zk-rollup 爭奪戰：zkSync vs. StarkWare_STARK

就這么說zk-rollup將大獲成功，顯得過于輕描淡寫了。有兩個項目已經研究這項技術多年了，它們大放異彩的時刻即將來臨。這其中會有什么機會？它們之間有什么不同？什么時候發布代幣？這是一條對@zksync和@StarkWareLtd進行比較的推文：

事先聲明，這是一個如此大的話題，我正在盡力掌握這些知識。但我可能會走一些捷徑，或在解釋時會犯一些錯誤，請隨時在評論中糾正我的錯誤，讓這篇推文更加精確。

目前已經有大量詳細的資源解釋了什么是zk-rollup以及它與optimisticrollup的區別。所以在本文中，我主要關注zk-rollup背后的基本直覺原因以及零知識證明擴容解決方案賽道中兩個主要玩家之間的區別，即@zksync和?@StarkWareLtd。

直覺原因：以太坊就是我們所說的“單一型”(monolithic)區塊鏈。因為共識、執行和數據可用性都發生在以太坊區塊鏈上。這是不可持續的(因為這意味著所有節點必須執行這三個功能)，這也是為什么單一型的以太坊區塊鏈無法擴展的原因。

想要實現擴容，以太坊必須向“模塊化”(modular)的區塊鏈發展。這意味著只將區塊鏈用于其最擅長的領域：共識，并將執行和數據可用性(dataavailability,DA)的工作外包給鏈下。

但是，我們應該如何在保證其繼承L1安全性的同時將執行和數據可用性的工作轉移？通過zk-rollup，成千上萬的交易被打包成一個單一的、數學上可驗證的zk證明，并且只有這個證明被存儲在鏈上。

現在我們來比較一下@zksync和@StarkWareLtd。我會盡可能使用簡潔的語言，并從這幾個角度進行比較：團隊及成立初期、技術、數據可用性、融資和背后的支持者、當前產品和路線圖、個人的看法和我們的機會。

團隊和成立初期

StarkWare團隊成立于2018年5月。其團隊由世界級的密碼學家和科學家組成。核心成員是Zcash的前首席科學家，多年來在零知識領域開拓創新。他們發布了許多學術論文，并正將其實現成現實產品Starknet。

Coinbase協議負責人：Base考慮同時采用OP Stack和zk-proofs:金色財經報道，Coinbase協議負責人Jesse Pollak在巴黎ETHCC接受采訪時表示，Coinbase的Base網絡目前依賴于Optimistic Rollups來連接以太坊主網，但可以考慮擴展到包括zk-proofs。Pollak 表示，他預計到2024年，zk-rollups的多種實現（以zk proofs的形式）將包含在OP堆棧中。他預計這些將在Base、OP 主網和使用其代碼庫的其他網絡中得到采用。[2023/7/21 11:08:05]

另一個就是@zksync，其團隊MatterLabs成立于2019年12月，AlexG.作為其聯合創始人。我無法找到更多關于其團隊成員背后的信息，但ZkSync2.0帶來的技術突破說明了這一點：他們有跨行業者的氣質，并且辦事效率高。

技術

這兩個項目都有一個類似的架構。會有一個rollup智能合約插入到以太坊區塊鏈中，用來存儲L2狀態轉換的zk證明。此外，會有兩種數據存儲方式可選，為網絡提供動力。

證明者(prover)：負責繁重工作的少量節點。他們負責計算所有交易，并將其聚合成簡潔的zk證明。他們在專門的硬件上運行(可以認為是黑匣子)。我們所知道的是，從數學層面上他們無法偽造假的zk證明。

驗證者(validator)：負責抗審查的大量節點。他們驗證prover所提交的證明的有效性。每個人都可以運行這類節點，且不需要特定的硬件。

此外，這兩個項目都不得不競相克服一個主要的技術問題，即創建一個通用的zk證明系統。誰能提供一個最佳的解決方案，誰就是這個賽道的王者。因為直到現在所有的zk電路都是專用集成電路，即根據不同的應用實現不同的zk電路。這意味著每個應用都有一個zk-rollup，而且不兼容EVM。大家猜怎么著，@zksync和@StarkWareLtd都做到了，但使用了不同的技術。

