ROLL:深度解读zk-Sync2.0和zk-Rollups的未来

原文标题:《zk-Syncv2.0andtheFutureofzk-Rollups》

原文作者:@0xfishylosopher,Web3.comVentures

原文编译:SHL,PANews

。但在所有流行语的背后,"zk-Rollups"到底指的是什么?zk-Sync的作用在哪?在本文,我将努力深入探讨zk-Rollups的工作原理和实际用例,并阐述zk-Syncv2.0的关键技术特征,探索这项被期待已久的技术,进一步地分析它对未来影响。zk-Rollups的工作原理

为什么我们特别需要zk-Rollups?虽然以太坊很有用,但目前以太坊网络,从根本上看是一种无法规模化的经济。因为随着以太网络活动的增加,GAS价格会变的非常昂贵,尤其是在以太网络处理量突发激增的时候,这种效应就愈发明显。随着以太网络的不断发展,以太网络有限的可拓展性已成为它进一步发展的致命弱点。

"Rollups"的出现就是为了解决以太坊网络的拓展性问题。以太坊Rollups本质上是一种"插件",为以太坊提供指数级别的可扩展性,从而修复它高Gas的现状。这个想法背后的逻辑很简单。想象一下,你需要从A点到B点携带5件物品。"常规"的方式是携带物品1、物品2等,一个接一个地携带。但这显然效率缓慢且繁琐,"Rollups"本质上是将5件物品“打包”到一个袋子中,因此你可以一次就把它们都携带完成,而不是分开5次来携带。

Kaiko:3月份Coinbase的市场深度腰斩,币安下降13%:金色财经报道,据Kaiko研究的数据,USDC-USD交易对的交易量在3月11日创历史新高,达6亿美元,其中以Kraken为主。此外,Aave和Compound在3月11日收到了超过20亿美元的还款,其中大部分是USDC。

同时,在交易所流动性方面,Gemini市场深度在3月份下降了74%,Coinbase下降了50%,Binance.US下降了29%,但币安则受益于其更多的全球风险敞口,流动性仅下降了13%。[2023/3/14 13:02:49]

在这个过程中,有两点是需要注意的:

1.如何确保"Rollups"能够"容纳"所有的东西?

2.如何确保"Rollups"不被?

zk-Rollups是利用"零知识证明"来解决这两个问题的领先rollup技术类型之一。为了解决这些问题,Zk-Rollups会将一定数量的交易捆绑在一起,在Layer2上进行计算,并将状态变更,且将"有效性证明"提交给Layer1上的验证者,以表明计算是完整完成的。这个"有效性证明"是以"零知识证明"的形式出现的,这是一种告诉他人你知道什么而不告诉他人你怎么知道的数学方法。

MXC抹茶与Solana生态达成深度合作,支持Solana生态发展:据官方消息,3月3日,MXC抹茶正式与Solana生态达成深度合作,支持其生态发展,MXC抹茶将支持Solana链上USDC-SPL充值与提现等操作,还将基于USDC交易上线资产,拓展全球用户。

Solana是一种单链委托权益证明协议,由高通、英特尔和Dropbox的前工程师创建,目前已达50,000TPS,单笔交易成本为0.00001美元。[2021/3/3 18:10:41]

zk-Rollups的圣杯在于零知识以太坊虚拟机(zk-EVM),它允许开发人员在不修改以太坊智能合约的情况下对DApps进行转移。但这是存在一定难度的,因为每个"问题"都需要不同的"测试代码",所以开发一个"证明算法"来解决所有可以想象的测试代码的“证明算法”,是零知识证明和zk-Rollups的技术瓶颈。

正如Vitalik所说的:总的来说,我认为在短期内optimisticrollup可能会在通用的EVM计算中胜出,而ZKRollup可能会在简单的支付、交易和其他特定应用案例中胜出。但从中长期来看,随着ZK-SNARK技术的改进,ZKRollup将在所有案例中胜出。

彭博社:尽管“感恩节大跌”,但比特币市场的深度和流动性很强:彭博社承认,这轮比特币牛市与2017年完全不同,主流金融领域对比特币的一些最严厉的传统批评者继续改变其看法。在11月27日的文章中,以悲观著称的彭博社强调了一系列比特币指标,这些指标都指向乐观的未来,尽管周四比特币的价格暴跌了3000美元。

文章开头写道:“只要看看市场技术和华尔街对世界上这一最大的数字货币的日益接纳就知道了。尽管交易并不总是一帆风顺,但这个总市值达到3150亿美元的数字货币比2017年上一轮牛市时期的深度和流动性更强。”

彭博社提到了所谓的“加密顽固派”,他们拒绝当前价格上涨是另一个泡沫的想法。其中包括Cointelegraph的定期撰稿人Mati Greenspan。他评论道:“现在不一样了。上一次我们看到比特币涨到如此高的价格水平时,区块链几乎崩溃了,但是从那以后,比特币网络有所改善。”

加密银行Nexo首席执行官Antoni Trenchev预测比特币将在2020年底达到历史新高,他补充道:“数字黄金这一说法比以往任何时候都更强烈。如果比特币仅占黄金总市值的10%,比特币将很快达到50000美元。”(Cointelegraph)[2020/11/28 22:25:09]

因此,从历史上看,zk-Rollups仅是针对特定应用用例的技术,其中“测试用例”定义明确且范围有限。但是一些项目正在迅速向“山上的城堡”推进,一种通用的EVM兼容zk-Rollup算法。

