GPT:零知识证明正在改变以太坊的游戏规则

编译:Yuanshan@Web3CN.Pro

作者:William M. Peaster

从区块链层面出发,以太坊生命的初始阶段是单一的(monolithic)。这意味着在最初的几年里,Layer 1以太坊主网全权负责执行自己的交易,促进自己的网络安全,并为自己的数据可用性提供服务。

然而,在过去的几年里,以太坊一直在迅速转向模块化设计(modular design)。这意味着对以太坊的运行来说,采用外部第三方解决方案对自身进行扩展,是一种理想的方式。

比如近年来,像Arbitrum和zkSync等Layer 2项目的兴起,它们在以太坊之外(即链下)执行交易,然后有效地将批量交易“Rollup”到以太坊Layer 1,在此过程中提供便宜、合理的价格和便捷的用户体验。

Modular Ethereum - via Ultra Scalable Ethereum

零知识证明公司RISC Zero与L2协议Layer N联合推出零知识欺诈证明系统:5月24日消息,零知识证明初创公司RISC Zero宣布与模块化L2协议Layer N联合推出零知识欺诈证明系统。该系统通过将Layer N的执行环境移植到RISC Zero的zk虚拟机上,以实现提升区块链性能的同时,保证区块链的可靠性和安全性。未来,zkVM还将实现与其他执行层的兼容,如EVM、SVM和WASM等。

此前报道,去年8月,零知识证明初创公司RISC Zero宣布完成1200万美元种子轮融资,Bain Capital Crypto领投。[2023/5/24 22:15:02]

从L1到L2

今天,以太坊L1本身实现了30笔/秒的交易(TPS)。但为了更好地处理全球链上活动,且不会造成重大网络拥塞(高费用、慢速),L2的扩展创新将给以太坊带来更强大的能力。

具体而言,实现这样的优秀能力有两种主要类型的解决方案:链上扩展和链下扩展。链上扩展是指直接对区块链进行任何更改,以提高其交易执行能力,即吞吐速度。对以太坊来说,分片( sharding)就是一个例子。它把以太坊活动的负载分散到数十个主链,而不是单一的主网上。

Polygon Zero宣布其零知识验证系统Plonky2已开源:8月17日消息,Polygon 旗下零知识技术开发商 Polygon Zero(原 Mir)在其社交平台宣布其零知识验证系统 Plonky2 已开源。

此前报道,1 月 11 日,Polygon Zero 宣布推出递归 SNARK 解决方案 Plonky2,并可与以太坊兼容。官方介绍,使用 Plonky2,用户可以在笔记本电脑上仅 0.17 秒内生成递归零知识证明,比目前的速度快了近 100 倍。[2022/8/17 12:30:17]

The future of Ethereum L2s + shards - via Vitalik Buterin

链下扩展是指在链下执行交易执行能力,即L2。链下扩展不像分片一样将 L1 拆分为许多主链,而是在外部构建第2层。

以太坊的叙事也正逐渐从L1向L2转变。

波卡生态零知识证明项目Starks Network与KILT Protocol达成合作:据官方消息,2020年12月18日,波卡生态零知识证明项目Starks Network与来自德国柏林的KILT Protocol项目达成战略合作协议。双方将在中欧Web3数字身份实验室的合作框架下,围绕“自主权数据”与“自证明计算”的主题,并通过波卡区块链的跨链功能进行功能交互与应用组合,在去中心化数字身份、可验证数字凭证、零知识证明与数据隐私保护等方面展开全面合作。[2020/12/19 15:46:29]

而当谈到L2时,当下最受欢迎的解决方案之一是ZK Rollup(零知识汇总)。这是因为在速度上,以太坊和它不在一个层级。ZK Rollup可以实现大约2000 TPS的速度,而以太坊目前是30 TPS。

依靠以太坊安全性的同时,ZK Rollup既带来了高效的运行速度,又提供了低廉的价格,受到当前资本及市场对它的极大关注。其中一些L2项目也在飞速发展,如:

dYdX:加密货币和衍生品交易所,TVL(总锁定价值)达$375

动态 | 德勤在企业区块链产品中添加零知识证明隐私技术:德勤(Deloitte)周二在阿姆斯特丹举行的ZKProof社区活动上宣布,已在其企业区块链产品中增加了零知识证明隐私技术。德勤与以色列的零知识证明专家QEDIT合作,帮助用户控制区块链共享有关他们所获得的证书和资格的数据。(coindesk)[2019/10/29]

