我们比较了zkSync和StarkNet——它们是两个突出的ZK-Rollup,它们以扩展以太坊网络为目标。ZK-Rollup是什么?zkSync和StarkNet有什么不同?什么是SNARK和STARK?今天我们就来看看这些问题的答案,同时也探索一下每个协议各自的路线图和生态系统。
内容提要:
先决条件
背景
ZK-Rollup
ZK-Rollupvs.OptimisticRollup
zkSyncvs.StarkNet
SNARKvs.STARK
EVM兼容性
生态系统的比较
发展路线图
总结
先决条件
为了能够最大限度地理解本文,首先应该对区块链基础知识和第2层扩展有充分的了解。
背景
zkSync和StarkNet是两个最大的第二层(L2)解决方案,利用ZK-Rollup技术来扩展以太坊网络。
ZK-Rollup
在我们讨论ZK-Rollup之前,我们应该先了解什么是零知识证明(ZKP),以及它们在Rollup中如何使用?在密码学中,零知识证明或协议是一种方法,通过这种方法,一方(证明者)可以向另一方(验证者)证明给定的陈述是正确的,同时避免在陈述是正确的事实之外披露其他的信息。
O(1) Labs和RISC Zero提出在Optimism上??添加两项 zk-proofs 的提案:7月21日消息,O(1) Labs 和 RISC Zero 的两项提案正在 Optimism 推进,以向 OP 链添加 zk-proofs。这些提交是为了响应旨在实现安全高效的跨链通信的提案请求。Optimism 基金会正在直接联系 O(1) 实验室和 RISC Zero,以“启动该项目并更详细地讨论期望”。
据悉,Zk-proof 基础设施和工具公司 RISC Zero 建议升级 Optimism 现有的故障协议,使用零知识证明来确保 Optimism 上状态更改的正确性,减少实现最终确定的时间。孵化 Mina 协议的 O(1) Labs 提议使用 Kimchi(Mina 协议目前使用的 zk 证明系统)创建一种新的防错解决方案,以有效地证明交易的正确执行。然后,这些证明用于通过智能合约更新以太坊网络的状态。[2023/7/22 15:51:32]
在ZK-Rollup的情况下,一个sequencer节点会批量处理数百个Rollup链交易,生成一个SNARK或STARK证明(稍后详细介绍),然后将这些交易发布到第一层。这些证明被称为有效性证明,在将交易的状态发布到以太坊主网之前,对交易进行加密验证。
V神:使用开放的多个ZK-EVM将面临延迟和数据效率低下两大挑战:金色财经报道,V神在其最新博客文章中建议采取开放的多个ZK-EVM创建一个“多客户端”生态系统,但同时他指出这种解决方案将面临延迟和数据效率低下两大挑战,恶意攻击者可能会延迟发布一个区块,以及对一个客户端有效的证明,如果时间足够长可能会创建一个临时分叉并中断几个插槽的链。此外,如果希望能够为一个区块生成多种类型的证明,则需要实际发布原始签名,继而造成数据效率低下。[2023/4/2 13:40:22]
ZK-Rollupvs.OptimisticRollup
与OptimisticRollup相比,ZKP允许ZK-Rollup具有可忽略不计的提款延迟以及更高级别的安全性,因为我们不需要等待防欺诈窗口关闭或依赖于交易验证者的诚实。
除了这些优点之外,ZK-Rollup还具有在未来迭代中支持私人交易的潜力。像Zcash和AztecNetwork这样的项目已经实现了ZK-proof的隐私保护功能,zkSync也公开表示打算让他们的交易在未来变得更私密。
以太坊ZK-Rollup扩容方案Taiko计划在2024年初上线主网:金色财经报道,以太坊ZK-Rollup扩容方案Taiko发文公布路线图,计划在本月推出Alpha-2测试网,其中包含无需许可的provers和部分ZK-EVM电路,并在2024年初上线主网,实现完整的ZK-EVM电路、去中心化proposers和provers。[2023/3/10 12:52:48]
