ZkSync:一窥以太坊的未来

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由于缺乏智能合约支持,与其他通用 L2 相比,ZkSync 1.0 的采用率低,使得 rollup 在代币转移和交换之外的效用最小。

原文标题:ZkSync: A Peek into the Future of Ethereum

原文作者:Sam Martin

原文来源:blockworks research

编译:若华,MarsBit

关键要点:

●由于缺乏智能合约支持,与其他通用L2相比,ZkSync 1.0的采用率很低,这使得ZkSync 1.0在代币转移和交换之外的效用很小。

●Matter Labs团队将于10月28日在主网上发布alpha zkEVM,使他们成为第一个推出具有EVM兼容性的通用智能合约ZKrollup的团队。

●第一个推出zkEVM的团队可以获得显著的先发优势,特别是,如果以太坊的交易费用飙升将用户挤出基础层。

●zkSync团队认为,他们在降低硬件需求方面取得了重大突破,成为证明过程中的积极参与者。zkSync的最终目标是由他们的证明技术提供动力,拥有一个百花齐放的L3生态系统,同时保持以太坊扩展的目标作为焦点。

●ZkSync 1.0由Matter实验室在2020年推出,是一个零知识汇总(ZKR),依赖于以太坊的安全性,主要用于代币交换或传输。它不支持智能合约,所以今天zkSync 1.0上的产品是有限的,相对于其他以太坊扩展解决方案而言,采用率较低。Matter Labs团队希望通过在10月28日在主网上推出他们的alpha zkSync 2.0,一个zkEVM来解决这个问题。此外,Matter Labs宣布它将在2023年第一季度在测试网推出L3。

ZkSync 1.0

尽管缺乏对智能合约的支持,ZkSync 1.0已经成功吸引了超过5400万美元的资金。zkSync上的大部分TVL是ETH和各种稳定币,因为除了代币传输和交换之外,网络上缺乏实用性,NFT铸币也未能获得显著的吸引力。许多有资金积累的用户可能正在为不可避免的代币空投做准备,这应该会抓住zkSync经济的未来增长。Optimism和Arbitrum是两个最受欢迎的以太坊扩展解决方案,鉴于它们已经支持智能合约,他们看到了更多的用户活动。虽然每天的交易量不是一个完美的指标,但它提供了一些关于zkSync由于还不能支持智能合约而错过的活动量的见解。

zkSync

zkSync上的所有资金都在以太坊的智能合约中得到保障,计算和存储在链外进行。交易被汇总成一批,在以太坊上结算,以摊销所有L2交易者的GAS成本,然后同时结算。在汇总过程中发生的所有状态变化都以calldata的形式发布到以太坊,同时还有一个SNARK证明,确保状态更改是有效的。发布到以太坊的calldata使任何人都能够重建L2状态,并且比在EVM上存储整个L2状态要便宜得多。SNARKs能够以低成本和及时的方式验证大批量的交易(即时确认,最终确认15分钟),与以太坊基础层相比,为zkSync提供了巨大的交易吞吐量提升(例如,分别为~2,000和~15tps)。

与其他可扩展的架构相比,ZKR提供了许多优势。ZKR继承了以太坊的安全性,而像Ronin Network这样的侧链则受制于其自身验证器集的漏洞。ZKR也不依赖于像Optimism或Arbitrum这样的欺诈证明,即诚实的第三方必须监控区块的恶意交易,并需要7天的挑战期来延迟资金提取。此外,无论验证者集的状态如何,ZKR上的资金总是可以由其合法所有者取回,而不像等离子体链的情况,即验证者需要安全地监控提款。

zkEVMs的机会

zkEVM的竞争已经在Scroll、zkSync和Polygon之间升温,但zkSync随着其主网alpha在10月底推出,似乎正在获胜。很难低估先发优势对率先冲过终点线的团队可能产生的潜在影响。MATIC早在2017年就作为首批EVM兼容链之一推出,直到2021年2月改名为Polygon,并能够在以太坊交易费暴涨的情况下吸引大量的dApps和用户。通过重新部署类似的代码,将应用程序迁移到EVM兼容的链上是相对容易的。无论哪个团队率先推出zkEVM,都可能看到dApp部署和用户活动的爆炸性增长,就像Polygon在2021年那样建立强大的网络效应。

zkSync

如前所述,侧链不具有与ZKR相同的安全性,领先的ETH L2,Arbitrum和Optimism,都是optimistic rollup,需要从官方桥梁上撤离7天。L2的采用继续占据主导地位,L2支付给以太坊的结算总GAS费一直呈上升趋势。鉴于zkEVMs的安全性和用户体验优于以太坊侧链和optimistic rollup的同类产品,zkEVMs的推出将作为这一趋势的推动力,