StarkWare：StarkNet用編程語言Cairo語言寫出了ZK-EVM:10月26日消息，零知識證明技術開發公司StarkWare發推表示，StarkNet使用編程語言Cairo語言寫出了ZK-EVM，將于明天邀請以太坊聯合創始人Vitalik Buterin、ZK-STARK合作發明者Eli Ben-Sasson、StarkWare成員Shahar Papini等人進行Twitter Space。[2022/10/26 11:44:52]

StarkWare:他們使用基于STARKs證明的密碼學技術。這項技術由StarkWare團隊發明，與SNARKs證明(zkSync使用的技術)相比有兩個主要優勢：

"T"指的是"transparent"(透明的)，這意味著系統運行無需信任設置；

生成STARKs證明的速度比SNARKs的快10倍。

STARKs的問題在于其技術不如SNARKs成熟，并且如果它實現了圖靈完備，就很難與EVM兼容。StarkWare創建了一種特定的編程語言Cairo來運行由STARKs支持的自主型程序。但由于現在很少人愿意去學一門新的編程語言來執行智能合約，StarkWare團隊現在正與Nethermind團隊合作創建代碼轉譯器Warp，來講Solidity智能合約無縫轉換為Cairo，以便使其與EVM兼容。

zkSync使用基于SNARKs證明(尤其是PLONK)的zk系統。因此，該系統的整個安全性依賴于2019年秋天推出的一套信任設置(Multi-partyComputationCeremony)。其中涉及許多知名的加密圈內人，包括VitalikButerin。

至少有一個參與者是誠實的，那么這個系統才可以被證明是安全的。所以我不認為“可信設置”可以用來反駁zkSync的SNARKs比STARKs慢這一論點，盡管zkSync團隊做了許多優化。但zkSync系統實現EVM兼容的方式要比STARKs的要自然。事實上，智能合約(幾乎)可以由zkSync編譯器逐一轉換操作碼，這使得Solidity成為zkSync的”一等公民“。所以不需要一個中介語言或者專門的轉譯器。

Qtum創始人：Qtum正在構建跨ETH橋以及Layer2 ZK-Rollup解決方案:9月9日消息，Qtum創始人Patrick Dai表示，Qtum正在構建兩件事：1. 連接所有ETH資產的橋，用戶將可以ERC20轉移到Qtum；2. 一個用于Qtum的Layer2 ZK-Rollup解決方案，用于將Qtum TPS擴展到每秒一萬筆交易。[2021/9/9 23:11:56]

數據可用性(DA)

zk-rollup將交易計算的壓力從L1中移除，允許以太坊擴容到最高2000-3000tps。這聽起來很棒，但還是不夠。在"只提供rollup"的方案下，DA的壓力仍然留在L1上，并且交易數據通過calldata寫入L1中。

DA非常重要，有了它，用戶才能在Etherscan上看到自己的交易發生了什么。而如果沒有DA，用戶交易的執行就變成一個黑匣子。如果用戶更傾向于選擇便宜的交易費，而不需要可以直接在L1上追蹤交易的功能，這也沒問題。也就是說，必須給用戶提供選擇。

用戶要么選擇把其交易數據寫在L1上，但手續費會高一點；要么選擇尤其便宜的手續費，但需要信任L2上的一些實體來保證交易的數據可用性。這樣，L1存儲DA的壓力就沒了，zk-rollup可以擴容到2萬-3萬TPS。

StarkWare：通過Volition系統解決DA問題。Volition允許終端用戶每筆交易都可以在rollup方案(鏈上數據可用性)和validium方案(鏈下數據可用性)之間選擇。

在validium方案中，鏈下DA由一個中心化的"數據可用性委員會"(dataavailabilitycommittee,DAC)提供安全保證，而DAC由一些有聲望的加密實體組成。這聽起來確實很中心化，但是...這是一個供用戶自愿選擇的折衷方案，以滿足其對于超低交易費的需求。

