零知識證明正在改變以太坊的游戲規則_ROLL

編譯：Yuanshan@Web3CN.Pro

作者：William M. Peaster

從區塊鏈層面出發，以太坊生命的初始階段是單一的（monolithic）。這意味著在最初的幾年里，Layer 1以太坊主網全權負責執行自己的交易，促進自己的網絡安全，并為自己的數據可用性提供服務。

然而，在過去的幾年里，以太坊一直在迅速轉向模塊化設計（modular design）。這意味著對以太坊的運行來說，采用外部第三方解決方案對自身進行擴展，是一種理想的方式。

比如近年來，像Arbitrum和zkSync等Layer 2項目的興起，它們在以太坊之外（即鏈下）執行交易，然后有效地將批量交易“Rollup”到以太坊Layer 1，在此過程中提供便宜、合理的價格和便捷的用戶體驗。

Modular Ethereum - via Ultra Scalable Ethereum

零知識證明公司RISC Zero與L2協議Layer N聯合推出零知識欺詐證明系統:5月24日消息，零知識證明初創公司RISC Zero宣布與模塊化L2協議Layer N聯合推出零知識欺詐證明系統。該系統通過將Layer N的執行環境移植到RISC Zero的zk虛擬機上，以實現提升區塊鏈性能的同時，保證區塊鏈的可靠性和安全性。未來，zkVM還將實現與其他執行層的兼容，如EVM、SVM和WASM等。

此前報道，去年8月，零知識證明初創公司RISC Zero宣布完成1200萬美元種子輪融資，Bain Capital Crypto領投。[2023/5/24 22:15:02]

從L1到L2

今天，以太坊L1本身實現了30筆/秒的交易（TPS）。但為了更好地處理全球鏈上活動，且不會造成重大網絡擁塞（高費用、慢速），L2的擴展創新將給以太坊帶來更強大的能力。

具體而言，實現這樣的優秀能力有兩種主要類型的解決方案：鏈上擴展和鏈下擴展。鏈上擴展是指直接對區塊鏈進行任何更改，以提高其交易執行能力，即吞吐速度。對以太坊來說，分片（ sharding）就是一個例子。它把以太坊活動的負載分散到數十個主鏈，而不是單一的主網上。

OKX將升級儲備證明，包括full liability tree披露和用于償付能力驗證的零知識證明:3月2日消息，OKX宣布將在未來幾個月內升級其儲備證明（PoR），包括full liability tree披露和用于PoR償付能力驗證的零知識證明（ZKP）。升級建立在OKX當前的Merkle tree解決方案之上，以確保最大程度的透明度，同時增強客戶隱私，具體安排如下：

- full liability tree：此升級將在即將發布的3月PoR報告中生效，允許任何人下載Full liability Merkle tree，從而提高透明度。同時，它將通過將每個用戶的余額分割和轉移到幾個部分（分割葉節點）來維護帳戶余額的隱私；

- 零知識證明：這一升級將在未來幾個月生效，是一種防篡改的加密方法，允許用戶驗證所有客戶存款都被計入，并通過比較用戶資產凈值與交易所儲備來保證償付能力。[2023/3/2 12:39:00]

Wemade擬推出采用零知識證明技術的以太坊Layer 2平臺:金色財經報道，韓國游戲巨頭Wemade正在進軍“以太坊Layer 2”市場，作為第一步，該公司將在3月上線Layer 2平臺測試網，該測試網將采用其去年12月成立的零知識證明研究中心內部研究的技術。Wemade計劃在6月份發布該平臺的正式版本，其認為將區塊鏈平臺“Wemix 3.0”與以太坊Layer 2平臺連接起來將有助于擴展Wemix生態系統。

此前去年12月消息，WeMade旗下鏈游平臺代幣WEMIX遭多家韓國交易所下架。[2023/1/5 9:54:11]

The future of Ethereum L2s + shards - via Vitalik Buterin

鏈下擴展是指在鏈下執行交易執行能力，即L2。鏈下擴展不像分片一樣將 L1 拆分為許多主鏈，而是在外部構建第2層。

以太坊的敘事也正逐漸從L1向L2轉變。

而當談到L2時，當下最受歡迎的解決方案之一是ZK Rollup（零知識匯總）。這是因為在速度上，以太坊和它不在一個層級。ZK Rollup可以實現大約2000 TPS的速度，而以太坊目前是30 TPS。

Polygon聯合創始人：承諾為零知識技術投資10億美元:12月25日消息，Polygon聯合創始人Sandeep Nailwal在接受采訪時表示，根據PolygonScan瀏覽器，Polygon平均出塊時間約為2.3秒，以太坊平均出塊時間則是15秒。然后Gas費大概是0.001 MATIC。

關于投資零知識技術的目標，Nailwal回答稱，“我們承諾為零知識技術投資10億美元，我們認為這是區塊鏈擴展的圣杯。隱私是第二個因素——這是每個人都會感到困惑的一個因素。因此，您可以使用ZK在以太坊上驗證計算，而無需發回全部數據。相反，您只需證明在第二層上所有計算都是正確的，并將一個簡潔的證明放回到以太坊。”

