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深入了解zkSync 2.0架構、核心基礎設施_ZKS

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原文作者:水多多|zkSync

我可以把你比作夏日嗎?

你的可擴展性和安全性更高。

狂風確實震撼了五月親愛的心靈,

夏天的租約日期太短了。

——中本聰莎士比亞,2021

面對最大的技術挑戰,我們開始在與 EVM 兼容的環境中部署智能合約。測試網的第一個版本已經上線:您已經可以使用區塊瀏覽器查看 zkSync 2.0 上的活動。在這篇文章中,我們將深入解釋每個關鍵組件、提供進度更新以及下一個版本的計劃。

在密碼學方面,zk EVM 的指令集已經完成,兩種實現都完成了: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成 zkEVM 字節碼。

在核心基礎設施方面,全節點集成已完成,能夠成功部署和執行已編譯的智能合約。

雖然 zk EVM 和核心 2.0 基礎設施已準備好公開,但編譯器需要做更多工作才能正確覆蓋所有邊緣情況。為了提供更全面的開發者體驗,我們決定在編譯器 100% 可靠后立即開放對 zkEVM、編譯器和核心 SDK 的訪問。

大多數東西看起來和感覺都是一樣的。以下是一些重要的區別:

支持以太坊中的大多數操作碼!但是,也有一些例外:

此版本不支持 ADDMOD、SMOD、MULMOD、EXP 和 CREATE2 操作碼,但將來會支持。

彭博社:美CFTC和SEC正在深入調查三箭資本:金色財經報道,兩位知情人士透露,美國商品期貨交易委員會(CFTC)和證券交易委員會(SEC)目前正在深入調查三箭資本(Three Arrows Capital),以確定該公司是否違反了規則,在資產負債表方面誤導投資者,并且沒有在兩家監管機構注冊。兩家機構均拒絕置評,但其審查可能導致對公司和個人處以罰款和其他處罰。

此前報道,總部位于新加坡的三箭公司于7月申請破產,稱其業務“在加密貨幣市場劇烈波動后崩潰”,三箭聯合創始人Su Zhu和Kyle Davies目前仍下落不明,導致該破產案的清算人及其律師無法追蹤,清算人向法院申請通過二人的電子郵件地址、Twitter帳戶及其律師的電子郵件地址送達傳票。(彭博社)[2022/10/18 17:29:38]

我們暫時不支持 KECCAK256 操作碼,而是自動將其所有調用替換為調用另一個抗沖突哈希函數。KECCAK256 稍后將作為預編譯器引入。

我們決定不包含 SELFDESTRUCT 操作碼,因為以太坊計劃將其刪除。

我們可能會刪除對完整 256 位 XOR/AND/OR 操作碼的支持,因為這些操作碼僅存在于已編譯的用于位掩碼的可靠代碼中。這可以由編譯器使用其他操作碼來完成。

在 zkSync 2.0 中,有一個不同的 gas 概念。交易價格將根據當前的 L1 gas 價格(由于發布調用數據)和 ZKP 生成成本而波動。智能合約調用將具有最大數量的 zk EVM 步驟和存儲寫入參數。

聲音 | 物美集團創始人張文中:區塊鏈僅靠熱度不能解決問題 須針對場景做深入開發:物美集團創始人張文中近日在接受采訪時表示,新技術對現有技術企業都會有比較大的影響。比如,最近大家談論比較多的區塊鏈對企業影響是必然的。但我們也應該清醒認識到,區塊鏈僅靠熱度不能解決問題,它必須針對所面對的場景做深入開發和挖掘,比如在食品追溯方面,如果能夠追溯源頭,這也能助力實體企業轉型。(聯商網)[2019/11/6]

下一個版本將包括我們的 Web3 API 實現,它將與以太坊文檔定義的 Web3 標準兼容。事件將開箱即用,所有服務都可以輕松集成。

zkSync 包括 L1 沒有的功能,例如提交和最終塊的概念。因此,將會有額外的方法讓開發人員更精確地控制數據。Web3 客戶端代碼將接收與您在以太坊上相同的數據,但可以使用「zksync_」命名空間請求專門的信息。

因為 zkSync 有多種交易類型,并且使用 EIP712 簽名,所以 `eth_sendRawTransaction` 數據的格式會與 L1 不同。但是,編碼對應于以太坊 ABI,所以支持它并不困難。

zkSync 2.0 中的交易可以通過 2 種方式授權(除了優先隊列機制):