ZkSync的愿景

ZkSync 2.0的主网alpha发布将仅限于注册其项目参与公平发布的开发者。选择排除用户是为了确保dApp团队有充足的时间来确保他们的产品顺利运行,使用户免受任何bug的影响,并给Matter Labs团队更多的时间来迭代他们的zkEVM的设计。值得注意的是,Starkware的Starknet是另一个通用的ZKR智能合约链的alpha阶段。Starknet使用他们自己的语言为ZKR优化,即Cairo,而不是专注于EVM兼容性。然而,Warp正在开发一个Solidity到Cairo的转接器,这可能会使它与zkSync的zkEVM相似。针对Cairo的开发人员工具、最佳安全实践和Cairo的开源库将远远落后于Solidity。此外,Polygon于10月10日在测试网上推出了他们的zkEVM,尽管zkSync的zkEVM已经在测试网上运行了大约9个月。

zkSync

ZkSync通过采用Solidity(以太坊的高级智能合约源代码)并将其编译为Yul(一种中间语言,可以为不同的虚拟机编译为字节码)来实现EVM的兼容性。然后使用LLVM编译器框架将Yul代码重新编译为一套为zkSync的zkEVM设计的自定义、电路兼容的字节码。这种方法通过直接从高层代码开始,绕过了对EVM执行中的所有步骤进行zk证明的需要,从而使证明过程更容易分散,同时保持高性能。对Rust、Javascript或其他语言的支持可以在未来通过构建新的编译器前端来添加,因此增加了其zkEVM架构的灵活性。需要指出的是,zkEVM是兼容EVM的,在字节码层面上并不等同。因此,虽然几乎所有的以太坊智能合约代码都可以移植到开箱即用的rollup上,但也会有一些例外情况,即一些代码需要修改,并有可能重新审核,以及调试工具,不兼容的微调。Matter实验室团队计划建立一个EVM字节码解释器,作为zkSync的合约运行,以解决这些小问题。

zkSync

帐户抽象

与以太坊的默认行为相比,正在zkEVM中实现的一个主要改进是账户抽象的概念。以太坊的核心架构支持两种类型的账户:

●外部拥有的账户(EOAs),由私钥控制的公共地址,可用于签署交易(例如Metamask钱包),

●合同账户,根据底层代码操作,不能启动交易。

这里的主要目标是将持有代币的账户与授权交易的签名者脱钩。

当然,zkSync的zkEVM中的EOAs能够发起交易,但也能够像以太坊上的智能合约账户一样在其中实现任意逻辑。这就是所谓的 “账户抽象”,与EIP-4337非常相似,只是稍作修改,为用户提供了更流畅的体验。可以补偿其他账户交易的账户被称为Paymasters。在实践中,Paymaster账户应能使协议以ETH或各种ERC-20代币代表用户支付交易费用。随着案例的发掘,账户抽象可以为钱包提供商开辟一条新的创新途径。值得注意的是,这是一个仍在迭代中的新想法,用户应谨慎行事。

zkPorter

zkEVM竞赛是目前主要的L2叙述,但有争议的是zkSync的zkPorter更值得注意。虽然zkEVM将为以太坊带来一个数量级的扩展,但ZKR仍然需要将数据发布到以太坊基础层上,这降低了它们的潜在规模。zkPorter的引入将把zkSync的zkEVM牢牢地置于自愿类别中,这意味着用户可以决定是在链上还是链下存储他们的数据。那些优先考虑安全而不是吞吐量和极低交易费用的用户将选择在卷上进行活动,以保证数据的可用性。将吞吐量和较低的交易费用置于安全之上的用户将在zkPorter上进行他们的活动,那里的数据被发布并在链外可用。

zkEVM竞赛是目前L2的主要叙述,但有争议的是,zkSync的zkPorter更值得注意。虽然,zkEVM将为以太坊带来一个数量级的规模,但zkr仍然需要将数据发布到以太坊基础层,这降低了它们的潜在规模。zkPorter的引入将把zkSync的zkEVM牢牢地归入选择类别,这意味着用户可以决定是将数据存储在链上还是存储在链外。优先考虑安全性而非吞吐量和极低交易费用的用户将选择在汇总过程中进行活动,以保证数据的可用性。优先考虑吞吐量和较低的交易费用高于安全性的用户将在zkPorter上进行活动,其中数据被发布并在链外可用。