国资委副主任:当前区块链等技术加快演进 深度融入社会各个领域:3月4日,《学习时报》头版头条刊发国资委副主任、党委委员翁杰明署名文章《国有企业要作推动数字化智能化升级的排头兵》。文章指出,加快数字化智能化升级是抢抓科技和产业革命历史机遇的重大举措。当前,云计算、大数据、区块链、人工智能、移动互联网等基础性技术和前沿热点技术加快迭代演进,深度融入社会各个领域,不断迸发创新活力,信息化日益成为推动经济社会发展的先导力量,数字经济正在成为全球产业变革和经济增长的核心要素,世界各主要国家都把数字化智能化升级作为谋求国际竞争新优势的战略方向。[2020/3/5]

PolygonHermez和Scroll)。zk-Sync1.0要求用户重新构建其代码库的大部分内容,以便从EVM迁移到zk-Sync。与zk-Syncv1.0不同,在zk-Sync2.0中,程序员可以在几乎没有变化的情况下部署其应用程序。

实际上,并非所有的zk-EVM都是等效的。它们在可组合性和高性能之间存在着明显的权衡。在这种权衡中,zk-Sync选择了高性能,从而牺牲了可组合性。

声音 | 甘肃省厅王立朝:区块链等现代科技已经与工作深度融合:12月13日,甘肃省高级人民法院、甘肃省人民检察院、甘肃省厅联合召开新闻发布会通报追逃攻坚专项行动成果。甘肃省厅党委委员、副厅长王立朝表示,当前正处于信息化社会,大数据、人工智能、区块链等现代科技已经与工作深度融合,机关对人、地、物、事、组织、网络等基础要素已经具备了全方位掌控能力,布建起了社会治安防控的天罗地网。正是有了这些新技术新手段,在行动中我们日均抓获在逃人员28名,其中单日抓获的最高纪录达到了60名。[2019/12/13]

在Vitalik看来,目前主要有四种不同类型的zk-EVM,这四种类型如下图所示:

zk-EVMs的类型,改编自:https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html

正如Vitalik所述,在目前的状态下,zk-Sync2.0是第4类zk-EVM。与EVM不同,zk-Sync2.0能够使用自己的编译器编译,可以使用Solidity和高级语言编写智能合约。由于zk-Sync可以完全控制其编译器的设计,因此他们能够积极优化速度和吞吐量。但这样做的代价是,一些DApps和EVM调试工具链可能与zk-Sync2.0不兼容。从本质上看,zk-Sync与Ethereum有相同的“汽车外壳”,但换了一个引擎。

事实上,在zk-Sync开发者文档中,MatterLabs声称,虽然智能合约"读取"操作可以在不改变代码的情况下集成,但智能合约的"写入"操作需要"附加代码",因为"Layer1和Layer2之间存在根本差异"。实际上,这略有误导。与其说是由于Layer1和Layer2之间的"根本差异",不如说是由于MatterLabs所追求的第4种Rollups。因为zk-Sync本质上是使用不同的编译器和字节码,基于第4种的Rollups意味着智能合约有不同的地址,但依赖于字节码分析的调试器基础设施可能无法在zk-Sync2.0上运行。

在未来,zk-Sync可能会加入更多对EVM字节码的本地支持,允许系统慢慢过渡到支持更广泛的"边缘情况",也就是指第3类的Rollups。但是,对于zk-Sync的第3类和第4类的zk-Rollup来说,与PolygonHermez和ScrollLabs的第2类的Rollups相比,必须有两个重要的前提条件才能成功。首先,只有一小部分不重要的项目与zk-Sync的自定义编译器不兼容。其次,与第2类zk-EVM相比,zk-Sync的执行速度需要有质的区别。

不幸的是,我个人认为这种情况不太可能发生。任何先进的开发生态系统都依赖于成熟"框架"的基础设施,包括便捷性、模块化、调试和测试工具。如果像Vitalik假设的那样,由于字节码的不同,大部分EVM原生调试工具将无法移植到zk-Sync,那么zk-Sync将不得不开发自己的测试和调试工具套件。与PolygonHermez和Scroll等可组合性更强的第2类zk-EVM相比,这是会增加额外的开销,最终可能会影响zk-Sync作为Layer2解决方案的采纳进度。

zk-Rollups的未来

目前,zk-EVM竞争已经白热化,我们看到一个全功能的zk-EVM只是时间问题。但下一步是什么?一条路只有在路上有建筑物时才有用;zk-Rollups的长期力量来自使用该解决方案的项目。

目前,DeFi、GameFi和移动应用是zk-Rollups基础设施的主要受益者。DeFi和GameFi从根本上说都是规模经济,因为它们在有很多用户使用的环境中发展。移动钱包等移动应用,也为懒惰或买不起台式电脑的用户打开了闸门。因此,基于这些实现情况,使用zk-Rollups有很大的实际意义。

但这绝不是zk-Rollups使用的极限,这仅仅是开始,zk-Rollups之于以太坊的意义就如5G之于互联网。正如5G可以实现物联网应用和系统的新世界一样,zk-Rollups也可能打开通往"物联网"的闸门,让我们物理世界的数字设备如冰箱、手表、交通信号灯等,与以太坊上的智能合约集成。

反对"物联网"的最大观点之一是,它将允许大科技公司越权进入我们的日常生活。但有了"物联网",我们可以享受物联网带来的便利,而不必担心我们的智能产品在集中数据库受到损害。我们可以同时拥有便利和隐私,而不是只能选择其一。这就是Zk-Rollups可以向我们承诺的世界。

参考资料:

https://blog.matter-labs.io/baby-alpha-has-arrived-5b10798bc623

Adaptedfromhttps://pages.cs.wisc.edu/~mkowalcz/628.pdf

https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html

https://www.coindesk.com/tech/2022/07/20/the-sudden-rise-of-evm-compatible-zk-rollups/

https://cryptobriefing.com/the-race-scale-ethereum-zkevm-rollups/

https://docs.zksync.io/dev/contracts/#porting-smart-contracts

https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html

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