用戶可以通過簽署 EIP712 消息,使用他們的普通以太坊錢包(例如 Metamask 或任何 WalletConnect 錢包)簽署交易。

任何帳戶都可以設置一個公鑰來創建我們的內部 Schnorr 簽名來簽署交易。這允許基于智能合約的錢包與 zkSync 2.0 進行交互,而無需發送 L1 消息的額外費用。

動態 | 區塊鏈等技術在物流、營銷、質量追溯等領域應用日趨深入:前瞻產業研究院發布《中國零售行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》,其顯示,近年來,隨著電商環境、技術平臺和網購習慣的普及與完善,中國的零售業發生了翻天覆地的變化。例如,各大電商平臺的線下門店落地,與傳統零售商聯盟化趨勢加強,將線上線下資源進一步整合;人工智能、大數據、區塊鏈等技術在物流、營銷、質量追溯等領域應用日趨深入;電商流量加速分化,拼購模式、小程序電商、內容電商等新模式交易規模呈指數增長。[2019/5/10]

每個塊僅應用一次存儲槽覆蓋。這意味著如果多個用戶與單個 AMM 合約交互,則 AMM 合約的存儲槽將僅被覆蓋一次。這允許定序器在以后向用戶退還單次寫入的共享成本。

「預編譯」機制已計劃好,但稍后會發布。我們計劃首先支持 keccak256、sha256 哈希和 ECDSA 恢復原語。可以根據需求和復雜性考慮包含其他預編譯,例如 Blake2f 輪函數(在當前形式的以太坊中幾乎無法使用)。

zkSync 2.0 的第一次迭代可能會對每筆交易施加 32 次智能合約調用的額外限制,直到實施適當的記賬機制為止。

執行跟蹤將有一個硬限制,但它將與以太坊塊大小的當前限制相當,并且不應影響大多數協議。

可能會有更多限制,但我們的目標是在最終版本中將它們減少到絕對最低限度。

你可能聽說過區塊鏈三難困境,但在擴展以太坊時,還有第四個因素:可編程性。當前所有的擴展解決方案都存在于犧牲一些安全性、分散性和可編程性以實現可擴展性的范圍內。zkSync 2.0 的設計結合了以下 2 項技術突破,最大限度地發揮了所有 4 項功能:

聲音 | 香港金融發展局董事:香港金融服務的質量將隨著區塊鏈等應用的深入進一步提升:據新華網報道,中共中央、國務院日前印發了《粵港澳大灣區發展規劃綱要》,大灣區共同家園投資有限公司總裁、香港金融發展局董事胡章宏表示,伴隨新的政策出臺,大灣區建設國際科技創新中心,香港打造一系列新的中心、平臺以及發展特色金融等目標的推進,香港金融體系的結構將愈發豐富。隨著區塊鏈等科技應用的深入以及金融科技等新業態的不斷培育,香港金融服務的質量和效率也將進一步提升。[2019/2/21]

zk EVM:為我們與 EVM 兼容的 zkRollup 提供動力的引擎,這是唯一支持 L1 安全性和可靠智能合約的解決方案。

zkPorter:一個鏈下數據可用性系統,可擴展性比 rollups 高 2 個數量級。

由于 zkEVM 和 zkPorter 是可互操作和可組合的,zkSync 2.0 能夠顯著優于所有其他擴展解決方案。

目前的共識是Eth2 數據分片將在 2022 年底到來,以在不犧牲去中心化的情況下提供指數級更大的數據可用性層。zkSync 的 zkRollup 技術與 Eth2 數據分片相結合是最終目標,在不犧牲任何 4 個因素的情況下達到 100,000+ TPS。

Facebook創始人稱要深入的學習和了解加密貨幣技術:扎克伯格在Facebook發帖稱,2018年他的新挑戰是解決Facebook存在的一些問題,并且還要深入了解和學習加密技術和加密貨幣,并運用到Facebook的服務中去。[2018/1/5]

zkSync 2.0 狀態樹覆蓋了以太坊的全部 160 位地址空間。每個帳戶將駐留在狀態的 zkRollup 部分或 zkPorter 部分。zkRollup 和 zkPorter 賬戶完全一樣,除了一個組件:保證數據可用性。zkRollup 交易數據通過 calldata 發布到以太坊,zkPorter 交易數據發布到 zkSync Guardian 網絡,zkSync Token持有者參與權益證明。

發布數據的地方是成本和安全性之間的權衡。zkPorter 交易比匯總交易便宜得多,但它有可能凍結您的資金。然而,zkRollup 和 zkPorter 賬戶的有效性都是通過零知識證明和以太坊來保證的。也就是說,zkPorter 中的資金只能被凍結,不能被盜。

zkRollup 和 zkPorter 賬戶的互操作性和可組合性讓每個用戶都有機會成為 zkSync 中的一等公民。部署在 zkRollup 端的 Uniswap 可以通過 zkPorter 賬戶訪問以換取最低費用。zkSync 2.0 是一個系統,專為整個金融領域的用戶而設計。

