ZK Validator: 2022年零知識證明領域回顧

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作者：ZeroKnowledgeValidator

隨著2022年即將結束，我們想整理一份關于零知識技術領域進展的報告。對于整個行業來說，今年是忙碌的一年，但我們可以自信地說，2022年是零知識證明實現突破的一年。

我們將涵蓋如下部分：

公眾興趣

根據谷歌趨勢數據，2022年人們對搜索“零知識證明”的興趣激增，即使在今年下半年嚴酷的熊市中，興趣也一直保持上升趨勢。

深入研究數據，關鍵字“SNARKs”在全球范圍內的月搜索量在100,000到1,000,000之間，同比增長了900%。此外，Decrypt和Coindesk等以區塊鏈為重點的主要媒體在2022年似乎也對零知識領域更感興趣。就Decrypt而言，在2021年期間，它僅發表了18篇包含“零知識證明”一詞的文章，而在2022年期間這個數字總共躍升至60件。Coindesk也不例外，2022年寫了81篇零知識證明相關的文章，比2021年多了54篇。

zkSync推出用于構建定制zkRollup的模塊化開源框架ZK Stack:6月26日消息，zkSync 宣布推出用于構建定制 zkRollup 的模塊化開源框架 ZK Stack。ZK Stack 將賦予開發人員完全的自主權，從選擇數據可用性模式到使用項目自己的 Token 去中心化排序器。[2023/6/26 22:01:16]

融資

投資者也跳上了ZK的列車。今年，我們計算出至少有超過7.25億美元的資金用于“純粹的零知識“參與者”。其中包括Aleo、Aztec、Scroll、RiscZero、MatterLabs、Elusiv和MinaProtocol。最大的兩輪融資是Aleo和MatterLabs各融資了2億美元，其次是Aztec的1億美元融資。除了私募股權融資外，一些基金會還承諾提供資金，以促進零知識應用在各自生態系統中的發展。Polkadot發布了PioneersPrize計劃，獎勵993,286DOT，特別關注零知識技術。此外，NEAR基金會在TornadoCash事件發生后啟動了一項資助計劃，以支持ZK項目。

V神確認參加Polygon ZK day:12月3日消息，據Polygon Chinese發布推特稱，Vitalik確認參加Polygon ZK day，V神將與Polygon的粉絲一起分享關于SNARKs，STARKs 以及關于零知識證明的應用。[2021/12/3 12:48:59]

與此同時，零知識項目方和組織的聯盟發起了ZPrize計劃，獎金高達700萬美元。這些競賽旨在關鍵通用算法的性能、庫的可用性和多樣性等各個領域推動ZK技術發展的目標相一致的挑戰。今年，GitcoinZKSideRounds進行了三輪，匹配的獎金總額為466,000美元。在所有輪次中，不同的公共產品項目募集了近100萬美元。這些SideRound主要側重于提高可用性的工具類，以及創建新的應用程序以將用戶帶入ZK領域。有幾個團隊參與了這項計劃，包括ZKV、0xParc、Gnosis、Anoma、Penumbra、Mina、Geometry、Aztec等。

zk(E)VM之年

Youtube鏈接:?https://www.youtube.com/watch?v=mrf9HjjL_38&feature=emb_imp_woyt

ZK Rollup擴容方案StarkNet Alpha上線以太坊主網:11月29日消息，StarkWare推出的以太坊Rollup擴容方案StarkNet Alpha今日上線以太坊主網。StarkNet是一個無需許可的以太坊L2網絡去中心化Rollup擴容方案。StarkNet允許任何dApp實現其計算規模，而不會影響可組合性和安全性，它依賴于安全和具可擴展性的加密證明系統——STARK。StarkNet建立在Cairo編程語言之上，Cairo和STARK均由 StarkWare內部開發，并為生產級應用程序提供支持。除其他功能外，StarkNet Alpha支持通用計算智能合約，支持與其他StarkNet合約以及通過 L1<>L2 消息與L1合約的可組合性。StarkNet Alpha在Rollup模式下運行，所有狀態差異數據都在鏈上發送。

