ZkRollup如何成为Layer2的最终赢家

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一般来说,在实现网络安全和去中心化的同时提高可扩展性是不可能的。这一挑战被称为三重困境,已被证明是区块链建筑中最困难的问题之一。你要知道,网络的去中心化和安全性与分布式账本的节点数量有关。节点越多,节点就越多。区块链更加分散和安全,但它牺牲了可伸缩性,即区块链每秒可以处理的事务数量。在繁忙期间,可伸缩性将受到影响,因为每个节点都必须验证事务。

过渡到股权证明之前,以太坊平均每秒处理15-45笔交易(TPS)。坦率地说,这不足以为大多数以太坊用户创造良好的体验,他们有时会面临网络拥塞、成本高和等待时间长的问题。解决这些问题的方法是进一步增强网络的可扩展性。

我们相信ZK-Rollup可以通过提高其可扩展性,为区块链技术,尤其是以太坊带来巨大的进步。这可以提供更好的用户体验,并增加对该领域的兴趣,从而进一步吸引新用户和新项目的支持者。。这种指数级的正反馈循环可能是下一轮加密牛市的核心。

区块链网络如何扩容

一般来说,区块链可以通过网络级扩容,也可以通过两层扩容方案扩容。

网络级扩展这些解决方案可以从增加块大小(如比特币)到广受关注的以太坊碎片化,以太坊碎片化允许大量交易同时并行处理。这些解决方案可能有效,但不容易实施。第二种扩展区块链的一个更简单的方法是采用各种扩展解决方案。这些解决方案的范围从创建侧链(如多边形)到等离子链(慢慢失去市场)到国家渠道(几乎像一个管理的解决方案),以及闪电网采用的方案。

但是最有前途的扩展解决方案可能是汇总,尤其是最优汇总和ZK汇总。这些解决方案是将第二层交易打包并发送到以太坊主网络的解决方案。

与OptimalRollup一样,ZKRollup为传统L1面临的可扩展性挑战提供了可行的解决方案。。通过离线打包大量交易,并使用零知识证明在主链上处理它们,它们提供了更高的吞吐量和更低的交易成本,而不必面对像OptimalRollup这样的长时间挑战截止日期。。相比OProllup7天的等待期,ZKRollup可以在半小时内完成安全提现。

ZK-Rollup的工作原理

ZK-rollup是基于以太网的第二层协议,可以实现高效率、低成本的交易。ZK的

汇总智能契约状态机称为智能契约,是一种自执行的编程契约。当我们需要更新第1层的状态时,ZK-Rollup节点会向以太坊提交一个有效性证书,并显示交易的最终状态。。这是因为EVM是确定性的,这意味着我们可以决定执行智能合约的最终结果。

因此,ZK累计比最优累计具有效率优势。因为他们只需要向第1层提交有效性证书。相比之下,最佳汇总需要将所有事务数据提交到第1层,并等待网络"挑战"。需要的时间更长(平均7天)。

对于L2-L1通信来说,ZK-罗博协议更快,因为它们只需证明一批交易的有效性,而无需等待其他人来验证它们。。这样就可以得到一个更加高效有效的协议,主要表现在以下几个方面:

更好的可扩展性和更高的效率

可扩展性是实现ZK-Rollup的关键动机。以太坊和其他区块链的性能问题是带宽不足。,无法支持如此多的用户和事务,使得处理过程非常低效。ZK辊技术可以改善这一点。

更好的安全性

有效性证书作为一个过滤器,在给定的批次中严格地推出有效的交易。。这使我们能够用数学方法证明它们的正确性,而不是用概率和可变的置信度。

更低的交易成本

要处理链下的交易和计算,只需要向第一层提交汇总数据和有效性证书即可。交易和计算成本更低。这为更多的用户和应用打开了大门,并最终加速了向Web3的过渡。

ZK-Cumulativecompetitionisfierce

Nowadays,optimisticsummaryandZKsummaryarethetwomostpopularcurls.。虽然OptimalRollup以速度快、兼容性好著称,但是在退网上还是有一些限制的。相比之下,ZK卷具有出色的速度和安全性,使其成为区块链平台的理想解决方案。

但是这些解决方案也有一些缺点,例如,它们是通过智能合约实现的,可能会有漏洞。因为Rollup在以太坊主网上比较新颖,所以需要考虑这些缺点。此外,这些解决方案趋于集中化。因为分拣员可以在技术上阻止或重新安排交易。

了解这些优缺点,可以帮助我们获得更客观的视角,支持对这些项目潜力的分析和评估,找到好的投资机会。在我看来,我们可以根据两个因素对ZkRollup项目进行分类:

数据存储方式(链上或链下)

使用的零知识证明方案

选择存储在链上或链外(也称为有效)的数据有优点和缺点。在所有情况下都没有最佳选择;这是一个权衡去中心化、处理速度和运营成本的过程。根据项目的发展方向,他们会提供合适的选择。