与OptimisticRollup相比,ZK-Rollu从理论上来说,在每秒交易(TPS)上限、交易终止时间和安全性方面具有优势。但是,它们在EVM兼容性方面却不尽如人意。ZK-Rollup的这些特性使得VitalikButerin相信,在短期内,OptimisticRollup可能在通用EVM计算中更优越。但从中期到长期来看,随着技术的改进,ZK-Rollup将在所有用例中胜出。
zkSync与StarkNet
现在我们已经对ZK-Rollup的工作方式有了直观的理解,可以开始zkSync和StarkNet的比较之旅了。
zkSyncV1是MatterLabs于2020年6月向以太坊主网发布的SNARK证明Rollup协议。MatterLabs于2022年2月在以太坊测试网上发布了第一个兼容EVM的ZK-RollupzkSyncV2。
V神:以太坊不需要为Layer 1使用单一的ZK-EVM实现进行标准化:金色财经报道,以太坊创始人Vitalik Buterin发文解释了“不同类型的ZK-EVM和类似ZK-EVM的项目,以及它们之间的权衡”。V神例举了描述了多个EVM等价的不同“类型”的分类,以及尝试实现每种类型的好处和成本。
V神总结称,就我个人而言,我希望随着时间的推移,通过ZK-EVM的改进和以太坊本身的改进相结合,使其对ZK-SNARK更加友好,一切都将成为Type1。在这样的未来,我们将有多个ZK-EVM实现,它们既可以用于ZK汇总,也可以用于验证以太坊链本身。
从理论上讲,以太坊不需要为Layer1使用单一的ZK-EVM实现进行标准化;不同的客户可以使用不同的证明,因此我们继续从代码冗余中受益。但是,要实现这样的未来,还需要相当长的时间。与此同时,我们将在扩展以太坊和基于以太坊的ZK-rollup的不同路径中看到许多创新。[2022/8/4 12:02:16]
StarkNet是StarkWareLtd.于2021年11月在以太坊测试网上发布的STARK证明Rollup协议。该协议在Alpha版本0.4.0时,于同月晚些时候发布到了主网。
zkSync和StarkNet之间的一个关键区别是,它们使用了不同的验证协议,称为SNARK(简洁的非交互式知识论证)和STARK(可扩展的透明知识论证)。
L2Lab发布基于ZK-Rollup的Uniswap版本:金色财经报道,专注于Layer2协议的L2Lab团队发布了ZKSwap项目,该项目基于ZK-Rollup技术,在以太坊的二层网络上实现Uniswap的功能,可以实现无摩擦和实时兑换功能。
ZKSwap (ZK-Rollup based Swap)是一套全新的基于Zkrollup技术的兑换协议,通过Zk-Rollup技术把所有的ERC20 token转移到Layer2上面,基于不断生成的零知识证明来保证Layer1和Layer2状态的一致性,从而让所有的兑换在Layer2上发生,可以做到零GAS费用的实时兑换(不再要等待一个区块时间),并且具备无限的拓展性,摆脱以太坊TPS和区块确认时间的限制,并同时实时掌控自己的资金安全。[2020/9/22]
SNARKvs.STARK
SNARK和STARK的根本区别在于它们的设置过程、可扩展性和量子计算机的抗攻击能力。
ZK-SNARK必须经过一个可信的设置阶段,在其中我们必须信任一小群开发人员不会操纵代码或泄露漏洞信息。这个设置只需要完成一次,并且不存在重大的安全风险,但却破坏了它的去中心化。
另一方面,ZK-STARK使用公开可验证的随机性来创建去信任的可验证系统,从而无需信任设置。STARK目前也具有量子弹性,而SNARK有可能被量子计算机攻击破解。
最后,ZK-STARK在计算速度和大小上也比ZK-SNARK更可扩展,有可能提高10倍的速度。然而,ZK-STARK目前的一个缺点是,该技术还不是很成熟,这限制了它的通用性。
EVM兼容性
由于zkSync和StarkNet使用了两种不同的方法,它们在EVM兼容性上也有所不同。zkSyncV2声称99%EVM与Solidity和Vyper兼容,需要先编译成中间语言Yul,然后再通过LLVM编译成zkEVM字节码。此外,zkSync支持他们的ZKP优化的类Rust的语言Zinc,它可以使用LLVM直接编译成字节码。然而,Zinc目前还不是图灵完备的,由于zkSync专注于Solidity兼容性,其开发自2021年9月以来已经停止。
