ROL:浅析3种ZK扩容方案:ZK-rollup、Validium和Volitions

原文:《Volitions:在ZK-rollup和Validium之间做选择的零知识证明方案》

作者:Chloe

目前以太坊基于零知识证明的扩容方案是ZK-rollup,但其实还有另外两种解决方案——Validium和Volitions。

本文简单介绍以上3种基于零知识证明的扩容方案。

ZK-rollup的运作简单来说是将多笔交易打包在一起,发布到L1上,同时发布一个证明(用零知识证明技术)来声称这些交易有效,一旦在L1上验证确实有效,那么zk-rollup的状态就会更新。

数据:Arbitrum已创建账户总量突破800万:金色财经报道,据Dune Analytics最新数据显示,Arbitrum已创建账户总量突破800万,本文撰写时达到800.9万,其中活跃账户总量为672.8万,历史数据显示该指标在今年四月中旬达到500万个,5月22日突破700万。此外,当前Arbitrum链上交易总量已超2.61亿笔,已创建合约总量为2,619,852个。[2023/6/8 21:22:30]

这套证明机制也被称作「有效性证明」,目前ZK-rollup主要采用的证明机制是zkSNARK和zkSTARK。

尤其是zk-SNARK应用最为广泛,而zk-SNARK则是它的改进版,目前使用者并不多。

机构:美联储的行动是另一种形式的QE并且脱离剧本:金色财经报道,研究机构Bianco总裁James Bianco表示,美联储的行动是另一种形式的量化宽松,完全脱离了新冠和2008年金融危机时的剧本。再加上创纪录的贴现窗口借款和资产负债表的扩张,美联储正在变得越来越宽松。预计未来只有两种情况会发生,一种是美国当局行动太慢,另一种是“金融危机”恶化。如果当局行动迅速,足以遏制危机,大规模的刺激措施意味着在2023年下半年和2024年到来,美国将出现更严重的通胀问题。最好的选择是每个客户都自己决定把数千亿美元的存款转回地区性银行。而只要资金不断流出地区性银行,就永远只有糟糕和更糟糕的选择。[2023/3/20 13:14:08]

zk-SNARK即zero-knowledge succinct non-interactive argument on knowledge(简洁非交互式零知识证明),是一种文件很小且很容易验证的加密证明,而简洁jiu就在于非交互式。

MBE Chain获得NirvanaMeta全球运营权:据官方消息,NirvanaMeta创始人李杰表示:我们缺乏区块链领域经验,无法运营这款游戏并宣布将这款3D游戏源代码交付给实体公司香港加密狗技术服务有限公司(MBEChain),NirvanaMeta作为投资方持有15%股权。

NirvanaMeta是一款3D元宇宙游戏,允许很多的项目Token上线生成NFT游戏账号登陆进入,游戏中与其他项目Token用户互联互通,每个项目通过智能合约监测游戏等级发送收益。[2023/1/10 11:04:27]

传统方案是交互式证明,即示证者和验证者之间反复确认。你可以理解为示证者不断向验证者询问“是或不是?”,然后验证者不断给出回答,直到最后碰出一个正确答案来,所以效率很低。

贝莱德推出私人信托,提供直接比特币风险敞口:金色财经报道,贝莱德推出了一项私人信托,为美国机构客户提供现货比特币风险敞口。该信托将提供给美国的机构客户,并将成为贝莱德的第一个直接接触比特币价格的产品。贝莱德在一份声明中表示:尽管数字资产市场急剧下滑,但我们仍然看到一些机构客户对如何利用我们的技术和产品能力高效、经济地获取这些资产产生了浓厚的兴趣。

8月4日,贝莱德宣布与加密货币交易所 Coinbase 达成协议,为机构投资者提供加密货币,从比特币开始。管理着约 9 万亿美元客户资金的贝莱德将使用 Coinbase Prime 提供服务。[2022/8/11 12:19:00]

而SNARK的解决方案是提前先搞一个“可信初始化”,从而生成公共参考字符串(CRS),这样所有的示证者直接访问它就可以了。你可以理解为有一个标准答案,示证者就像批改试卷那样去验证。

但SNARK提前生成公共参考字符串提高了效率,但也留下了隐患——万一公共参考字符串泄漏了呢?于是就催生出了STARK。

STARK是交互式证明,但它是一种巧妙的交互式证明——通过哈希函数碰撞(一种概率证明的方式)来保证安全性,因此也比较高效(但还是没有SNARK高效)。

ZK-rollup是将交易分批发送到L1上去执行,是一种无需信任的「自定义安全性」。

Validiums则是直接在链下执行,并通过零知识证明来维护数据,只有需要的时候才在主网上验证取款请求的有效性证明。

所以Validiums可扩展性要高于ZK-rollup(目前最高的TPS可以达到20000以上),但它是把信任交给链外第三方的「弱信任扩容」,会被攻击导致数据不可用或者用户无法取出资金。

解决安全的方式是采用PoS机制,用经济激励来确保数据储存在各个节点之中并且随时可用。

目前采用Validiums方案的代表项目是Immutable X,以NFT为中心的扩展解决方案。

Vitalik认为Validiums其实被严重低估,因为大多数Dapp用Validiums就已经可以满足运行需求了。

StarkWare团队结合ZK-rollup和validium,创造性地推出了Volitions方案,顾名思义是关于「决断能力」。

Volitions方案本质上是同时提供ZK-rollup和validium这两种服务,它们共享同一个状态根(state root),用户可以自行选择每笔交易的DA模式。即便Validium那部分被攻破,ZK-rollup上的资金仍然安全。

用户就可以在涉及重要资金往来时选择ZK-rollup模式,共享以太坊的安全性,如果是日常娱乐、社交或者小额交易,自然选择Validium模式来提高速度并节省成本。

以太坊扩容战争还在刚开始,目前占据优势的是Optimistic rollups阵营,它们可以做到EVM兼容甚至完全等效,另外社区运营能力也非常强劲。

ZK-rollup落于下风很大程度上是因为一开始就要定制VM,这意味着来自EVM的代码要从头开始编写(虽然难度已经越来越低了)。

不过长远来看,相比于Optimistic rollups,ZK rollups具有内置的隐私和安全优势,未来实现EVM兼容性,很可能胜过Optimistic rollups。

而且可以在ZK-rollup和validium之间做决断的Volitions方案,也不失为一种兼顾了各种场景的解决方案。

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