ETH 2.0項目負責人稱階段0預計很快推出 V神明確反對zk-STARKS應用:ETH 2.0項目負責人Danny Ryan近日在reddit上解答ETH 2.0有關進展和功能時表示，ETH 2.0的開發當前集中在“信標鏈”的構建上，這是ETH 2.0的基礎。但是階段1的開發正在逐步進行，該階段引入了用于與信標鏈連接的“分片”的分片鏈，并且階段0發布預計將很快推出。此外，Ryan還表示，團隊的目標是讓整個以太坊社區參與進來，并與盡可能多的客戶建立聯系。

而針對有人提出的量子保護隱私保護技術“ zk-STARKS”的“ Etherium 3.0”的想法，Vitalik Buterin本人在reddit上明確表示不支持。V神稱，目前，希望以太坊的基本結構在ETH 2.0發布后不會改變。（注：zk-STARKS是一種區塊鏈隱私解決方案，該方案能夠將大量信息壓縮成名為starks的小樣本并使用零知識來保護信息的隱私。）（Coinpost）[2020/6/1]

而zkSync解決DA問題的用例是zkPorter。這是一個分片基礎設施，與zkSync的zk-rollup方案無縫且平行運作。將zkSyncrollup想象為保證鏈上DA的分片0。然后每個其他分片都可以選擇不同的DA策略和將交易數據存儲于鏈下。

StarkWare的Volition和zkSync的zkPorter之間的主要區別是：Volition方案中用戶可以基于每一筆交易選擇數據存儲方式，而zkPorter方案中用戶基于每一個賬戶選擇交易結算方式(zkPorter賬戶只能通過鏈下DA方式產生交易)。另外，zkPorter的鏈下DA系統更加去中心化，因為其DA由zkSync原生代幣激勵的”守衛者網絡“(Guardian)提供安全保障，而不是一個中心化的”DAC“。

聲音 | V神：建議使用zk-SNARK來擴展以太坊:據blockmanity消息，V神關于以太坊研究的最新文章，概述了一個關于鏈縮放的解決方案，沒有任何附加層，而是使用zk- spuks（隱私令牌ZCash背后的加密算法），該方案可能將以太坊擴展至500tx/秒。[2018/9/23]

融資和背后的支持者

StarkWare：

2018年5月進行的價值600萬美元的種子輪(Pantera/Naval/Vitalik)

2018年10月進行的價值3000萬美元的A輪融資(Paradigm/Sequoia/CbVentures)

2021年3月進行的價值7500萬美元的B輪融資(Paradigm/3AC/Alameda)

2021年11月進行的價值5000萬美元的C輪融資(Paradigm/3AC/Alameda)

目前為止，StarkWare估值20億美元。這是一個世界級的融資水平，有許多著名投資者。一些大亨和以太坊基金會的成員都有參與。Vitalik自己就審查了StarkWare發布的大部分文章。這怎么可能失敗呢？

zkSync：

2021年3月進行的價值600萬的A輪融資(Binance/CbVentures/AAVE/Balancer/Curve)

2021年11月進行的價值5000萬的B輪融資(Horowitz/Placeholder/Crypto.com等等)

和StarkWare相比，沒有那么多著名的投資者，并且看起來像一個大型的Defi/CEX加密家庭融資。我們認得每一個項目，并且他們聯合起來也很好。很重要的一點是，zk-rollup的成功將在很大程度上依賴于DeFi協議的加入和與CEX的直接集成。

所以我對zkSync生態系統的快速集合很看好。

當前產品和路線圖

StarkWare的演化讓人感到驚嘆，因為他們堅持不懈地將其頂級的密碼學論文變為現實的創新。他們的路線圖如下圖：

他們首先推出StarEx，我認為這相當于他們路線圖中的“行星”(Planets)階段，并允許創建由Cairo和STARKs提供支持的需許可的、應用專用型的zk-rollup。如果讀者還搞不清楚，想一下dydx、Immutable、Deversifi等。因為它們是由StarkEx的在產版本支持的3個主要應用。到目前為止，StarkEx已經通過這些應用處理了超過500萬筆交易，價值超過2500億美元。StarkEx的效率現已得到證實，并且StarkWare迅速向路線圖中的“星群”(Constellations)階段發展。