StarkNet Alpha上線以太坊主網意味著開發者可以在StarkNet上部署他們的合約，用戶可以向這些合約發送交易，每個StarkNet區塊都在鏈上被證明和驗證，應用程序獲得無限擴展并保持L1安全性。這是一個Alpha版本，該網絡仍在開發中。團隊不斷添加功能、修復錯誤并對其進行改進。在接下來的幾周和幾個月內，團隊將在以下功能上升級Alpha：合約升級機制；收費機制；添加系統調用（get_block_number、get_block_timestamp 等）。[2021/11/30 12:39:57]

盡管2022年有很多突破，但今年的流行語可能是零知識虛擬機和零知識以太坊虛擬機。許多項目正基于此構建一些變體，因為它們被視為高度可行的以太坊區塊鏈的的擴展性解決方案。過去的這個夏天，在巴黎舉行的EthCC活動期間，各個團隊圍繞這些解決方案發布了大量公告。在那次活動中，Polygon推出了他們的zkEVM。Polygon的zkEVM與傳統的zkrollup不同，旨在實現與以太坊虛擬機操作碼級別的兼容性，并提供更快、更便宜的交易。其在7月公布后，又進行了多次更新，最新消息是主網前的最終版本公開測試網已于12月21日發布。另一方面，zkSync同樣在EthCC上宣布在10月份將他們的zkVM，即zkSync2.0推送到主網上。雖然他們最終發布了一個非常精簡的版本(BabyAlpha)，但zkSync2.0將提供一些主要的差異點，例如帳戶抽象、對Solidity和Vyper的支持以及LLVM編譯器。也出現更多的玩家。最值得注意的公告之一是RiscZero構建了一個“通用零知識虛擬機”。此外，正在以太坊上構建基于zkEVM的zkRollup的Scroll，推出了帶演示功能的Pre-Alpha測試網。

StarkWare推出ZK Rollup擴容方案StarkNet Alpha2版本:金色財經報道，據官方消息，StarkWare推出ZK Rollup擴容方案StarkNet Alpha2版本。StarkWare發布了一個測試框架，開發人員現在可以在本地有效地測試他們的合約。新功能包括可組合性，支持智能合約之間的交互；本地測試框架，將允許開發人員通過在本地測試其StarkNet合約部署和交互來加快dApp開發，此版本僅包L2交互，下一版本將擴展功能和易用性；性能提升，改進了StarkNet的設計，支持更高的吞吐量和更短的驗證生成時間，允許創建更大的區塊，從而降低每個交易的成本。添加了一個內置函數來支持StarkNet合約中更高效的按位運算（文檔）；以及StarkNet正在從Ropsten遷移到Goerli。[2021/9/1 22:53:12]

測試網變得越來越快

隨著零知識技術在區塊鏈行業的傳播，三個有前景的參與者向主網邁出了重要的一步。在今年的最后一個季度，Aleo進行了重大改進并推出了他們的Testnet3，該測試網分為三個階段。該版本允許開發者在網絡上開始編寫、部署和執行Aleo程序。此外，它還引入了一種新的共識算法AleoBFT，它將PoS共識算法與PoW的證明者激勵方案相結合。

以太坊ZK Rollup擴容方案Hermez Network正式上線:3月24日消息，以太坊ZK Rollup擴容方案Hermez Network正式上線。這意味著Hermez的主網已經啟動，用戶現在可以以更低的Gas成本轉賬。Hermez的技術主管Jordi Baylina表示，用戶可以因此節省大約90%的Gas成本。目前每筆交易的平均Gas費約為16美元，如果能節省90%的費用，每筆交易的成本將降至1.5美元。（Theblockcrypto）[2021/3/24 19:14:17]

