简介
“ZK-Rollup”可能是今年最热门的网络流行语。随着zkSync2.0版本“babyalpha”主网的推出,这种兴奋情绪已经达到了顶峰。但在所有这些流行语背后,“ZK-Rollup”真正指的是什么?zkSync会在哪里发挥作用呢?在本文中,我将努力深入研究ZK-Rollup的原理和实践,解释作为一个项目的zkSyncv2.0的关键技术特征,并探索这一期待已久的技术的潜在未来影响。
ZK-Rollup的原理
为什么我们需要ZK-Rollup?以太坊很棒,但在目前的状态下,该网络从根本上来说是一种规模不经济。随着网络活动的增加,gas价格昂贵得令人望而却步。随着以太坊在过去几年中越来越受欢迎,其目前有限的可扩展性已成为该网络的致命弱点。
这就是“Rollup”发挥作用的地方——以太坊的Rollup本质上是一个“插件”,为以太坊提供了额外的可扩展性,从而解决了其固有的规模不经济问题。这个想法的背后逻辑是比较简单的。假设你有5件物品需要从A点搬运到B点。“常规”方式是依次搬运第1件、第2件等。但这显然是缓慢和繁琐的。“Rollup”本质上是将所有5件物品“打包”到一个包中,这样你就可以只搬运1次而不是5次。
跨链互操作协议Celer已支持 Rollup_Finance:5月11日消息,跨链互操作协议 Celer Network 宣布其用于资产桥接的 cBridge 已集成 Rollup_Finance,用户现在可以获得快速、简单、低成本的桥接,将资产从其他链路转移到 zksync。[2023/5/11 14:56:32]
但有两点需要注意:
我们如何确保Rollup能够“适合”所有内容?我们如何确保Rollup没有被?ZK-Rollup是一种主要的Rollup技术(另一种是OptimisticRollup),它利用“零知识证明”来解决这两个问题。为了解决这些问题,ZK-Rollup将一定数量的交易捆绑在一起,在L2上进行计算,并向L1上的验证者提交状态更改和“有效性证明”,以表明计算是完整的。这种“有效性证明”是以“零知识证明”的形式进行的,这是一种数学方法,告诉别人你知道某件事,而不告诉他们你知道什么。
AltLayer将向100名开发者发放其无代码rollup解决方案的测试资格:金色财经报道,Layer2扩容项目AltLayer宣布,将向100名开发者开放其“rollup-as-a-service”仪表盘的测试权限,允许这些开发者参与其无代码rollup解决方案的测试,以为即将到来的全面启动做准备。
据悉,测试将于2月10日至28日开放申请,获得访问权限的开发者将能够在3月2日至10日期间参加测试活动。其中10名参与者将获得该项目的NFT纪念品“Oh otie !”。(The Block)[2023/2/9 11:57:44]
零知识证明的一个简单例子是代码自动评分程序(用于CS作业)。自动评分程序是一个“验证者”,它为我们提供一堆随机生成的测试用例,而我们是一个“证明者”,必须能够通过所有的测试用例,以证明自己有正确的代码。一直以来,我们都不会直接与自动评分程序共享代码。刚刚我们就进行了一个“零知识证明”,证明我们知道一些事情,而不用说出知道什么。
Rollup跨链桥HopProtocol跨链转账总交易额超10亿美元:1月18日,据官方消息,Rollup 跨链桥 HopProtocol 上线已 6 个月,跨链转账总交易额超 10 亿美元。此前消息,Hop Protocol 上线于 7 月 13 日,支持 ETH主网、Polygon、Gnosis、Arbitrum 和 Optimisim 间的 Token 即时转账、兑换。[2022/1/18 8:56:03]
代码自动评分程序——零知识证明的简单示例。资料来源:Gradescope。
上面的代码自动评分程序使用“交互式零知识证明”,自动评分程序和代码提供者直接“交互”。相比之下,大多数ZK-Rollup使用数学上更复杂的非交互式证明(如zk-SNARK),这与交互式证明相比节省了时间和空间。虽然zk-SNARK的技术细节超出了本文的范围,但是测试用例传递的基本原则是相同的。