在2021年11月29日，他們發布了StarkNet的主網Alpha版本。StarkNet是我們所期待的無需許可、多應用的通用型zk-rollup。起初，StarkNet將由一個中心化的證明者驅動，應用程序將需要申請白名單按順序部署，像Optimism一樣。因此，他們的計劃是發展生態系統，并逐步將StarkNet去中心化以實現路線圖中的“宇宙”(Universe)階段。

zkSync的路線圖可以總結為下圖4個步驟。第一階段對應于2020年6月推出的zkSync1.0，大致相當于一個沒有智能合約集成的zk-rollup。用戶可以發送和接收代幣，盡管缺乏可組合性，但有前景的項目已經部署在1.0版本上了。所有參數都表示大家對zkSync1.0的興趣呈指數級增長。

路線圖的第二階段隨著zkSync2.0在主網上線而開啟，它包含了我們所期待的一切：完全兼容EVM的zk-rollup并且具有智能合約可組合性。ZkSync2.0最初計劃于8月在主網上推出，但由于一些技術難題而推遲了。那些難題現在正在測試網上得到解決，10月份zkSync宣布了其最近完成的一些技術細節和部署了一個類似AMM的測試網(uniswap)來驗證其EVM兼容性。MatterLabs為確保LLVM/Solidity兼容性而延遲發布，起初可能令人沮喪。但它將幫助每一個以太坊工具和依賴在zkSync2.0實現本地集成。

個人的看法和我們的機會

StarkWare確實讓人眼前一亮。這是我近期看到的最有前途的基礎設施項目。它具有明星團隊、世界級創新和頂級的資方陣容。還有就是，他們的目標不僅僅是創建一個zk-rollup，他們正考慮所有問題。我在上文談了Cairo和Warp。但他們也正努力通過Veedo為以太坊帶來真正的隨機性、通過條件式交易實現L1和L2的通信、batch-long閃電貸和其他天才級的技術。他們通過“分布式AMM”來解決L1和L2之間的流動性碎片化問題的想法讓人激動不已。他們看到了更加全局性的問題。

參考文章：

https://medium.com/starkware/damm-decentralized-amm-59b329fb4cc3

目前我發現StarkWare的唯一技術問題就是通過Warp轉譯器集成Solidity。StarkNet首先針對Cairo進行了優化，在此基礎上加入了Solidity轉譯器。我并不是一個搞技術的人，但我擔心“Solidity轉譯”不會那么方便，可能會對一些智能合約造成兼容性問題。其他問題有：對于我們普通用戶來說，它帶來了什么機會？StarkWare已經估值20億美元了，并且還沒有公平發布代幣的計劃。

另一方面，我很欣賞zkSync把社區放在第一位并且強調Solidity作為第一公民。他們整個技術依賴于EVM開發體驗，沒有任何取舍，這方面可能會讓他們獲得大量采用。

zkSync也與當前的DeFi/CEX市場深深地融合，這對未來的協議入駐和采用很有幫助。關于我們從中獲得的機會，zkSync已經宣布會選擇發布原生代幣，他們將在未來某個時候進行公平發布或可能會空投。這對社區來說當然是好事，但我感覺zk-rollup的原生代幣會被過度消費，因為每個人都在等著...我也期待StarkWare在”Universe“階段推出原生代幣，因為他們需要對網絡進行去中心化，并給證明者提供激勵。總之，我的觀點是，在zk-rollup方面，最令人印象深刻的是StarkWare。但zkSync具有草根社區/開源的氛圍，這對我更具吸引力。

最后一點個人說明：就機會而言，也許我們應該把注意力從rollup的原生代幣轉移到將在這些rollup上找到用戶群體的新興項目。以太坊是一個范式轉變，那些試圖在鏈上復制訂單簿模式的項目很快就被更適合這個新環境的AMM環境所取代。同樣地，zk-rollup也是以太坊的范式轉變，也許(只是也許)在rollup上復制AMM模式也是一個弱智的想法。也許鎖倉量不會成為rollup上的一個重要指標。也許CLOBs又是值得考慮的東西...

這些都是一些脫口而來的想法，但我想表達的是，也許最好的機會在于利用rollup做L1上不可能完成的事情，而不在于復制L1上已存在的東西。

來源|@dareal_sisyphe

作者|Supercycled

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