LAYER:zk 系四大 L2 协议大 PK:进度、异同和生态

作者:念青,ChainCatcher

近期,随着zkSync2.0的推出,zk系扩容方案又迎来一波高潮。此外,在上个月波哥大Devcon之后,zkEVM领域又出现了许多“新”的声音。

譬如,zkSync大肆宣传自己是“世界上第一个功能齐全的开源zkEVM网络”,包括Arbitrum开发公司OffChainLabs联创兼首席执行官StevenGoldfeder在内的人对此批评说,这一zkEVM测试网并没有启用zk-proofs,也没有经过安全审计,这种鼓吹对任何人都没有好处,距离真正实现还有很远。

PolygonzkEVM在波哥大Devcon期间正式推出时也宣称“第一个也是唯一一个去中心化的zkEVM测试网”,但很快招致社区批评:PolygonzkEVM证明者的源代码虽在Github上可用,但还没有开源许可证;虽然表示“完全等效”,但其Github代码库显示其暂时只测出了97%的兼容性覆盖程度。对此,Polygon团队回应,“没有刻意隐瞒,部分内容正在编写的更好的文档”。

此外,Scroll也在波哥大Devcon期间宣布进行Pre-Alpha测试网升级,并向白名单用户开放测试。而根据计划,StarkWare在9月底推出了Cairo的升级版本Cairo1.0也将于年底前正式推出。

在Aptos空投的刺激下,L2zk系近期的强叙事的确吸引了大批用户。但与生态已经相对成熟的op系扩容方案相比,zk系表面上看似热闹非凡,但距离真正的繁荣还要很久,目前生态还较为薄弱,而且zk技术的开发周期更长,对开发者和项目方有一定的门槛。所以,与其为“第一个zkEVM”争论不休,不如继续建设。

本文梳理了zk系四大协议StarkWare、zkSync、PolygonzkEVM和Scroll的开发进度、生态详情等,带你全面了解眼下正热的zkEVM赛道的真实情况。

StarkWare推出ZK Rollup扩容方案StarkNet Alpha2版本:金色财经报道,据官方消息,StarkWare推出ZK Rollup扩容方案StarkNet Alpha2版本。StarkWare发布了一个测试框架,开发人员现在可以在本地有效地测试他们的合约。新功能包括可组合性,支持智能合约之间的交互;本地测试框架,将允许开发人员通过在本地测试其StarkNet合约部署和交互来加快dApp开发,此版本仅包L2交互,下一版本将扩展功能和易用性;性能提升,改进了StarkNet的设计,支持更高的吞吐量和更短的验证生成时间,允许创建更大的区块,从而降低每个交易的成本。添加了一个内置函数来支持StarkNet合约中更高效的按位运算(文档);以及StarkNet正在从Ropsten迁移到Goerli。[2021/9/1 22:53:12]

一、Starkware

1、简介:

StarkWare是zk系扩容方案中团队阵容最强的项目,联合创始人EliBen-Sasson是世界顶级的密码学科学家,同时也是zkSNARK、zkSTARK的合作发明者,联合创始人兼CEOUriKolodny毕业于希伯来大学计算机专业,同时也是连续创业者。目前StarkWare已经估值80亿美元。

StarkWare目前开发了两款产品:ToB的StarkEx和ToC的StarkNet。StarkEx是一个独立的许可Validity-Rollup,出售定制化技术引擎服务StarkEx,直接向有扩容需求的客户收取服务费,目前已服务dYdX、ImmutableX、Sorare、DeversiFi、rhino.fi、ApeX、Myria等客户;StarkNet是向所有人开放的无需许可的去中心化zk-Rollup,使用zkSTARK证明系统,支持dApp自主部署。

路印协议 Steve Guo:短期Optimistic 或胜出,中长期ZK Rollup将胜出:3月11日,在以《Layer2百花齐放, DeFi 们如何“站队”?》为主题的AMA中,路印协议CTO Steve Guo、Synthetix大中华区负责人Dorothy、Huobi Global商业战略总监哲叔、Starks Network联合创始人张晓关于即将到来的Layer2展开了精彩的对话。

