，該合作仍在計劃中，尚未部署在 zkSync 的測試網上，預計今年晚些時候將更新現實世界資產、供應鏈、身份、支付和貿易融資的代幣化。[2023/1/19 11:20:18]

進一步的限制

zkSync2.0的第一次迭代可能會增加一個額外的限制，即每筆交易只能調用32次智能合約，直到可以實現恰當的記賬機制。

執行跟蹤將有硬限制，但它將與以太坊區塊大小目前的限制相當，不應影響大多數。

可能會有更多的限制，但我們的目標是在最終版本中將這些限制盡可能減少到最低限度。

深入了解zkSync2.0的架構

你可能聽說過“區塊鏈的不可能三角”，但當談到擴容以太坊時，還有第4個因素：可編程性。所有當前的擴容解決方案都犧牲了一些安全性、去中心化和可編程性來實現可擴展性。zkSync2.0的設計結合了下列兩大技術突破，旨在最大化實現上面說到的四個特性：

1.zkEVM：為兼容EVM的zkRollup提供支持的引擎，這是同時提供L1安全性以及支持solidity智能合約的解決方案。

幣贏CoinW支持ZKSwap(ZKS)空投ZKS:據ZKS官方消息，ZKSwap將于2021年2月25日10:00（UTC+8）對所有在Layer1(所有交易所和獨立錢包地址)和Layer2以及鎖倉合約里面持有ZKS的用戶進行1:1的空投。

據悉，本次空投將只針對目前已經流通的8000萬個代幣進行空投。天使投資人的代幣會和空投的8000萬個代幣，進行同步釋放，天使投資人在2月25日解鎖的大部分代幣，會參與長期鎖倉和Staking計劃，2月25日也將同步解鎖顧問團隊0.33%的代幣。

Uniswap和ZKSwap 關于ZKS/USDT的流動性，也會臨時移除，并在空投結束的72小時內，按照大于等于移除前50%的價格，重新添加1200萬美金的流動性（重新添加流動性的時候，如果市場價格高于50%的移除前價格，將按照市場價格添加流動性）。詳情點擊鏈接。[2021/2/22 17:40:04]

2.zkPorter：一個鏈下數據可用性系統，其可擴展性比rollups高出兩個數量級。

由于zkEVM和zkPorter是可互操作以及可組合的，zkSync2.0顯著優于所有其他擴容解決方案。

目前的共識是：Eth2數據分片將在2022年底上線，在不犧牲去中心化的前提下提供更大的數據可用層。結合了Eth2數據分片的zkRollup技術是zkSync的最終目標，在不犧牲4個因素中任意一個的前提下達到10萬以上的TPS。

數據：ZKS突破3.66USDT，上線最高漲幅358.25%:MXC抹茶交易數據，ZKS突破3.66USDT，24小時漲23.64%。2月13日，MXC抹茶創新區上線ZKS，開放USDT交易，相比0.8USDT開盤價，上線最高漲幅358.25%。資料顯示，ZKSwap 是一套基于自動化做市商（AMM，Automated Market Maker）的Swap協議。[2021/2/18 17:26:16]

狀態樹

zkSync2.0狀態樹覆蓋了以太坊全部的160位地址空間。每個帳戶將存在于zkRollup部分或zkPorter部分的狀態中。zkRollup和zkPorter帳戶完全相同，除了一點不同：獲取數據可用性的地方不同。zkRollup交易數據通過數據調用發布到以太坊主網中；而zkPorter的交易數據發布到zkSyncGuardian網絡中，其中，zkSync代幣持有者能夠參與該網絡的PoS機制。

選擇在哪里發布數據，是在成本和安全性兩者間做出權衡。zkPorter的交易費比rollup的交易費要便宜很多，但是用戶的資金可能會被凍結。然而，zkRollup和zkPorter賬戶的有效性是由零知識證明和以太坊來提供保證的。換句話說，zkPorter中的資金只能被凍結，不能被竊取。

zkRollup和zkPorter帳戶的互操作性和可組合性給了每個用戶成為zkSync一流公民的機會。假設，Uniswap部署在zkRollup端，用戶可以通過zkPorter賬戶訪問，并以最低的手續費進行swap。zkSync2.0是一個專門為整個金融領域用戶設計的系統。

