ZkSync：一窺以太坊的未來

關鍵要點：

由於缺乏智能合約支持，與其他通用 L2 相比，ZkSync 1.0 的採用率低，使得匯總在Token轉移和交換之外的效用最小。

Matter Labs 團隊的目標是在 10 月 28 日在主網上推出他們的 alpha zkEVM，這使他們成為第一個推出兼容 EVM 的通用智能合約 ZK rollup 的團隊。

第一個啟動 zkEVM 的團隊可能會獲得顯着的先發優勢，特別是如果以太坊交易費用的飆升將用戶推離基礎層。

zkSync 團隊相信他們在降低硬體要求方面取得了重大突破，成為證明過程的積極參與者。

zkSync 的最終目標是由他們的證明技術和蓬勃發展的 L3 生態系統驅動的意志，同時保持以擴展以太坊為焦點的目標。

由 Matter Labs 於 2020 年推出的 ZkSync 1.0 是一種零知識匯總（ZKR），它依賴於以太坊的安全性，主要用於 Token 交換或轉移。它不支持智能合約，因此今天 zkSync 1.0 上可用的產品是有限的，導致相對於其他以太坊擴展解決方案的採用率較低。Matter Labs 團隊希望通過在 10 月 28 日在主網上啟動他們的 alpha zkSync 2.0（一個 zkEVM）來解決這個問題。此外，Matter Labs 宣布將在 2023 年第第一季在測試網上推出 L3。

ZkSync 1.0

儘管缺乏對智能合約的支持，ZkSync 1.0 已經成功吸引了超過 5400 萬美元的資金。zkSync 上的大部分 TVL 是 ETH 和各種穩定幣，因為網路上除了 Token 轉移和交換之外缺乏實用性，而且 NFT 鑄造未能獲得顯着的吸引力。許多擁有匯總資金的用戶可能會為不可避免的 Token 空投做準備，這應該可以捕捉到 zkSync 經濟的未來增長。Optimism 和 Arbitrum 是兩個最受歡迎的以太坊擴展解決方案，鑒於它們已經支持智能合約這一事實，它們看到了更多的用戶活動。雖然每日交易量不是一個完美的指標，但它提供了一些關於 zkSync 因尚不支持智能合約而錯過的活動量的洞察力。

zkSync 上的所有資金都在以太坊上的智能合約中得到保護，計算和儲存在鏈下執行。交易被捲成一批，在以太坊上結算，以在所有 L2 交易者之間攤銷天然氣成本，然後同時結算。匯總中發生的所有狀態更改都作為 calldata 以及確保狀態更改有效的 SNARK 證明發布到以太坊。發布到以太坊的調用數據使任何人都可以重建 L2 狀態，並且比將整個 L2 狀態儲存在 EVM 上要便宜得多。與以太坊基礎層相比，SNARK 能夠以經濟高效且及時的方式（即時確認和 15 分鐘完成）驗證大批量交易，並為 zkSync 提供巨大的交易吞吐量（例如~2,000 和~15 tps 分別）。

ZKR 提供了許多優於其他擴展架構的優勢。ZKR 繼承了以太坊的安全性，而像 Ronin 網路這樣的側鏈則受制於其自身驗證器集中的漏洞。ZKR 也不依賴像 Optimism 或 Arbitrum 這樣的欺詐證明，誠實的第三方必須監控區塊中的惡意交易，並需要 7 天的挑戰期來延遲資金提取。此外，無論驗證者集的狀態如何，ZKR 上的資金總是可以由其合法所有者取回，這與要求驗證者安全監控提款的等離子鏈的情況不同。

zkEVM 的機會

Scroll、zkSync 和Polygon之間的 zkEVM 競賽一直在升溫，但 zkSync 看起來會在 10 月底推出其主網 alpha 版。很難低估先發優勢對團隊首先越過終點線的潛在影響。MATIC 於 2017 年作為首批 EVM 兼容鏈之一推出，然後於 2021 年 2 月更名為 Polygon，並在以太坊交易費用飛漲的情況下吸引了大量 dApp 和用戶。通過重新部署類似的代碼，將應用程序遷移到 EVM 兼容鏈相對容易。無論哪個團隊率先推出 zkEVM，都可能會看到 dApp 部署和用戶活動的爆炸式增長，從而像 Polygon 在 2021 年那樣建立強大的網路效應。

