ZKSwap：基于Layer2技術的AMM_ZKSwap

市場對去中心化交易的需求已經在Uniswap上得到驗證。

今年以來，Uniswap的交易量大幅增長，尤其是8月底的時候，Uniswap的日交易額超過4.26億美元，超過了CoinbasePro，交易量增長幅度一度趕超主流中心化交易平臺。

Uniswap與主流CEX交易量增長對比，圖片來源：CryptoDiffer

以Uniswap為代表的AMM打開了用戶對自托管、去中心化交易的發現之旅：

1，資產的所有權真正歸用戶所有；

2，算法做市讓用戶實現了“交易自主和自由”，用戶需要兌換代幣的時候可以直接進行交易，而不再受到對手方限制；

3，DeFi間的可組合性讓用戶資金獲得了更多投資敞口，比如，在Uniswap上質押資產，對應的權益代幣可以在多個平臺挖礦，資金的利用率得到放大。

作為去中心化金融領域的基礎服務，DEX和AMM將在很長時間內保持主流，但目前存在一個明顯的問題：DEX和更大范疇下的DeFi正受制于以太坊網絡性能，無法施展拳腳。

去中心化云存儲平臺 Storj 支持 zkSync 2.0 和 EIP-4844:金色財經報道，去中心化云存儲平臺 Storj 宣布支持以太坊 Layer 2 擴容方案 zkSync 2.0 升級和 EIP-4844，此次升級使存儲節點能夠以最小的 Gas 費用收付款，大幅降低 Layer 2 費用，使去中心化云存儲更加經濟高效。[2022/12/6 21:25:59]

以太坊網絡屢次碰到吞吐量天花板，交易處理滯緩、gas費用高昂、用戶體驗糟糕。所以我們看到：

1，交易高峰時期，用戶被迫為網絡性能買單，或者被勸退，以太坊1.0上的應用、用戶、資金被動向其他公鏈溢出；

2，吞吐量限制和網絡阻塞成了黑客最常利用的漏洞，如果不提高網絡性能，這個問題無法從根本上得到解決；

在以太坊2.0遠未實現的情況下，Layer2被認為是最可行的擴容方案，一些對以太坊2.0數據分片執行不抱期望的從業者甚至認為ETH1.0Layer2會優于ETH2.0。

Zksync 2.0已完成首次代碼安全審計，報告顯示并無重大安全問題:11月23日消息，據官方消息，Zksync 2.0網絡已完成由安全機構 Open Zeppelin 負責的首次代碼審計，并無重大安全問題。Zksync 表示，網絡安全是 ZKsync 2.0 的首要保證，安全審計是確保 zkSync 2.0 安全的重要組成部分，官方計劃在接下來的幾個月內采取額外的安全措施，包括漏洞賞金、競賽和編程馬拉松等。[2022/11/24 8:02:27]

ZKSwap，基于ZK-Rollup的AMM

基于此，以ZKSwap為代表的項目提出了Layer2DeFi的構想。

ZKSwap是基于二層擴容技術ZK-Rollup的去中心化交易協議。它沿用了Uniswapv2自動做市的設計，把Layer1上的交易放到Layer2處理，以此來解除以太坊網絡的性能限制。

以太坊1.0平均每秒可以處理10-20筆交易，ZKSwap因為把交易轉移到Layer2處理，相當于可以給以太坊網絡加上無限外掛，所以ZKSwap在性能上得到了量級的提升，理論上的吞吐量能達到6000筆/秒以上；

ZKSync網絡每筆交易的Gas費達0.03美元:金色財經消息，L2Fees數據顯示，目前ZKSync網絡進行每筆交易的平均Gas費用約為0.03美元。此外Arbitrum網絡發送ETH的Gas費用約為0.01美元。[2022/8/14 12:24:59]

目前在以太坊上做交易，GAS費穩定在2美元左右。今年流動性挖礦高峰時期，很多用戶有過為一步操作花費幾十甚至上百美元交易費的經歷。相比之下，在ZKSwap上做交易無需支付GAS費用。

此外，ZKSwap使用的ZK-Rollup技術可以說是目前最優的Layer2解決方案。MatterLabs的CEOAlexaGluchowski曾從安全性、性能、可用性等層面對所有Layer2解決方案進行過對比，ZK-Rollup的綜合表現最優。

來源：藍狐筆記

在安全性上，ZKSwap沿用了Uniswapv2的設計，此類AMM的安全性和便捷性已經得到驗證，做市設計和機制靠譜，在此基礎上做優化，出問題的概率更低。

Layer2互操作性協議Connext宣布將支持zkSync網絡:2 月 8 日，Layer2 互操作性協議 Connext 宣布支持 zkSync 網絡，用戶很快將能夠在 11 個已支持的鏈和 zkSync 之間即時且廉價地轉移資產，這同時意味著用戶將能夠直接從其他 L2 或側鏈系統加入和退出 zkSync 生態系統，完全避免了支付 L1 gas 成本。[2022/2/8 9:37:29]

而ZK-Rollup作為一個Layer2解決方案，對安全性和性能做了很好的權衡。ZK-Rollup的運作邏輯是：將Layer1代幣轉移到Layer2，所有的代幣交易和兌換發生在Layer2，并且通過不斷生成的零知識證明確保Layer1和Layer2的狀態一致。