要注意的第二点是零知识证明技术的使用。和前面的情况类似,每种情况都没有最优解,就是证明大小和安全假设之间的平衡。市场StarkEX

中的ZK汇总项目

Starkware(又名StarkwareIndustries)由Starkware和ZCash的联合创始人EliBenSasson于2018年1月创立。。STARKWare利用Stark技术实现和验证零知识证明,提高了区块链的可扩展性和私密性。

starkware的第一款产品StarkEX可以看作是一款特定的L2。,应用仅限于简单的交易和支付交易,如AMM、现货交易、支付、NFT铸造和交易。StarkEX允许Dapps以三种模式部署:

ZK汇总模式:数据存储在链上。

有效模式:数据存储在链外。

激情模式:两者结合。

StarkEX和StarkNET都有自己的编程语言和执行虚拟机。,与以太坊的EVM不兼容。因此,未来想要在StarkNET上构建Dapps的开发者需要学习一种新的编程语言,叫做Cairo。这是StarkEX和StarkNET的原生智能合约语言。

ZKSync

除了Starkware,MatterLabs也是一家同样著名的公司。。MatterLabs提供的ZkRollup产品使用PLONK实现和验证零知识证明。

第一版叫zkSync(v1),第二版叫ZkPorter(v2)。。它们之间的主要区别是数据存储是在链上还是在链下。两个版本的共同目的只是服务于支付交易,没有StarkEX那么多样化。

目前使用的zkSync时代主网TLV迅速崛起。。根据DeFiLlama的说法,目前的TVL已经攀升到1.1亿美元的规模,并且已经部署了20多个项目。

ZkEVM是由MatterLabs开发的。与此同时,MatterLabs也在推出与EVM兼容的ZkRollup版本(ZkEVM)。。这个版本的原生智能合约语言是Zinc,它也有自己的虚拟机来执行,与EVM高度兼容。

loopring

loopring于2019年底上线。使用一套名为SNARK的算法来实现和验证零知识证明。Loopring经历了几次升级。第一个版本只支持DEX(订单簿)交易,第二个版本增加了对支付和转账的支持。第三个版本增加了对AMM互换的支持,第四个版本于2021年9月推出,增加了对NFT开采、转让和交易的支持。同时Loopring还推出了与EVM兼容的ZkRollup版本(ZkEVM)。

当然,它更像是一个应用,而不是网络。这是目前社区对Loopring的固有印象。

这些领先的汇总创新团队正在竞争建立他们在ZK汇总解决方案中的领先地位,这场竞争可能会促进该领域的进一步发展。

以太坊的延伸和ZK技术的未来

ZK技术是以太坊的未来。在18到24个月内,大多数大型Web3应用程序将建立在零知识证明的两层链上。但是,ZKRollup也存在一些问题,比如需要高层次的开发、部署和审计技术。。由于缺乏ZK技术专家,审计衔接等流程变得更加困难。

使用ZK证明的验证过程是计算密集型的,因此一些初创公司开发了专门的技术,如FGPA和ASIC。以进一步加速ZK证明的生成。因此,ZK技术可能需要几年时间才能真正成熟。

第三个问题是交易成本。。大多数Rollup平台的交易成本高于以太坊的EVM侧链。这是因为每个最终汇总块都必须发布到以太坊。,并将其费用与以太坊费用挂钩(ZkRollup通过只发证书节省费用)。因此,每个汇总平台只能由邰方进行一定程度的扩展。

另外,Ebunker联合创始人托德马(ToddMa)提到,与OP系统相比,ZK系统很难保持EVM兼容性。每当主网EVM更新时,OP系统都能以较小的工作量完成同步更新。,继续保持100%的EVM兼容性,而ZK系统需要复杂的重新电路设计和代码开发,这给开发ZK系统L2的团队带来了不小的压力,也不是一劳永逸就能实现的。

Zk汇总的发展方向

至于ZkRollup的发展方向,从长远来看,无论L1能做什么,ZkRollup都能做得更好。基于这个想法在我看来,想要成为最终赢家的ZkRollup解决方案,必须保留L1的所有先进特性,比如以太坊,L1的通用智能合约平台,无需授权的安全性,更低的成本。

因此,我认为StarkNET和ZkEVM是很有前途的解决方案。如果ZkEVM能在以太坊L1上保持类似的开发体验,将会有很大的优势。对于ZkEVM来说,目前的设计思路其实可以分为两种:

一种是有自己语言和虚拟机的ZkRollup平台,比如Starkware的StarkNET,MatterLabs的ZkEVM,Polygon的PolygonZkEVM。这些平台将使用编译器将它们的本地语言转换成可以在ZkEVM虚拟机上执行的语言。这个解决方案有不兼容的限制。

另一个完全兼容ZkEVM,无需任何翻译。,可以直接执行solidity代码。这种解决方案更优化,但也更难实现。

总的来说,我非常期待ZK罗博和优罗博带领区块链进入一个新时代。。新的创新将不再基于L1设计,而是在L2和L3上进行,以从关联的L1获得安全性,同时,

将实现在传统L1上不可能实现的可扩展性。市场上有足够的空间来支持广泛的L2汇总解决方案。以优化的方式迭代区块链,以实现真正去中心化、可扩展和安全的区块链。我们期待看到更多优秀的项目和技术不断涌现,推动整个区块链技术的进一步发展。

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文章来源: 理财天下网
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