SYN:Rollup：zkSync v2.0和ZK-Rollup的未來_Synth sFTSE

簡介

“ZK-Rollup”可能是今年最熱門的網絡流行語。隨著zkSync2.0版本“babyalpha”主網的推出，這種興奮情緒已經達到了頂峰。但在所有這些流行語背后，“ZK-Rollup”真正指的是什么?zkSync會在哪里發揮作用呢？在本文中，我將努力深入研究ZK-Rollup的原理和實踐，解釋作為一個項目的zkSyncv2.0的關鍵技術特征，并探索這一期待已久的技術的潛在未來影響。

ZK-Rollup的原理

為什么我們需要ZK-Rollup？以太坊很棒，但在目前的狀態下，該網絡從根本上來說是一種規模不經濟。隨著網絡活動的增加，gas價格昂貴得令人望而卻步。隨著以太坊在過去幾年中越來越受歡迎，其目前有限的可擴展性已成為該網絡的致命弱點。

這就是“Rollup”發揮作用的地方——以太坊的Rollup本質上是一個“插件”，為以太坊提供了額外的可擴展性，從而解決了其固有的規模不經濟問題。這個想法的背后邏輯是比較簡單的。假設你有5件物品需要從A點搬運到B點。“常規”方式是依次搬運第1件、第2件等。但這顯然是緩慢和繁瑣的。“Rollup”本質上是將所有5件物品“打包”到一個包中，這樣你就可以只搬運1次而不是5次。

BlockFi破產計劃披露聲明獲美國破產法院的有條件批準:金色財經報道，BlockFi及其附屬公司宣布，其破產計劃披露聲明已獲得美國新區破產法院有條件批準并于2023年8月2日生效。BlockFi的第11章計劃最大限度地為客戶提供恢復，并為客戶提供盡可能快的分配。BlockFi和無擔保債權人官方委員會均建議所有有權投票的各方應在2023年9月11日投票截止日期之前投票接受該計劃。該計劃將為這些第11章案件得出公平且價值最大化的結論，從而盡快返還客戶資金。

BlockFi 表示如果該計劃得到確認，將集中精力在針對 Alameda、FTX、Three Arrows Capital、Emergent、Marex 和 Core Scientific 的訴訟中尋求索賠，以最大限度地為客戶爭取賠償，并抗辯第三方的索賠，BlockFi 的合格債權人有機會投票贊成該計劃，并將收到 BlockFi 的披露聲明和計劃、詳細的投票說明以及其他重要信息。[2023/8/3 16:15:30]

但有兩點需要注意：

我們如何確保Rollup能夠“適合”所有內容?我們如何確保Rollup沒有被欺騙?ZK-Rollup是一種主要的Rollup技術(另一種是OptimisticRollup)，它利用“零知識證明”來解決這兩個問題。為了解決這些問題，ZK-Rollup將一定數量的交易捆綁在一起，在L2上進行計算，并向L1上的驗證者提交狀態更改和“有效性證明”，以表明計算是完整的。這種“有效性證明”是以“零知識證明”的形式進行的，這是一種數學方法，告訴別人你知道某件事，而不告訴他們你知道什么。

BIS發布使用AMM進行批發CBDC跨境交易的Mariana項目中期報告:6月28日消息，國際清算銀行（BIS）創新中心、瑞士、新加坡和歐元體系中心，以及法國銀行、新加坡金管局和瑞士國家銀行聯合發布跨中心研究項目Mariana的中期報告，Mariana項目著眼于未來世界，各國央行發行批發央行數字貨幣（wCBDC），并探索代幣化外匯交易和結算的新選擇。

該項目擴展了BIS創新中心之前的wCBDC實驗，探索了去中心化金融（DeFi）應用中開發的概念。它著手調查使用wCBDC的所謂自動做市商(AMM)是否可以提高外匯交易和結算的有效性、安全性和透明度，從而消除外匯市場中的一些相關風險。該項目還檢查了使用基于統一技術標準的wCBDC的跨境互操作性，作為面向未來的CBDC開發的一種方式。將于今年晚些時候發布的最終報告將討論項目調查結果、央行考慮因素以及未來可能的工作領域。[2023/6/28 22:06:24]