所有zkPorter交易数据将被发布到Guardian网络,这是一个最终由zkSync代币担保的股权证明网络。监护人将通过签署区块来跟踪zkPorter方面的状态,以确认数据是否可用。恶意行为的监护人将被削减,这为数据可用性提供了加密经济保障。与 Optimistic rollups 相比,如果数据被移到链外,恶意运营商将可以窃取rollup上的任何资金,而邪恶的监护人只能冻结zkPorter的状态,这反过来会有冻结他们自己的资金的风险。此外,购买所有未抵押的zkSync代币来实现这样的攻击将花费大量的资金,并在这个过程中产生巨大的滑点。

zkSync在ZKR和zkPorter双方所采用的双重帐户方法将为用户提供一个全方位的目的地,以进行他们的活动,同时保持高安全保证。ZKR和zkPorter双方的智能合约和账户都将完全可以相互组合。例如,Aave可以在ZKR上启动他们的合约代码,以获得最大的安全性,但用户仍然可以通过zkPorter一侧的账户与合约交互,以实现更低的费用和更高的吞吐量。zkPorter的最终设计仍在进行中,所以计划可能会改变。

zkSync

第三层

虽然没有太多的信息可以公开,但Matter实验室最近宣布,他们的目标是在2023年第一季度推出由zkEVM驱动的第三层。ZKR L3,被称为“机遇号”,很可能是第一个在测试网上推出的L3。愿景是拥有无数个完全可定制的“超级链”,它们都通过本地桥接器相互连接,从而实现安全互操作性的想法。探路者将是高度实验性的,但也是新区块链扩展架构研究和开发的的合理的下一步。

zkSync

构建L3验证码的第三方将能够选择他们公开的数据,从而为用户实现隐私。这些团队也将被授权推出他们自己的代币,获得他们正在构建的东西的上升空间。这些代币也可以在去中心化他们的证明过程、排序器或数据可用性解决方案中发挥关键作用。在可定制性方面,可以在Cosmos的特定应用链和zkSync的L3之间进行比较,关键的区别在于以太坊的安全性支撑着后者,以及链之间完全可互操作的资产,而不需要像IBC这样的通用消息传输协议。

ZkSync希望,他们在不牺牲性能的情况下,降低参与证明过程的硬件要求的突破,将使他们成为行业标准。这将使他们的ZKR、zkPorter和所有其他zkSync L3处于同一电路上,并消除被反复利用的桥梁攻击向量。虽然这一愿景雄心勃勃,但它将在交易成本和速度、开发者和用户体验、互操作性和安全性方面有10-100倍的提高。剩下的主要问题有两个:一个在字节码级别上不等同于EVM的L2能否成为行业标准,以及争夺用户心智份额的L2和L1团队能否抛开分歧,将区块链扩展到大众?

最后的思考

ZkSync长期以来一直是零知识密码学的先驱,他们在扩展Ethereum的道路上继续开拓进取。他们在10月底前在主网上推出第一个zkEVM,可以为他们提供显著的先发优势,并允许他们建立强大的网络效应。他们在zkPorter和ZKR方面使用互操作账户的方法,是一个独特的策略,对开发者和终端用户都是有利的。Matter实验室创建一个标准验证器供所有链采用的愿景是雄心勃勃的,但如果事实上已经开发了迄今为止最先进的验证器,就会被证明是富有成效的。这将为一个具有合理的主权水平、高性能和安全的互操作性的L3s生态系统的蓬勃发展打开大门。与他们的战略相关的主要风险,是他们为zkEVM选择的底层架构:在高级智能合约代码层面上的Ethereum兼容ZKR,而不是在字节码层面上的EVM等价,或者通过创建一个新的编程语言,完全摆脱EVM的兼容性。有一些团队正在研究上述三种策略,只有时间能证明谁在扩大Ethereum规模方面下了正确的赌注。

责任编辑:Kate

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