我們的 VM,通常稱為 zkEVM,不是 EVM 1:1 副本,而是旨在能夠運行 99% 的用 Solidity 編寫的合約并保持其相同的行為,例如在恢復和異常期間。同時,編寫 zk EVM 以在電路中高效地產生零知識證明。

這是在我們的證明系統沒有任何重大變化的情況下完成的;我們繼續將 PLONK 與自定義門和查找表(通常稱為 UltraPLONK)和以太坊的 BN-254 曲線一起使用。這是有利的,因為自 2020 年 6 月以來,該證明系統已在 zkSync 1.0 以及使用相同證明系統的其他項目中進行了實戰測試。

經過數月的努力,我們再次激動地宣布:zkEVM 的指令集已經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。生成執行跟蹤的證明并提供見證是電路的工作,但這非常慢。另一方面,執行環境是 rust 中 zk EVM 的直接實現,高效且快速。如果我們要依靠電路來生成和執行證明,那么交易的最終確定性將需要數小時。證明生成和簡單執行的分離使得 zkSync 上的交易能夠即時結算。

接下來,我們專注于將 zkEVM 和編譯器結合在一起,并將遞歸結合在一起:塊之間的遞歸,它允許我們為 N 個塊發布一個證明,塊內的遞歸,它聚合塊的不同邏輯部分的子證明. 這是簡單的部分!自 2020 年 6 月以來,zkSync 1.0 的主網上已經使用了塊之間的遞歸聚合證明。有關塊內遞歸以及我們的 zk EVM 如何工作的更多信息,請觀看此視頻說明。

我們正在同時開發兩個針對 zkEVM 的編譯器前端:Yul 和 Zinc。Yul是一種中間 Solidity 表示,可以編譯為不同后端的字節碼。Zinc是我們用于智能合約和通用零知識證明電路的基于 Rust 的語言。

因為編譯器是使用LLVM框架構建的,所以可以認為它具有前端 Yul LLVM IR 和后端 LLVM IR zkEVM 字節碼。采用 LLVM 帶來了幾個主要優勢:

1、LLVM 優化框架無與倫比:它從 LLVM IR 生成最高效的 zkEVM 字節碼。

2、使用較新版本的 Solidity 或 Zinc,編譯器前端將處理所有更改,而 LLVM 將使我們脫離對編譯器后端的更改。

3、將來,如果開發人員想用原生 Rust 或 Javascript 編寫智能合約,只需構建該語言的編譯器前端,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至關重要,并且已經通過了多套測試:

1、Zinc 和 Yul 編譯器中的詞法、語法和語義測試。

2、我們對 Zinc 和 Solidity 的集成測試貫穿整個智能合約生命周期:從解析源代碼到合約部署和在 zkSync 上執行交易。

3、從 Solidity 存儲庫集成的廣泛測試套件,并適用于我們的集成測試工具。

每個套件已經包含數千個測試,我們將把這個數字至少增加一個數量級。

我們的 2 個編譯器已經成功部署并執行了兩種語言的簡單智能合約。但是還有更多的優化需要完成,一些復雜的 LLVM IR 語句需要翻譯成 zkEVM 字節碼。因此,我們決定在編譯器處于更強大的狀態之前不發布它。

編譯器完成后,我們將專注于讓Zinc更具表現力和功能豐富,然后構建 Rust 編譯器前端以允許使用原生 Rust 編寫智能合約。

zkSync 2.0 核心由幾個關鍵角色組成:

通過虛擬機實現 zkEVM 字節碼的預電路執行器環境

狀態在交易發送后幾秒鐘內可用

過濾掉可能使區塊膨脹的明顯不正確的交易(例如,交易資金不足)

在內存池中執行交易并生成塊

接收區塊的見證人并生成零知識證明

用于并行證明生成的證明者接口

自定義證明者自動縮放器,可按需創建和終止證明者機器

用于觀看和與以太坊 L1 交互的工具,

Prometheus、elastic、sentry、uptime、幾個獨立的事件通知系統和自定義健康檢查服務。

這個核心基礎設施功能齊全,已經集成了 zkEVM 執行器!

編譯器完成后,我們將一起共享對所有組件的訪問權限!開發人員將能夠部署 Solidity/Zinc 智能合約并通過 Web3 API 進行交互。

Tags:ZKSzkSyncSYNSYNCzksvm幣幣情zksync幣總量Synesis OneSYNCBRAIN

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