如前所述，側鏈的安全性不如 ZKR，而領先的 ETH L2、Arbitrum 和 Optimism 都是樂觀匯總，需要 7 天的官方網橋退出期。L2 的採用繼續占據上風，L2 支付給以太坊的總 gas 一直呈上升趨勢。鑒於 zkEVM 的安全性和 UX 優於其以太坊側鏈和樂觀的匯總同行，zkEVM 的推出將成為這一趨勢的順風車。

ZkSync 的願景

ZkSync 2.0 的主網 alpha 發布將僅限於註冊項目以參與公平發布的開發者。選擇排除用戶是為了確保 dApp 團隊有足夠的時間來確保其產品的順利運行，保護用戶免受任何錯誤的影響，並給 Matter Labs 團隊更多的時間來迭代他們的 zkEVM 的設計。值得注意的是，Starkware 的 Starknet 是另一個處於 alpha 階段的通用 ZKR 智能合約鏈。Starknet 使用他們自己的針對 ZKR 優化的語言 Cairo，而不是專注於 EVM 兼容性。然而，翹曲正在開發一個 Solidity 到 Cairo 的轉譯器，它可以將其放入與 zkSync 的 zkEVM 類似的儲存桶中。Cairo 的開發人員工具、最佳安全實踐和開源庫將遠遠落後於 Solidity。此外，Polygon 於 10 月 10 日在測試網上啟動了他們的 zkEVM，儘管 zkSync 已經在測試網上運行了大約 9 個月。

ZkSync 通過將以太坊上的高級智能合約源代碼 Solidity 編譯為 Yul 來實現 EVM 的兼容性；一種中間語言，可以編譯成不同虛擬機的字節碼。然後使用 LLVM編譯器框架將 Yul 代碼重新編譯為為 zkSync 的 zkEVM 設計的自定義、電路兼容的字節碼集。這種方法繞過需要通過直接從更高級別的代碼開始對 EVM 執行中的所有步驟進行 zk 證明，從而在保持高性能的同時更容易分散證明過程。未來可以通過構建新的編譯器前端來添加對 Rust、Javascript 或其他語言的支持，從而為其 zkEVM 架構增加靈活性。需要指出的是，zkEVM 與 EVM 兼容，在字節碼級別上並不等同。因此，雖然幾乎所有的以太坊智能合約代碼都可以直接移植到 rollup 中，但在某些異常情況下，一些代碼需要更改並可能需要重新審核，以及調試工具如果不進行細微調整就無法兼容。

帳戶抽象

在 zkEVM 中實現的對以太坊默認行為的主要增強是帳戶抽象的想法。以太坊的核心架構支持兩種類型的帳戶：外部擁有帳戶（EOA），即由私鑰控制的公共地址，可用於簽署交易（例如 Metamask 錢包），以及根據底層代碼操作且無法發起的合約帳戶交易。這裡的主要目標是將持有 Token 的帳戶與授權交易的簽名者分離。

zkSync 的 zkEVM 中的 EOA 當然能夠發起交易，但也能夠像以太坊上的智能合約帳戶一樣在其中實現任意邏輯。這就是所謂的「帳戶抽象」，與EIP-4337非常相似，只是稍作修改，為用戶提供更流暢的體驗。可以補償其他帳戶交易的帳戶稱為 Paymasters。在實踐中，Paymaster 帳戶應啟用協議以代表其用戶以 ETH 或各種 ERC-20 Token 支付交易費用。隨著用例的發現，帳戶抽象可以為錢包提供商開闢一條新的創新途徑。值得注意的是，這是一個仍在迭代中的新穎想法，用戶應謹慎行事。

zkPorter

zkEVM 競賽是目前 L2 的主要敘事，但值得商榷的是 zkSync 的 zkPorter。雖然 zkEVM 將為以太坊帶來一個數量級的擴展，但仍然需要 ZKR 將數據發布到以太坊基礎層，這降低了它們的潛在規模。zkPorter 的引入將 zkSync 的 zkEVM 牢牢地置於意志範疇，這意味著用戶可以決定將他們的數據儲存在鏈上還是鏈下。優先考慮安全性而不是吞吐量和極低交易費用的用戶將選擇在匯總上進行活動以保證數據可用性。那些優先考慮吞吐量和降低交易費用而不是安全性的用戶將在 zkPorter 上進行他們的活動，在 zkPorter 上發布數據並在鏈下可用。