ZK-Rollup的圣杯是零知识以太坊虚拟机(zkEVM),允许开发人员在不修改的情况下将任何以太坊智能合约移植到ZK-Rollup链上。但这很难。因为每个“问题”都需要不同的“测试用例”集,开发一个可以解决每个想象得到的测试用例的“证明算法”是零知识证明和ZK-Rollup的技术瓶颈。
V神发文:使用calldata扩展和分片扩展Rollups的分步路线图:11月26日消息,V神发布了关于“使用calldata扩展和分片扩展Rollups的分步路线图”。在此文中,V神表示L1上的交易费用一直非常高,因此采取任何必要措施来帮助促进整个生态系统向Rollups的转变变得更加紧迫。Rollup已经显着降低了许多以太坊用户的费用:l2fees.info显示Optimism和Arbitrum提供的费用比以太坊基础层本身低约3-8倍,然而,即使是这些费用对许多用户来说也太贵了。V神提出了4步,第一步:txcalldata扩展,第二步:一些分片,第三步:N个分片并且受委员会保护,第四步:数据可用性抽样。但是这留下了一个问题:如果以太坊核心协议不存储这些数据,谁来存储?V神提出了几个可能:个人和机构;区块浏览器;RollupDAO,客户端;门户网络;像TheGraph一样的协议。其中一些解决方案(个人和机构志愿者、区块浏览器)已经可用。[2021/11/26 7:11:58]
正如VitalikButerin所说:
以太坊扩容方案Arbitrum Rollup推出Uniswap V2端口:11月6日,以太坊扩容方案Arbitrum Rollup的开发团队 Offchain Labs宣布推出在Arbitrum Rollup上Uniswap V2端口,这意味着可以在Arbitrum Rollup的以太坊扩容测试网上运行的 Uniswap V2。官方表示,此举可将交易费成本降低55倍。[2020/11/6 11:48:28]
总的来说,我个人的观点是,在短期内,OptimisticRollup可能会在通用EVM计算中胜出,而ZK-Rollup可能会在简单的支付、交换和其他特定于应用程序的用例中胜出,但从中长期来看,随着zk-SNARK技术的改进,ZK-Rollup将在所有用例中胜出。
因此,从历史上看,ZK-Rollup只是针对特定应用程序的用例建立的技术,其中“测试用例”的定义明确且范围有限。然而,一些项目正在迅速朝着“山上城堡”的方向发展——一种与EVM兼容的通用ZK-Rollup算法。
zkSyncv2.0
zkSyncv2.0是目前开发zkEVM的众多项目中的一个(其他项目包括StarkNet、PolygonHermez和Scroll)。zkSyncv1.0它要求用户重新构建大部分代码库以从EVM移植到zkSync,在zkSyncv2.0中,程序员可以在几乎不做任何更改的情况下部署他们的应用程序。
在实践中,并非所有zkEVM都是一样的。在可组合性(它与原始EVM合约的接近程度)和性能(ZK-Rollup的运行速度)之间存在明显的权衡。在这种权衡中,zkSync选择完全优化性能,从而牺牲了组合性。
在VitalikButerin看来,zkEVM有四种不同的类型,归纳如下表:
zkEVM的类型
注释和改编自https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html
正如Vitalik所言,zkSyncv2.0目前的状态是Type4zkEVM,它能够使用自己的编译器编译Solidity和高级语言编写的合约,这与EVM不同。因为zkSync可以完全控制编译器的设计,所以他们能够积极地优化速度和吞吐量。这样做的代价是,一些dApp和EVM调试工具链可能与zkSyncv2.0不兼容。本质上,zkSync是与以太坊相同的汽车外壳,但更换了引擎。