密碼學

我們的虛擬機，通常被稱為zkEVM，它并不是完成1:1復刻EVM的。但是，zkEVM旨在能夠運行99%用Solidity編寫的合約，并且在遇到回滾和異常時也能維持同樣的行為。同時，zkEVM能夠有效率地在一個電路中生成零知識證明。

zkEVM的實現不需要我們對此前的證明系統做出重大的變動；我們繼續使用帶有自定義門和查詢表的PLONK?(通常被稱為UltraPLONK)和以太坊的BN-254曲線。這是有利的，因為這個證明系統已經過實戰測試(自2020年6月以來，zkSync1.0和其他項目就開始使用這個證明系統)。

經過幾個月的努力，zkEVM的指令集已完成，并在電路和執行環境中實現。

這里有一個重要的區別：電路和執行環境中的實現是分開的，用于不同的目的。電路的工作是生成執行跟蹤的證明并提供證人，但這個過程十分緩慢。另一方面，執行環境是zkEVM在rust中的直接實現，效率高、速度快。如果我們在生成證明和執行的過程中都依賴于電路，那么敲定交易需要幾個小時。而生成證明和簡單執行的分離使得zkSync上的交易能夠即時結算。

接下來，我們的工作將專注于將zkEVM和編譯器結合在一起，并和遞歸結合在一起：區塊之間的遞歸允許我們為N個區塊發布一個證明；而區塊內的遞歸聚合了區塊不同邏輯部分的子證明。這是簡單的部分！自2020年6月以來，zkSync1.0主網上已經使用了區塊之間的遞歸聚合證明。更多關于區塊內遞歸和我們的zkEVM如何工作的信息，請觀看視頻解釋。

編譯器

我們同時研究兩種針對zkEVM的編譯器前端：Yul和Zinc。Yul是一種Solidity的中間表示，可以為不同的后端編譯成字節碼。Zinc是我們基于rust的語言，用于智能合約和通用零知識證明電路。

因為編譯器是使用LLVM框架構建的，所以可以認為它有一個前端、Yul→LLVMIR和后端、LLVMIR→zkEVM字節碼。LLVM的采用帶來了幾個主要的優點：

1.LLVM優化框架是不匹配的：它從LLVMIR中生成最有效的zkEVM字節碼。

2.有了新版的Solidity或Zinc，編譯器前端將處理所有更改，而LLVM將使我們無需更改編譯器后端。

3.在未來，如果開發者想基于原生的Rust或Javascript編寫智能合約，只需為該語言構建編譯器前端，智能合約就可以在zkSync中開箱即用。

編譯器的安全性對我們來說是至關重要的，并且已經經過了多個套件的測試:

1.Zinc和Yul編譯器中的詞法、語法和語義測試。

2.我們自己針對Zinc和Solidity的集成測試，它貫穿整個智能合約生命周期：從解析源代碼到合約部署，再到在zkSync上執行交易。

3.從Solidity存儲庫集成的廣泛測試套件，適合我們的集成測試工具。

每個套件已經包含了幾千個測試，我們將至少增加一個數量級。

我們的兩編譯器已經成功部署并用兩種語言執行了簡單的智能合約。但是仍然有更多的優化需要完成，一些復雜的LLVMIR語句需要轉換為zkEVM字節碼。因此，我們決定等到我們的編譯器運行狀態更強健再發布。

完成編譯器的工作之后，我們將集中精力完善Zinc的功能，然后構建Rust編譯器前端來允許使用原生Rust編寫智能合約。

核心基礎設施

zkSync2.0核心基礎設施由幾個關鍵部分組成：

全節點

1.利用虛擬機的zkEVM字節碼的預電路執行器環境

2.狀態在交易發送后的幾秒內可用

3.過濾掉明顯無效的交易(例如，沒有足夠的資金進行交易)，這些交易可能會使區塊膨脹

4.在內存池中執行交易并生成區塊。

證明者

1.接收區塊的見證者并生成零知識證明，

2.用于并行證明生成的證明者接口

3.自定義的證明者自動縮放器，可根據需要創建和終止證明者機器。

交互器

1.用來監測以及與以太坊L1交互的工具，

2.基于代幣價格、ZKP生成成本以及L1gas費來計算交易費用。

Paranoid監視器

Prometheus、彈性、哨兵、正常運行時間，幾個單獨的事件通知系統以及自定義的安全運行檢查服務。

zkSync2.0的核心基礎設施功能齊全，已經集成了zkEVM執行器。

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原文鏈接：

https://medium.com/matter-labs/zksync-2-0-hello-ethereum-ca48588de179

來源|?MatterLabs

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