英國央行CBDC負責人：CBDC可以成為其他數字貨幣和TradFi之間的“橋接資產”:金色財經報道，當被問及潛在的國家發行的CBDC將如何與比特幣或資產支持的穩定幣共存時，英國央行的CBDC負責人Katie Fortune表示，統一的支付生態系統可以促進創新并帶來“所需求的新用例”。她認為，在穩定幣和其他數字形式貨幣的世界中，擁有一種中央銀行數字貨幣可以成為所有這些不同形式貨幣之間的橋梁資產，這可能真的很強大。這種統一性“只是一種社會公益”，而不是“某種政府控制問題”，這與當局已經提供的服務和基礎設施類似，“允許其他人做他們需要做的事情，為未來創新”。[2023/3/31 13:37:48]

零知識證明的一個簡單例子是代碼自動評分程序(用于CS作業)。自動評分程序是一個“驗證者”，它為我們提供一堆隨機生成的測試用例，而我們是一個“證明者”，必須能夠通過所有的測試用例，以證明自己有正確的代碼。一直以來，我們都不會直接與自動評分程序共享代碼。剛剛我們就進行了一個“零知識證明”，證明我們知道一些事情，而不用說出知道什么。

Elrond將在4小時內完成主網更新和Maiar重啟:金色財經消息，Elrond公鏈CEO BeniaminMincu發推表示，將在4小時內完成主網更新和Maiar重啟。此前，黑客利用Elrond生態DEXMaiar的漏洞盜取約165萬枚EGLD并在鏈上拋售，鏈上EGLD價格被砸到低于5美元，跌幅達92%。但Elrond官方及時關閉Majar并凍結黑客地址，追回95%的贓款。據悉，黑客造成的損失由Elrond基金會承擔，DEX重啟的解決方案是確保鏈上EGLD價格與幣安EGLD價格匹配才會對外開放交易。[2022/6/8 4:09:50]

代碼自動評分程序——零知識證明的簡單示例。資料來源：Gradescope。

上面的代碼自動評分程序使用“交互式零知識證明”，自動評分程序和代碼提供者直接“交互”。相比之下，大多數ZK-Rollup使用數學上更復雜的非交互式證明(如zk-SNARK)，這與交互式證明相比節省了時間和空間。雖然zk-SNARK的技術細節超出了本文的范圍，但是測試用例傳遞的基本原則是相同的。

Ziglu將通過ClearBank提供虛擬英鎊銀行賬戶:金色財經報道，基于云的清算銀行ClearBank今天宣布，它正在為英國的貨幣應用程序Ziglu提供代理銀行服務。ClearBank的技術基礎設施、受監管的支付渠道和資金管理服務支持了Ziglu的銀行業務和投資產品，使Ziglu能夠為其客戶提供虛擬英鎊賬戶。ClearBank使用API和基于云的解決方案為Ziglu的GBP虛擬賬戶提供實時處理和報告，允許在實時環境中快速修改產品。（finextra）[2022/6/8 4:09:43]

ZK-Rollup的圣杯是零知識以太坊虛擬機(zkEVM)，允許開發人員在不修改的情況下將任何以太坊智能合約移植到ZK-Rollup鏈上。但這很難。因為每個“問題”都需要不同的“測試用例”集，開發一個可以解決每個想象得到的測試用例的“證明算法”是零知識證明和ZK-Rollup的技術瓶頸。

正如VitalikButerin所說：

總的來說，我個人的觀點是，在短期內，OptimisticRollup可能會在通用EVM計算中勝出，而ZK-Rollup可能會在簡單的支付、交換和其他特定于應用程序的用例中勝出，但從中長期來看，隨著zk-SNARK技術的改進，ZK-Rollup將在所有用例中勝出。

因此，從歷史上看，ZK-Rollup只是針對特定應用程序的用例建立的技術，其中“測試用例”的定義明確且范圍有限。然而，一些項目正在迅速朝著“山上城堡”的方向發展——一種與EVM兼容的通用ZK-Rollup算法。

zkSyncv2.0

zkSyncv2.0是目前開發zkEVM的眾多項目中的一個(其他項目包括StarkNet、PolygonHermez和Scroll)。zkSyncv1.0它要求用戶重新構建大部分代碼庫以從EVM移植到zkSync，在zkSyncv2.0中，程序員可以在幾乎不做任何更改的情況下部署他們的應用程序。