具體來說，用戶將資產轉移到Layer2后，ZKSwap上會更新或者生成用來記錄用戶資產余額的狀態樹。狀態樹包含持有的代幣種類和數量，或者提供流動性的交易對情況。

ZKSwap開發負責人 Alex Lee：構建支持通用 EVM 的 rollup 擴容解決方案 ZKSwap在路上:據官方消息，2021年04月12日晚，由Gate.io主辦的直播專訪節目《酒局幣赴》邀請到ZKSwap開發負責人 Alex Lee直播分享近期最新發展。直播期間Alex與Gate.io合伙人酒兒就面對市場競爭格局產生變化后，ZKS將如何把握機遇與挑戰進行了探討與交流。

Alex 表示，目前，Layer2賽道已經是一片繁榮了，技術上不斷創新，各種產品也層出不窮。ZKSwap推出的 Zkspeed 擴容方案兼顧了 ZK-Rollup、Validium 和 Optimistic rollup 方案的特點。即實現所有與 Layer1 交互的交易數據全部上鏈（ZK-Rollup），把單純 Layer2 的交易數據存放在鏈下（Validium），交易 hash 數據上鏈，同時 ZKSpeed 也會提供一個完全上鏈的版本，這樣可以實現更高的安全性，并提供零知識證明保證狀態轉換的有效性。雖然目前 ZKSwap 的方案還不兼容 EVM，但ZKSwap 團隊的愿景正是構建一個支持通用 EVM 的 rollup 擴容解決方案，使得其他應用無需重新編寫智能合約就能實現快速遷移，目前 ZKSwap 團隊已經投入研究，并取得了一些進展。[2021/4/12 20:12:00]

狀態樹，來源：ZKSwap白皮書

如果在ZKSwap上發生交易、兌換、流動性挖礦等活動，那么狀態樹會發生變化。

同時BlockProposer會對交易進行Rollup，也就是將大量交易聚合，合并為一個區塊，ProveServer會把交易后的狀態以及交易對應的零知識證明發送到Layer1，由Layer1中的智能合約對證明進行驗證，同時更新狀態。

在這個過程中，大量的計算和存儲發生在鏈下，以太坊Layer1上只存儲證明和狀態等必要數據，存儲量大大減少，從而得以從性能的魔咒中解放出來。

值得注意的是，用戶的資產存儲在Layer1智能合約中，Layer2無法直接接觸到資產。

而如果要對Layer1上的狀態進行修改，是需要有對應的證明的，證明無法偽造，因此鏈上狀態難以被篡改。這就是為什么Rollup能實現幾乎和Layer1同等級別安全性的原因。

除了協調性能和安全性外，ZK-Rollup還幫助ZKSwap縮短了提現時間，讓ZKSwap變得更可用。

目前市場上出現了一些采用ZK-Rollup技術的Layer2DEX，但是相比之下，ZKSwap具備一些差異化優勢。

Loopring雖然采用了ZK-Rollup技術，但是它屬于訂單簿模式的DEX，相比之下，自動做市類DEX更有可能代表DEX的發展趨勢。

ZKSync雖然也采用了ZK-Rollup技術，但是這個平臺目前只支持簡單的收發交易，而ZKSwap還支持流動性挖礦等復雜操作。

以在Layer2上進行流動性挖礦為例，ZKSwapserver收到對某一個交易對創建流動性的請求后，用戶Layer2賬戶中的代幣數量和流動性池中的代幣數量會進行相應的減增，同時系統會計算出用戶可以獲得多少LP代幣，并且更新用戶賬戶中LP代幣狀態。

在這個過程中的發生的交易將和Layer2上的其他交易一起被rollup進區塊，Layer2上的狀態會發生變化，更新后的根哈希會和交易證明一起被發送到Layer1智能合約中，用于進行驗證和狀態更新。

流動性創建示意圖，來源：ZKSwap白皮書

Layer2DeFi展望

ZKSwap聚合了AMM和ZK-Rollup的優勢。

用戶除了能掌握資產所有權、享受交易自由、獲得更多投資敞口外，還能享受更順暢的交易體驗，0交易手續費，幾乎和Layer1一樣的安全性，用戶在Layer2上進行復雜交易的需求也能得到滿足。

Layer2已經成為一個越來越強的共識。

量子鏈創始人帥初在今年的萬向峰會上表示“未來兩年，最重要的創新只會在Layer2層面發生，用戶會基于Layer2的基礎，在Layer3上面搭建千萬級的應用，Layer1會退化成結算工具，Layer2是大家關注甚至唯一需要關注的方向。”

DeFi繁榮有向Layer2延伸的趨勢，但是不得不承認，從業者對這個賽道的涉足還不多。

以ZKSwap為代表的Layer2AMM，乃至Layer2DeFi仍面臨一些挑戰，AMM的滑點和無常損失如何解決？Layer1和Layer2交互過程中的安全隱患，比如狀態時滯如何解決？

Layer2DeFi需要生態參與者們共同構建和完善。底層協議、標準、工具的涌現將為生態的發展打好基礎。

在這個過程中，ZKSwap背后的開發團隊L2Lab想要為Layer2DeFi建立代幣兌換標準，結合ZKSwap、Layer2隱私穩定幣等，推動Layer2協議層的發展，幫助構建Layer2DeFi生態。

行業發展新動力，或許將來自Layer2DeFi。

參考文章：

《以太坊的Layer2賽道》by藍狐筆記

《ZKSwap：基于ZK-Rollup的Layer2代幣Swap協議》byL2Lab

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