Steve Guo表示,路印协议的设计考量最重视安全性。zkRollup相比于Optimistic Rollup来说,最大的好处就是在于能保证用户资产结算的最终确定性时间比较短,能做到分钟级别,而Optimistic Rollup则需要1周以上的时间。

Steve Guo认为“在短期内,对于通用EVM计算而言,Optimistic Rollup可能会胜出,随着ZK-SNARK技术的改进,在中长期而言,ZK Rollup将在所有用例中胜出。”在接下来2年左右的时间,会多个Layer2共存。一些严重受限于Layer1资源的一些应用场景会在Layer2上得到更大的爆发,比如DEX,去中心化的永续合约,去中心化的期权等项目。[2021/3/11 18:36:52]

StarkNet所使用的基础智能合约语言并不是Solidity,而是图灵完备的零知识证明系统语言Cairo,本身并不与EVM兼容。团队一直在寻求zkEVM兼容,10月底,StarkWare宣布推出基于Cairo编写的zkEVM,但实际开发还在早期阶段,并未落地。

此外,以太坊开发团队Nethermind正在构建一个Solidity-Cairo的“编译器”,允许使用Solidity编写的项目将其代码库“一键”翻译成Cairo。据悉,该“编译器”仍在开发中,一旦生效,它将使StarkNet实现与zkSync2.0相似的EVM兼容级别。Nethermind一直致力于代码翻译工作,此前曾在StarkNet网络推出UniswapWarp版本。

StarkWare推出ZK Rollup扩容解决方案StarkNet:1月27日消息,零知识证明研发机构StarkWare表示,其二层扩容解决方案ZK Rollup“StarkNet”目前已经完成基础构建(阶段0),即图灵完备框架Cairo、STARK 软件堆栈和二层扩容引擎StarkEx,之后将进行构建阶段一至阶段三,其中,阶段一将支持单一应用Rollup“Single-App Rollup”,将使开发人员能够在StarkNet上构建和部署自己的可扩展性应用程序;阶段二将支持多应用Rollup“Multi-App Rollup”,支持在同一StarkNet实例上运行并访问多个应用程序,这将实现不同应用程序之间的互操作性,以及降低 Gas 成本;阶段三将支持去中心化Rollup“Decentralized Rollup”。

StarkWare预计将在近几个月内部署阶段一,并在2021年底之前顺利进入阶段二和阶段三。StarkWare构建的StarkNet是一种由STARK驱动的去中心化二层ZK Rollup,可支持以太坊的通用计算。[2021/1/27 13:37:48]

2、进度:

作为zk-Rollup领域的最早一批开发者,StarkNet的Alpha版于2021年11月就在主网上启动。

StarkWare在九月底推出了Cairo的升级版本Cairo1.0,预计在2022年底前正式推出,新版本语言提高了网络DoS攻击保护能力并降低gas费用,支持StarkNet的无许可网络要求,并将简化和保护协议。届时,团队还将在名为“Regensis”的以太坊主网上重新启动StarkNet。

目前,StarkNet正在Goerli上启动第二个测试网,并在社区发起征集命名的提案。新测试网主要面向开发人员,用于测试应用程序,并非公测阶段。

Balancer联合创始人:100%专注于以太坊 扩展方案Zk Rollups最有前途:10月28日,Balancer联合创始人兼CTO Mike McDonald发推阐述其对Balancer以及扩容解决方案的看法。他表示,重要的是要明确我们100%专注于以太坊。 尽管Balancer已经为一些第三方提供了小额赠款,帮助他们在其他L1网络上实施Balancer协议,但这只是处于研究目的,所有的内部努力仍在以太坊上。与此同时他还表示,Zk Rollups是最有前途的扩展方案,并且也是Balancer目前在内部探索的唯一的扩展路径。 话虽如此,但从L2演示应用迈向具有有意义的资金锁定状态的共存的L2仍然需要大量时间和持续开发。[2020/10/28]

此外,StarkWare在7月就公布了代币经济学,原生代币此前定于9月发行,但团队因为技术原因推迟发行。StarkNet代币初始发行量为100亿枚,17%?分配给StarkWare投资者,32.9%分配给核心贡献者,51%分配给基金会。但官方表示,初始阶段不会为用户提供免费代币,所有代币会在发布后立即锁定。

3、生态:

StarkNet?生态主要以DeFi、GameFi、NFT为主,目已有一百多个项目在StarkNet上部署,但实际上部分项目还处于计划部署阶段,真正可以实现交互的项目数量并不多。据?L2beat?数据显示,目前StarkNet总锁仓量为310万美元,日均TPS为0.15,30天交易计数约为27.9万笔。

钱包:ArgentX、Braavos

跨链桥:OrbiterFinance、官方开发的以太坊-Starknet跨链桥?StarkGate

DeFi:

V神:ZK rollups是目前为止最好的解决方案:推特网友Toast Of Crypto提问称,为什么要推动或强迫人们远离理想的Layer 2扩容协议?以太坊创始人V神对此回复称,因为ZK rollups是最好的解决方案,直到今年晚些时候与EVM兼容的Optimistic rollups出现,eth2将花费更长的时间。(注:ZK rollups是一种混合扩展方法,通过智能合约和零知识方法将链上安全性和第二层网络结合在一起。)[2020/7/28]

10KSwap:StarkNet原生AMMDEX协议,已上线主网,目前只能交易ETH、USDC、DAI、WBTC、USDT这几种代币。

AlphaRoadFinance:StarkNet原生DEX和流动性质押协议,目前在测试阶段。

BrineFinance:订单簿交易DEX,目前仍在测试网上。

FibrousFinance:StarkNet上的AMM聚合器,仍在测试网上运行。

mySwap:StarkNet上的第一个AMMDEX。

zkLend:StarkNet上的借贷协议,包含两个产品Artemis和Apollo。

GameFi:LootRealms、GoL2、TheNinth?已上线主网。

二、zksync

1、简介:

zkSync由MatterLabs于2019年12月创立,创立时间晚于StarkWare,使用的是基于SNARK证明的zk-Rollup技术,并且支持IR层面的zkEVM。

MatterLabs在2020年6月就发布了zkSyncv1.0版本,上线时间较长,直到今年2月,zkSync2.0测试网上线。zkSync2.0于此前相比,功能有很大的提升。在zkSync1.0中用户只能体验转账、铸造NFT等基础功能,而zkSync2.0在支持EVM兼容的同时还将开放生态应用的部署,是真正完成版的zk-Rollup产品。

2、进度:

10月28日,zkSync2.0正式推出,并表示目前正处于BabyAlpha阶段,在此阶段zkSync2.0将在没有外部项目的主网上启动,主要进行压力测试和多项安全工作。开发人员无法访问主网,但可以继续在测试网上开发。BabyAlpha阶段将持续一个月左右。

据官方路线图显示,第四季度进入FairLaunchAlpha阶段,团队将对开发者开放的项目部署权限,团队计划今年年底前实现全面启动Alpha目标,但可能会因为安全原因将这一阶段延长到2023年。然后在一系列全面测试、安全审计、竞赛和漏洞赏金后,zkSync2.0将向所有用户开放,这也是最接近发币的时间。目前已有150多个项目已经承诺在zkSync2.0上启动。

在代币发行方面,MatterLabs的首席产品官SteveNewcomb曾在TwitterSpaces讨论中表示,zkSync将在11月第一周公布其代币经济模型的详细信息。11月3日,zkSync联合创始人AlexG暗示:“一些重大新闻即将发布”。

3、生态

据zkSync?生态官网统计,目前已有100余个项目在网络上部署。另据?L2beat?数据显示,目前总锁仓量为627万美元,日均TPS为0.37,30天交易计数为138万笔。

钱包:ArgentX、zkSyncPortal2.0

跨链桥:

OrbiterFinance

zkSync2.0?测试网官方跨链桥地址:https://portal.zksync.io/bridge

DeFi:

SyncSwap:基于zkSync的DEX,已上线zkSync2.0网络。

Increment?:是一个基于zkSync2.0的去中心化算法永续合约协议,近期在zkSync2.0测试网上发布。但目前只对此前申请白名单测试的用户开放,现在报名截止日期已过。

SpaceFi?:是Evmos和zkSync上的跨链web3平台,目前在zkSync2.0测试网上运行。

Zigzag:是由zkRollup提供支持的订单簿DEX,目前只支持zksync1.0网络

Sprintcheckout:加密支付平台,目前在zkSync2.0测试网上运行。

?NFT:

MintSquare?是以太坊L2ZKRollups上的NFT市场,目前在StarkNet、StarkNet测试网和zkSync2.0测试网上运行。

此外,AaveV3、UniswapV3、1KXProtocolBeta等协议已经计划在zkSync2.0测试网上部署。

三、PolygonHermez

1、简介:

2021年7月,Hermez团队宣布开发完全兼容以太坊的zkEVM,之后,Polygon宣布以2.5亿美元收购Hermez。PolygonzkEVM使用的是基于SNARK证明的zk-Rollup技术。

PolygonzkEVM拥有操作码层级的兼容度。在《Vitalik:不同类型ZK-EVM的未来》一文中Vitalik将PolygonzkEVM与Scroll并列为第三级,在EVM兼容性方面处于目前的ZKRollup里的前列。

在近期宣传中,Polygon一直在强调其zkEVM是“唯一去中心化的zk-rollup”,因为首先实现了zkProver的开源,包含完整的、可用源代码的ZK证明系统,并承诺完全开源、由社区驱动、无需许可的协调者网络、带有验证奖励代币的去中心化拍卖模型。

2、进度:

PolygonzkEVM于10月10日推出无需许可的公共测试网,Aave、Uniswap、Web3社交平台Lens和游戏工作室MidnightSociety将成为首批部署在zkEVM测试网上的协议,目前测试网主要对开发者开放。PolygonzkEVM计划于2023年上半年上线主网。

此外,PolygonzkEVM明确表示暂时没有发币计划,ETH将用于支付gas费用。MATIC将用于质押,PolygonzkEVM的治理。

四、Scroll

1、简介:

Scroll于2021年创立,于去年年底完成3000万美元A轮融资。和?PolygonzkEVM?相似,Scroll同样致力于创建一个EVM等效的zk-Rollup,并且在兼容性上更胜一筹,号称最兼容EVM的zk-Rollup,使得以太坊上的应用可以几乎无缝迁移至二层网络上。字节码级别的兼容就可以实现兼容以太坊上的所有语言,并且也可以兼容以太坊上的工具,大大降低了在二层网络上的开发难度。

值得一提的是,由于Scroll联合创始人YeZhang在ZKP硬件加速方面颇有经验,Scroll计划在ZKP方面利用硬件加速进一步提高验证效率,建立一个去中心化的验证网络,将ZKP的证明分发给参与者进行计算,并将结果汇总形成最终的证明。而该去中心化的验证网络将向所有人开放,并将设置激励机制与惩罚机制。

2、进度:

10月11日,Scroll发布Pre-Alpha测试网的升级版,已有一些预部署的应用例如Uniswapv2等,允许用户执行一些功能如L1和L2之间的转账,但目前阶段还需要用户注册申请加入白名单才能参与测试。但由于出现了大量的刷量机器人,导致官方暂时放慢了测试申请的审核缩紧名单准入,因此会有很多用户在社区反馈一直没有收到邮件回复,社区建议更换钱包地址和邮箱重新申请。

Scroll在测试网期间遭遇了严重的跨链延迟,也出现了无法访问水龙头的测试网代币的情况,官方回应是由于以太坊严重拥堵引起的。

此外,官方表示,数周后即将推出无许可的测试网,Alpha测试网允许任何人在测试网上进行交互,开发者也可以无需许可地在网络上部署合约。完整的测试网预计在今年年底推出。

在生态上,Web3社交协议LensProtocol、预言机RedStone等项目近期已部署至以太坊扩容项目Scroll的pre-alpha测试网。

小结:

总体而言,StarkWare和zkSync虽然表示最终实现zkEVM,但毕竟不是字节码层级的兼容,需要开发人员转译和迁移代码,因此相较之下,PolygonzkEVM和Scroll会更靠近以太坊生态。

但?EVM兼容性并不是判断L2扩容方案好坏的唯一标准,只作为一个客观指标。事实上,完全等效的EVM虽然安全,但或许会在效率上会有所牺牲,Starkware的Cario预言构建的虚拟机和Zksync的虚拟机在构建zk上会更加灵活。

所以,这些协议没有本质上的优劣之分,而且目前都还处于早期开发阶段,除了保证安全性之外,后期开发者体验和用户体验更加重要。

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