所有 zkPorter 交易數據都將發布到 Guardian 網路，這是一個由最終的 zkSync Token 保護的權益證明網路。監護人將通過簽署區塊來跟蹤 zkPorter 端的狀態，以確認數據可用。惡意行為的監護人將被削減，這為數據可用性提供了加密經濟保證。與 Optimistic rollups 相比，如果數據被移出鏈外，惡意操作員將能夠竊取 rollup 上的任何資金，而邪惡的監護人只能凍結 zkPorter 狀態，這反過來又會凍結他們自己的資金。此外，購買所有非質押的 zkSync Token 來發動此類攻擊將花費大量資金，並在此過程中導致重大滑點。

zkSync 在 ZKR 和 zkPorter 方面採用的雙帳戶方法將為用戶提供一個全方位的目的地來進行他們的活動，同時保持高安全性保證。ZKR 和 zkPorter 雙方的智能合約和帳戶將完全可以相互組合。例如，Aave 可以在 ZKR 上啟動他們的合約代碼以獲得最大的安全性，但用戶仍然可以通過他們在 zkPorter 端的帳戶與合約進行交互，以實現更低的費用和更高的吞吐量。zkPorter 的最終設計仍在進行中，因此計劃可能會發生變化。

第 3 層

雖然沒有太多資訊可供公眾使用，但 Matter Labs 最近宣布了他們的目標，即在 2023 年第第一季推出由其 zkEVM 提供支持的第 3 層。被稱為「機會」的 ZKR L3 很可能是有史以來第一個推出的 L3 在測試網上。我們的願景是擁有無數個完全可定製的「HyperChain」，它們都通過本地橋樑相互連接，從而將安全互操作性的理念變為現實。Pathfinder 將是高度實驗性的，但它是新區塊鏈擴展架構研發的合乎邏輯的下一步。

構建 L3 驗證的第三方將能夠選擇他們公開可用的數據，從而為用戶提供隱私。這些團隊還將被授權推出自己的 Token ，以捕捉他們正在構建的東西的好處。這些 Token 還可以在分散其證明過程、排序器或數據可用性解決方案方面發揮關鍵作用。在可定製性方面，可以在 Cosmos 的應用程序特定鏈和 zkSync 的 L3 之間進行比較，主要區別在於支持後者的以太坊的安全性以及鏈之間完全可互操作的資產，而無需像 IBC 這樣的通用消息傳遞協議。

ZkSync 希望他們在不犧牲性能的情況下降低參與證明過程的硬體要求的突破將把它們設置為行業標準。這會將他們的 ZKR、zkPorter 和所有其他 zkSync L3 放在同一條電路上，並消除反覆被利用的橋接攻擊向量。儘管這一願景雄心勃勃，但它將使交易成本和速度、開發人員和用戶體驗、互操作性和安全性提高 10-100 倍。剩下的主要問題有兩個：在字節碼級別上不等同於 EVM 的 L2 能否成為行業標準，競爭用戶意識市佔率的 L2 和 L1 團隊是否會拋開差異，將區塊鏈擴展到大眾？

最後的想法

ZkSync 長期以來一直是零知識密碼學的先驅，他們在擴展以太坊的道路上繼續開拓。他們在 10 月底之前在主網上推出了第一個 zkEVM，這可以為他們提供顯着的先發優勢，並使他們能夠建立強大的網路效應。他們在 zkPorter 和 ZKR 方面使用可互操作帳戶的兩管齊下的方法是一種獨特的策略，對開發人員和最終用戶都有利。

Matter Labs 為所有鏈創建標準證明者的願景非常雄心勃勃，但如果他們實際上開發了迄今為止最先進的證明者，則可能會取得豐碩成果。這將為具有合理主權、高性能和安全互操作性的 L3 生態系統打開大門。與他們的策略相關的主要風險是他們為 zkEVM 選擇的底層架構：在高級智能合約代碼級別的以太坊兼容 ZKR，而不是字節碼級別的 EVM 等效性，或者通過創建一種新的編程語言並完全消除 EVM 兼容性. 有團隊在研究上述所有三種策略，只有時間才能證明誰做出了正確的賭注來擴展以太坊。

原文連結