Nailwal還表示，“即使ETH 2.0升級已經實現，也不會提供足夠的可擴展性。明年，PoS升級將保持一切不變；就像以太坊現在每秒有13筆交易（TPS），在PoS之后也許會達到20 TPS，但不會超過這個數字。所以這不會增加任何可擴展性。假設在三到五年內，即使實現分片，我們預測會有64個分片，每個分片每秒處理20筆交易，但總的來說還是每秒1280筆交易，對嗎？這對整個世界來說還是不夠的。”（Cointelegraph）[2021/12/25 8:03:07]

依靠以太坊安全性的同時，ZK Rollup既帶來了高效的運行速度，又提供了低廉的價格，受到當前資本及市場對它的極大關注。其中一些L2項目也在飛速發展，如：

聲音 | V神評價MimbleWimble：只有零知識證明 ZK-SNARKs 等全局匿名集，才能真正保證隱私安全:針對 Dragonfly Capital 的分析師 Ivan Bogatyy 發布的關于闡述 MimbleWimble 協議有重大缺陷、Grin 網絡 96% 的交易可被破譯的文章。

以太坊創始人Vitalik在推特回應稱：如果隱私模型設置了一個中等的匿名集，那么它實際上設置了一個小范圍的匿名集。如果隱私模型的匿名集較小，則其匿名集為 1。只有全局匿名集（例如，使用 ZK-SNARKs 技術進行的加密）才真正具有安全性。[2019/11/19]

dYdX：加密貨幣和衍生品交易所，TVL（總鎖定價值）達$375

MLoopring：L2交易，NFTs，TVL達$121

MzkSync Lite：L2 交易，NFTs，TVL達$65M

Space：L2交易，NFTs，TVL達$49M

Four of the largest 10 L2s today are ZK rollups - via L2BEAT

從ZK Rollup到zkEVMs

ZK rollup有兩個主要架構：鏈上以太坊智能合約和基于以太坊交易和執行環境的鏈下虛擬機（VM）。

zkEVM則是與以太坊虛擬機 （EVM） 兼容的 ZK rollup，即以太坊 L1 的執行環境。

Illustration of Polygon zkEVM’s general approach to scaling - via Polygon

在以太坊開始擴容競賽時，像Arbitrum和Optimism這樣的Optimistic Rollup具有巨大的優勢，因為它更容易與EVM兼容甚至完全等效。這種技術“親和力”使應用程序可以輕松地移植其代碼，并使用從L1到L2的自己喜歡的工具，這是很棒的用戶體驗。

相比之下，ZK Rollup從定制的虛擬機（VM）開始，意味著項目需要進行大量的工作，即“解釋”來自 EVM 的代碼或使用從頭開始編寫的新代碼（截至2023年3月，多個ZK Rollup項目現在即將推出自己的zkEVM實現）。

因此，zkEVM的到來代表了Vitalik Buterin在2021年預測的重要一步，即“隨著技術的改進，中長期來看，ZK Rollup將在所有用例中勝出。由于 ZK Rollup使用了加密證明，因此與Optimistic Rollup相比，它們具有內置的隱私和安全優勢。當您將 EVM 兼容性添加到組合中時，ZK Rollup有可能在未來超越Optimistic Rollup”。

Type1、Type2 zkEVM的競賽進行時

如果說以太坊“擴容戰”是指Optimistic Rollup和ZK Rollup之間的競爭，以提供最佳的區塊鏈擴容解決方案。那么發生在ZK Rollup內部之間的競爭也才剛剛開始，即看看哪個團隊能夠實現Vitalik Buterin定義的第一個“Type 1”和“Type 2”zkEVM。

Buterin’s types of zkEVM

2022年8月，Buterin提供了一種衡量 zkEVM 能力的方法，即以Type1到Type4的等級來對其進行評級。Type 1 zkEVM 將與 EVM 完全等效，甚至可以用于升級以太坊本身，而Type 4 zkEVM 只能與以太坊某些應用程序兼容。

也就是說，由于工作涉及較廣，Type 1 zkEVM的實現還需要一段時間，但是現在有多個項目正在嘗試Type 2 zkEVM。

The main zkEVM efforts today - via Immutable X

例如，Polygon zkEVM是Type 3 zkEVM，并且正在成為Type 2 zkEVM，接近EVM等效（也有一些額外的細微差別）。

Scroll是另一個值得關注的項目，目前正在朝著Type 2 zkEVM發展。

相比之下，zkSync Era通過自定義功能和zkPorter（令人印象深刻的Volitions）進行了增強。當然，它的可能性范圍是開放的。

迄今為止，zkEVM的最新進展項目有：

將于3月27日開啟主網測試版的Polygon zkEVM；

已向Buider推出主網的zkSync Era；

剛剛發布Goerli zkEVM測試網（主網之前的最后一步）的Scroll；

處于Type 3狀態并且正在升級的Starknet的Kakarot zkEVM；

Source: Messari

結語

以太坊本身可能會升級到Type 1 zkEVM，以進一步進行鏈上擴展，這是極有可能的事。與此同時，作為潛在升級的補充，從Type 2s到Type 4s的外部zkEVM將繼續蓬勃發展，為開發人員和用戶提供以太坊 L1 無法提供的獨特自定義功能，如用戶體驗增強功能。

總而言之，ZK Rollup（可以說是整個L2）的最終結果是zkEVM，而這些努力的項目中的第一個正處于推出市場的前沿。2023年也將是普遍加密用戶能夠首次嘗試 zkEVM 的一年。

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