另一個在他們的測試網上取得進步的參與者是Namada，它是Anoma的一個分支實例，將隱私資產帶入了Cosmos生態系統。他們運行了一個隱私測試網，其中ZKV是驗證者的一部分，并于12月20日啟動了他們的第一個公共測試網。最后但同樣重要的是，我們也一直在關注Penumbra的發展，其是Cosmos的帶隱私功能的去中心化交易所(DEX)。在2022年期間，Penumbra遵循快速發布的理念，推出了35個版本的公共測試網。在此過程中，該團隊引入了重要的改進，例如新穎的分層承諾樹，是一種Merkle樹可以將Penumbra加速4,000倍，以及他們為Penumbra系統Poseidon哈希的零知識證明友好的實例，Poseidon377。

ZK跨鏈橋

Youtube鏈接:https://www.youtube.com/watch?v=f4kBUe2n0Qk&feature=emb_imp_woyt

盡管處于非常早期的階段，但一些項目已經在ZK領域取得了進展。我們指的是ZK跨鏈橋—無需信任的跨鏈橋接解決方案。他們旨在取代其他橋架構，這些架構是2022年的主要的安全問題之一。2022年10月，Succinct推出了第一個演示。該版本橋接了Goerli和Gnosis鏈，允許用戶將“Succinct代幣”存入Goerli存款合約，并在Gnosis鏈上接收鑄造的Succinct代幣。同樣在10月，zkBridge發表了他們在斯坦福構建的解決方案的論文。沿著這一思路的另一個新穎概念是zkIBC的誕生。該解決方案旨在使用零知識證明將Cosmos的簽名跨鏈通信協議(IBC)引入以太坊。大體上，他們基于以太坊上輕客戶端狀態的zk-snark證明驗證，來構建最小化信任、可互操作的消息傳遞協議。

新的語言

在零知識項目中，公開了兩種新語言。2022年初，Aleo推出LEO；一種受Rust啟發的靜態類型編程語言，專為編寫隱私應用程序而構建。同時，在10月，Aztec發布了他們的Noir語言。Noir是一種基于Rust的領域特定語言(DSL)，用于創建和驗證零知識證明。

可信設置登場

可信設置儀式也是年底敘事的一部分。對于入門者來說，TSC是一組參與者協作生成一組密碼參數的過程，每次運行某些密碼學協議時都必須使用這些參數。進行了TSC的項目是Namada和Manta。前者共有2510人參加了儀式，而后者則有超過3559名貢獻者參與了這個過程。據說以太坊基金會也計劃在2023年初進行可信設置。

從應用程序到zkApps

11月中旬，MinaProtocol啟動了一項計劃，旨在促進所謂的zkApps的發展，zkApps是允許開發人員利用Mina的零知識技術的智能合約。這標志著ZK領域的一個重要里程碑，因為它可能會使用零知識釋放出大量的創新和用例浪潮，并且由于構建zkApps的SnarkyJS庫，可能會吸引超過83,000名的Typescript開發人員中的一些人。

Youtube鏈接:https://www.youtube.com/watch?v=bjSAf41PWWI&feature=emb_imp_woyt

社區越來越大

隨著零知識證明采用的增加，對這項技術感興趣的人數大幅增加。ZKHack和zkSummit是社區中的兩個標志性事件，在這兩個事件中都聚集了2500多人。這些活動的一個亮點是多個生態項目的聚集，以及生態系統新人接觸重要項目的機會。

研究很重要

認為零知識局限于區塊鏈行業是錯誤的。通用研究正在興起。學術界圍繞該主題發表了大量論文。據谷歌學術統計，僅在2022年，零知識研究就發表了67,100篇文章，比2021年增加了2,000篇。但是，這方面的論文數量自2018年以來大幅下降。

結論

我們的年度總結到此結束！盡管過去一年的大部分敘述都是圍繞可擴展性展開的，但我們希望在接下來的幾個月里，我們能夠看到一波使用零知識的以隱私為中心的協議浪潮。2022年是零知識證明取得突破的一年：ZK技術正從研究走向區塊鏈行業及現實世界的其他領域。我們認為這是一個更大可能性的開端。

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