在實踐中，并非所有zkEVM都是一樣的。在可組合性(它與原始EVM合約的接近程度)和性能(ZK-Rollup的運行速度)之間存在明顯的權衡。在這種權衡中，zkSync選擇完全優化性能，從而犧牲了組合性。

在VitalikButerin看來，zkEVM有四種不同的類型，歸納如下表：

zkEVM的類型

注釋和改編自https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html

正如Vitalik所言，zkSyncv2.0目前的狀態是Type4zkEVM，它能夠使用自己的編譯器編譯Solidity和高級語言編寫的合約，這與EVM不同。因為zkSync可以完全控制編譯器的設計，所以他們能夠積極地優化速度和吞吐量。這樣做的代價是，一些dApp和EVM調試工具鏈可能與zkSyncv2.0不兼容。本質上，zkSync是與以太坊相同的汽車外殼，但更換了引擎。

事實上，在其開發人員文檔中，MatterLabs聲稱，雖然智能合約的“讀”操作可以在不改變任何代碼的情況下集成，但智能合約的“寫”操作需要“額外的代碼”，因為“L1和L2之間有根本差異”。實際上，這有點誤導人。這與其說是由于L1和L2之間的“根本差異”，不如說是由于MatterLabs決定追求的ZK-Rollup的類型——Type?4Rollup。因為zkSync基本上是使用不同編譯器和字節碼的Type4Rollup，這意味著智能合約有不同的地址，依賴字節碼分析的調試器基礎設施可能無法在zk-Syncv2.0上工作。

未來，zkSync可能會添加更多對EVM字節碼的本地支持，允許系統慢慢過渡到支持更廣泛的“邊緣情況”的Type3Rollup。但zkSync的Type4或Type3ZK-Rollup要想與PolygonHermez和ScrollLabs的Type2Rollup更成功，就必須滿足兩個重要的先決條件。首先，只有一小部分不重要的項目與zkSync的自定義編譯器不兼容。其次，與Type2zkEVM相比，zkSync的執行速度存在質的差異。

但是，任何高級的開發生態系統都依賴于成熟的“腳手架”基礎設施，包括方便的、模塊化的、調試和測試工具。如果正如Vitalik所假設的那樣，由于字節碼的差異，大部分EVM本地調試工具將無法移植到zkSync，那么zkSync將不得不開發自己的測試和調試工具套件。與更可組合的Type2zkEVM競爭對手(如PolygonHermez和Scroll)相比，這是額外的開銷，可能最終會阻礙zkSync作為L2解決方案的采用速度。

ZK-Rollup的未來

在zkEVM的競爭中有許多競爭對手，可以說，我們看到一個功能齊全的zkEVM只是一個時間問題。但接下來呢？ZK-Rollup的長期優勢來自于使用該解決方案的項目。

目前，DeFi、GameFi和移動應用程序是ZK-Rollup基礎設施的主要受益者。DeFi和GameFi從根本上來說都是規模經濟，因為它們在有很多人使用它們的環境中蓬勃發展。像移動錢包這樣的移動應用程序也給大眾消費者打開了閘門。因此，在這些情況下使用ZK-Rollup非常有意義。

但這絕不是ZK-Rollup用途的極限。現在這僅僅是一個開始。ZK-Rollup之于以太坊，就像5G之于互聯網。正如5G可以實現物聯網應用和系統的新世界一樣，ZK-Rollup也可能打開“區塊鏈物聯網”的閘門，允許我們物理世界的數字設備——冰箱、手表、紅綠燈等——與以太坊上的智能合約集成。

反對物聯網的最大論點之一是，它將允許大型科技公司越界進入我們的日常生活。但是有了“區塊鏈物聯網”，我們就可以享受物聯網帶來的便利，而不用擔心我們的智能設備在一個集中的數據庫中被泄露。我們可以擁有便利和隱私，而不是方便或隱私。這就是ZK-Rollup向我們承諾的世界。

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