ROL:速覽以太坊 ZK Rollup 擴容方案 Hermez，將專注轉賬高頻場景_MEZ

近期以太坊聯合創始人VitalikButerlin發表文章，他認為以太坊在尚未完全進入2.0之前需要全力推進Layer2技術Rollup，提升網絡的可擴展性。

撰文：潘致雄

作為以太坊最有潛力的擴容方案ZKRollup，除了已經上線主網的MatterLabs和路印團隊之外，Aztec和iden3近期也都發布了相關的最新進展，iden3更是首次公開了Hermez項目的白皮書。

Hermez與其他幾家ZKRollup實現不同之處在于，他們的解決方案將聚焦在「轉賬」這一特定場景，而全面放棄通用的ZKRollup技術，因為通用型的ZKRollup技術不僅工程實現難度較高，開發者也可能會面臨二次開發，或者學習新的編程語言。

他們認為，以太坊主網有50%以上的交易是轉賬，還有很大一部分是交易所的充值提現，所以如果可以優化這部分的Gas消耗和鏈上資源，那就可以大大降低Gas價格，為更復雜的鏈上智能合約騰出空間。

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而且從能提升的性能來看，iden3也有信心為以太坊主網提升兩個數量級的TPS，達到Visa網絡的平均水平。目前以太坊的TPS約15左右，而Visa網絡的平均水平約2000TPS。

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同時Hermez項目也首次公開將發布代幣HEZ，作為節點競拍的支付手段，價高者將成為下一輪打包交易的節點運營商，為Hermez這條Layer2網絡提供服務，他們將這一套機制稱為「捐贈證明」。為了啟動HEZ代幣的初始流動性，項目方也計劃進行流動性挖礦等激勵活動。

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在代幣經濟學的部分，Hermez尚未提供非常詳細的內容，「HEZ被用來競標成為協調者，競標成功所支付的代幣將會被捐贈、銷毀或者用來激勵網絡的使用，這是目前核心協議內唯一的經濟設計。」另外，iden3還在白皮書中表示，Hermez是一個完全開源和由社區推動的項目。

為什么ZKRollup值得關注？

近期以太坊聯合創始人VitalikButerlin發表文章，他認為以太坊在尚未完全進入2.0之前需要全力推進Layer2技術Rollup，提升網絡的可擴展性。所以甚至可以把Rollup戰略稱為Phase1.5。而且在ETH2.0完全上線后，Rollup也可以為主網的性能帶來進一步提升。

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Rollup是繼Plasma和狀態通道之后最新的一代擴容方案的概念統稱，從具體方案上又會分為ZKRollup和OptimisticRollup兩類。ZKRollup是利用零知識證明這類密碼學技術確保網絡和數據的安全性，而OptimisticRollup則是利用類似Plasma的「欺詐證明」，以博弈機制確保網絡的安全性。

「如果想全面了解Rollup的前世今生以及技術優勢，建議閱讀這篇：以太坊擴容最熱門主力方案Rollup學習指南」

然而在ZKRollup這個擴容概念下，還有各個團隊自己不同的實現方式，目前開發進度最快的有國內的路印協議和海外MatterLabs的zkSync這兩套方案，目前都已部署到以太坊主網。路印協議從交易所場景切入，而MatterLabs的目標則是要實現更通用的二層網絡，所以同時還發明了基于零知識證明的智能合約編程語言Zinc，雖然它不是圖靈完備的。

最近隱私技術解決方案Aztec還推出了2.0版本，這是一個更關注隱私的ZKRollup擴容方案，也推出了隱私智能合約編程語言Noir。目前Aztec2.0已上線以太坊測試網。

而iden3研發ZKRollup的初衷是希望用于「身份認證」這一特殊場景的，所以算是個專用型擴容方案。但是此次由該團隊推出的Hermez則是轉換了方向，將專注在轉賬這一確定場景中，而沒有關注身份或者其他更通用的應用。

如何達到Visa級別的交易吞吐量？

根據一些公開資料來看，由于ZKRollup的幾家研發機構都是基于同一套的概念框架下，所以擴容的效能差不多，都可以提升兩個數量級左右的吞吐量。所以各個項目方也表示，這可能可以媲美Visa網絡的平均值。

ZKRollup能做到如此的提升，最主要的原因是對交易數據進行了壓縮。而打包交易和驗證交易的方式是通過zk-SNARK技術實現的，這樣就能大幅度減少交易成本，確保安全性，也可以解決Plasma之前遇到的問題。

根據Hermez白皮書中的計算，相比以太坊主網交易需要超過109字節而言，「壓縮」過的ZKRollup交易只需要8字節。減少了每筆交易的數據量，也就能增加網絡整體的交易吞吐量。

交易數據壓縮前后對比

捐贈證明

對于Layer2網絡來說，一般都存在節點/運營商/協調者/驗證者的角色，一般需要負責處理交易數據并進行驗證打包等，是這個二層網絡的支持者和維護者。Hermez將這個角色稱為「協調者」。

在Hermez的方案中，使用一種叫做「捐贈證明」的機制來篩選協調者，每一位獲勝的協調者擁有下一次向以太坊主網發布Rollup交易的權利。

共分為兩個階段，第一步為競拍，使用Hermez的原生代幣HEZ進行拍賣，在限定時間內出價最高的人成為下一輪的協調者。

第二個階段為「捐贈」，該獲勝協調者出價的HEZ會投入一個智能合約，然后合約會將這些HEZ分為三個部分：

30%銷毀：這部分HEZ將被永久移除；40%捐贈：這部分HEZ將被轉入捐贈賬戶，這些捐款可能會提供給開發者資助平臺Gitcoin或其他捐贈平臺，進行二次方捐款；30%獎勵：這部分HEZ將會被作為Hermez網絡的獎勵作為激勵，以提升網絡采用度。代幣分配

Hermez將發行1億枚HEZ代幣，初始的流通率為8.25%。其中，

65%分配給激勵措施或戰略合作伙伴；20%分配給Hermez的創始人；15%分配給Hermez的開發團隊。

團隊和創始人的代幣最多需要3年時間才完全解鎖，其他部分的代幣2年時間完全解鎖。

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