另一方面,StarkNet目前并没有开发EVM兼容性。要在StarkNet上部署智能合约,开发人员需要学习Cairo,它是StarkWare为STARK可验证程序构建的一种编程语言。另外,智能合约开发者也可以选择使用NetherindEth开发的Warp将他们的Solidity代码转换为Cairo。但仍然有一些Solidity特性不被转译器支持,并且与zkSyncV2的EVM兼容相差甚远。
StarkNet与StarkEx
我们可能听说过StarkEx,它是StarkWare的另一项主要技术。StarkEx不是一个ZK-Rollup,而是一个可定制的第二层SaaS(软件即服务),它使用STARK证明为应用程序提供大规模扩展。
为了避免混淆两者,最简单的方法就是记住以下几点:
StarkNet是一个通用的Rollup链。StarkEx是一个专门为应用程序设计的工具包。
StarkNet扩展以太坊。StarkEx扩展去中心化的交易所。
StarkNet允许dapp之间互操作,但StarkEx不允许。
理解这两者之间的差异很重要,因为虽然使用StarkEx的DApp被包含在StarkNet生态系统中是很常见的,但TVL等指标是完全独立的。
生态系统的比较
现在我们来看看StarkNet和zkSync各自的生态系统。下面是一个图形对比。
截至2022年7月12日,zkSync的(V1&V2)TVL为5700万美元。整个协议也是100%开源的,他们的Github存储库目前有1.4k星和350多个分叉。它们的基础架构主要是用Rust和Typescript构建的。目前有112个dapp构建在zkSync上,其中10个在主网上。zkSync上的一些著名项目包括Zigzag,Argent等。
StarkNet的TVL目前约为63.5万美元,有78个dapp正在开发中,只有少数应用在主网上。与其他著名的Rollup协议不同,StarkNet目前是非开源的,它的基础设施是用Cairo构建的。StarkNet上一些著名的协议包括ArgentX(Argent为StarkNet开发的Web3钱包)和OrbiterFinance(一个去中心化的跨Rollup桥)。
当比较他们在社交媒体上的表现时,zkSync在Twitter上有大约有87K的关注者,在Discord和Telegram上有差不多的成员数量。
正如我们所看到的,zkSync和StarkNet的生态系统远不如Optimism和Arbitrum等OptimisticRollup协议的生态系统成熟。然而,zkSync和StarkNet都拥有强大的用户和开发者社区,前景广阔。
发展路线图
在短期内,zkSync一个重大里程碑将是他们的V2Alpha主网发布,目前还没有具体的发布日期。zkSync的长期计划包括完全去中心化、zkSync代币空投以及实现隐私保护智能合约。作为去中心化计划的一部分,他们未来的代币将用于质押,以便成为zkSync网络上的验证者。
StarkWare的短期目标是升级他们的Alpha主网,为稳定版本做准备。他们的长期目标有三个方面:建立可用性、提高性能和去中心化。
StarkWare认为他们已经完成了第一个目标,目前他们的开发重点是改善吞吐量、交易成本和延迟问题。StarkWare最近还发布了他们的去中心化提案,其中包括计划于2022年9月发布的StarkNet代币空投公告。StarkNet的代币将用于系统治理、交易费用支付和参与StarkNet的共识机制。
Source:https://medium.com/@tokeninsight/zksync-vs-starkware-whats-the-difference-between-the-top-two-zk-Rollups-66d1a7d08ef3
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