事实上,在其开发人员文档中,MatterLabs声称,虽然智能合约的“读”操作可以在不改变任何代码的情况下集成,但智能合约的“写”操作需要“额外的代码”,因为“L1和L2之间有根本差异”。实际上,这有点误导人。这与其说是由于L1和L2之间的“根本差异”,不如说是由于MatterLabs决定追求的ZK-Rollup的类型——Type?4Rollup。因为zkSync基本上是使用不同编译器和字节码的Type4Rollup,这意味着智能合约有不同的地址,依赖字节码分析的调试器基础设施可能无法在zk-Syncv2.0上工作。
未来,zkSync可能会添加更多对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”的Type3Rollup。但zkSync的Type4或Type3ZK-Rollup要想与PolygonHermez和ScrollLabs的Type2Rollup更成功,就必须满足两个重要的先决条件。首先,只有一小部分不重要的项目与zkSync的自定义编译器不兼容。其次,与Type2zkEVM相比,zkSync的执行速度存在质的差异。
但是,任何高级的开发生态系统都依赖于成熟的“脚手架”基础设施,包括方便的、模块化的、调试和测试工具。如果正如Vitalik所假设的那样,由于字节码的差异,大部分EVM本地调试工具将无法移植到zkSync,那么zkSync将不得不开发自己的测试和调试工具套件。与更可组合的Type2zkEVM竞争对手(如PolygonHermez和Scroll)相比,这是额外的开销,可能最终会阻碍zkSync作为L2解决方案的采用速度。
ZK-Rollup的未来
在zkEVM的竞争中有许多竞争对手,可以说,我们看到一个功能齐全的zkEVM只是一个时间问题。但接下来呢?ZK-Rollup的长期优势来自于使用该解决方案的项目。
目前,DeFi、GameFi和移动应用程序是ZK-Rollup基础设施的主要受益者。DeFi和GameFi从根本上来说都是规模经济,因为它们在有很多人使用它们的环境中蓬勃发展。像移动钱包这样的移动应用程序也给大众消费者打开了闸门。因此,在这些情况下使用ZK-Rollup非常有意义。
但这绝不是ZK-Rollup用途的极限。现在这仅仅是一个开始。ZK-Rollup之于以太坊,就像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-Rollup也可能打开“区块链物联网”的闸门,允许我们物理世界的数字设备——冰箱、手表、红绿灯等——与以太坊上的智能合约集成。
反对物联网的最大论点之一是,它将允许大型科技公司越界进入我们的日常生活。但是有了“区块链物联网”,我们就可以享受物联网带来的便利,而不用担心我们的智能设备在一个集中的数据库中被泄露。我们可以拥有便利和隐私,而不是方便或隐私。这就是ZK-Rollup向我们承诺的世界。
在DeFi的黑暗森林中,用户每天面临着各种安全威胁。据报道每年有超过十亿美元的加密资产被走。用户迫切地需要一种钱包卫士来守护资产.
随着?FTX??事件持续发酵,中心化交易所的储备资产成为加密市场关注的焦点,每一个普通用户都在日夜忧虑:谁有可能下一个暴雷?过去一周,多个平台相继进行透明度公示,披露了部分储备资金钱包地址.
11月11日晚,FTX宣布FTX.com、FTXUS、AlamedaResearch和其他130家关联公司启动破产程序,其中Alameda列出的资产和负债估值在100亿至500亿美元之间.
众所周知,Aptos、Aleo、SUI,这三个是炙手可热的新生三大公链,无论是热度、技术、资金都是新生公链的佼佼者.
据MarsBit统计,11月12日至11月18日期间,加密市场共发生19笔投融资事件,其中基础设施领域3笔、DeFi领域2笔、链游和NFT领域3笔、Web3领域6笔.
Web3通过区块链技术为用户拿回了数据与资产主权,让用户自己管理自己的信息与财产,同时也让用户进入了黑森林.