MLoopring:L2交易,NFTs,TVL达$121

MzkSync Lite:L2 交易,NFTs,TVL达$65M

Space:L2交易,NFTs,TVL达$49M

Four of the largest 10 L2s today are ZK rollups - via L2BEAT

从ZK Rollup到zkEVMs

ZK rollup有两个主要架构:链上以太坊智能合约和基于以太坊交易和执行环境的链下虚拟机(VM)。

动态 | 荷兰国际银行推出区块链隐私零知识技术:据coindesk消息,荷兰国际银行(ING Bank)本周在Sibos银行会议上宣布,将发布其零知识集员(ZKSM)解决方案,将零知识技术应用于区块链隐私。ZKSM允许在指定集合内验证字母数字数据。实际上,这意味着从数字转移到其它类型的数据,比如证明维度和地理位置。[2018/10/22]

zkEVM则是与以太坊虚拟机 (EVM) 兼容的 ZK rollup,即以太坊 L1 的执行环境。

Illustration of Polygon zkEVM’s general approach to scaling - via Polygon

在以太坊开始扩容竞赛时,像Arbitrum和Optimism这样的Optimistic Rollup具有巨大的优势,因为它更容易与EVM兼容甚至完全等效。这种技术“亲和力”使应用程序可以轻松地移植其代码,并使用从L1到L2的自己喜欢的工具,这是很棒的用户体验。

相比之下,ZK Rollup从定制的虚拟机(VM)开始,意味着项目需要进行大量的工作,即“解释”来自 EVM 的代码或使用从头开始编写的新代码(截至2023年3月,多个ZK Rollup项目现在即将推出自己的zkEVM实现)。

因此,zkEVM的到来代表了Vitalik Buterin在2021年预测的重要一步,即“随着技术的改进,中长期来看,ZK Rollup将在所有用例中胜出。由于 ZK Rollup使用了加密证明,因此与Optimistic Rollup相比,它们具有内置的隐私和安全优势。当您将 EVM 兼容性添加到组合中时,ZK Rollup有可能在未来超越Optimistic Rollup”。

Type1、Type2 zkEVM的竞赛进行时

如果说以太坊“扩容战”是指Optimistic Rollup和ZK Rollup之间的竞争,以提供最佳的区块链扩容解决方案。那么发生在ZK Rollup内部之间的竞争也才刚刚开始,即看看哪个团队能够实现Vitalik Buterin定义的第一个“Type 1”和“Type 2”zkEVM。

Buterin’s types of zkEVM

2022年8月,Buterin提供了一种衡量 zkEVM 能力的方法,即以Type1到Type4的等级来对其进行评级。Type 1 zkEVM 将与 EVM 完全等效,甚至可以用于升级以太坊本身,而Type 4 zkEVM 只能与以太坊某些应用程序兼容。

也就是说,由于工作涉及较广,Type 1 zkEVM的实现还需要一段时间,但是现在有多个项目正在尝试Type 2 zkEVM。

The main zkEVM efforts today - via Immutable X

例如,Polygon zkEVM是Type 3 zkEVM,并且正在成为Type 2 zkEVM,接近EVM等效(也有一些额外的细微差别)。

Scroll是另一个值得关注的项目,目前正在朝着Type 2 zkEVM发展。

相比之下,zkSync Era通过自定义功能和zkPorter(令人印象深刻的Volitions)进行了增强。当然,它的可能性范围是开放的。

迄今为止,zkEVM的最新进展项目有:

将于3月27日开启主网测试版的Polygon zkEVM;

已向Buider推出主网的zkSync Era;

刚刚发布Goerli zkEVM测试网(主网之前的最后一步)的Scroll;

处于Type 3状态并且正在升级的Starknet的Kakarot zkEVM;

Source: Messari

结语

以太坊本身可能会升级到Type 1 zkEVM,以进一步进行链上扩展,这是极有可能的事。与此同时,作为潜在升级的补充,从Type 2s到Type 4s的外部zkEVM将继续蓬勃发展,为开发人员和用户提供以太坊 L1 无法提供的独特自定义功能,如用户体验增强功能。

总而言之,ZK Rollup(可以说是整个L2)的最终结果是zkEVM,而这些努力的项目中的第一个正处于推出市场的前沿。2023年也将是普遍加密用户能够首次尝试 zkEVM 的一年。

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