为何 A16z、SoftBank 和红衫等各大顶级投资机构都在积极布局 ZK 类项目？为何 ZK 类项目能纷纷获得如此巨额融资，Cipholio Ventures 发布的本篇深度分析文章或将帮你解决这个疑问。
— 导读（Web3Caff 编辑部注）
作者：Kevin（Cipholio Ventures 分析师）
原用标题：为什么 ZK 成为行业 “新贵”
近段时间以来，零知识证明（Zero Knowledge Proofs）在区块链行业吸引广泛关注。从下表中可以看出，ZK 项目受到投资机构的追捧。ZK 项目的融资金额特别高，普通项目的融资额达到千万美元级别，明星项目的融资额是几千万美元甚至更高，例如 StarkWare 在 2021 年 11 月的一轮融资中融到 5000 万美元，估值达到 20 亿美元；仅仅几个月后，StarkWare 正以 60 亿美金的估值进行新一轮融资。
ZK 项目背后的投资机构非常优秀，Andreessen Horowitz、SoftBank 和红衫等各大投资机构都在积极布局 ZK 项目，在这些机构的扶持下，ZK 的发展潜力巨大。同时，与 ZK 相关的项目数量越来越多，并且项目分布的赛道非常广泛，如 Layer 1、Rollups、DApp 和 DAO 等。
*Polygon 这轮融资将用于以太坊扩容解决方案，并不仅限于 Miden、Hermez 等 ZK 项目。
ZK 项目的估值为什么这么高？在高估值的情况下，投资机构为什么还会争相参与？
一、明星项目的优秀团队
零知识证明是由 S.Goldwasser、S.Micali 及 C.Rackoff 在 20 世纪 80 年代提出的密码学技术，是一种涉及两方或更多方的协议。在 ZK 系统中，参与方分为证明者和验证者，证明者在不向验证者提供和泄露任何有用的信息的前提下，使验证者相信某个论断是正确的。关于零知识证明的经典案例有很多，在这里就不做过多赘述。
在 ZK 的发展和应用过程中，具有代表性的协议和项目的开发团队都非常优秀。
S.Micali 教授因在密码学和复杂理论领域的贡献获得 2012 年图灵奖。首个应用 ZK 的区块链项目 Zcash 的开发团队具有很好的教育和工作背景，并且在开发过程中与约翰·霍普金斯大学、麻省理工学院、以色列理工学院和特拉维夫大学的各个小组进行协作。研发 zk-STARKs 的 StarkWare 的团队成员由世界级的密码学家和科学家组成。由于 ZK 项目的开发难度很高，因此对于团队成员的要求很高，而优质的项目团队会抬高机构对项目的估值。
二、合适的应用领域
ZK 并不是近几年才提出的新技术，比区块链更早问世。但由于效率不高和适合的应用场景不多等因素的影响，ZK 在很长一段时间内都停留在理论阶段，并没有得到太多关注和应用。ZK 早期主要应用在账号密码系统，以增加身份验证过程中的安全性和隐私性。区块链的兴起为 ZK 带来新的发展契机。越来越多的区块链项目采用 ZK 解决行业内存在的实际问题，ZK 在理论和实践层面得到快速发展。
（一）隐私
对于比特币等公链，链上的交易信息是记录在公开的分布式账本上，任何在区块链网络中运行的节点都可以获得全网的交易记录。但是，这种完全公开的架构不能保护用户的隐私。特别是在 DeFi 兴起之后，链上交易变得越来越频繁，很多用户不希望自己的交易行为被其他人监控。
ZK 可以在区块链的隐私保护领域发挥重要作用。通过 ZK 的解决方案，可以将链上数据进行加密，切断链上交易之间的关联性，从而在不泄漏交易金额和交易双方等信息的前提下，证明区块链上资产的所有权和交易是有效的。
（二）扩容
对于以太坊等应用平台，性能是限制其进一步发展的瓶颈问题。由于链上的资源是非常有限的，在对公链进行扩容时，需要把大量的计算放到链下去解决，只将最重要的数据放到链上进行验证。在这个过程中，一个关键问题是需要证明在链下发生的计算是可信的，ZK 可以在里面发挥重要作用。
在 Rollup 扩容方案中，可以将原本在链上的多笔交易进行压缩并生成证明，然后以批量打包的方式将交易信息发布到底层公链上。底层公链只需验证和存储这个证明，不需要进行重复多次计算，这样可以明显提升底层公链的性能。这个证明本身比其所代表的数据小得多，并通过 ZK 密码学技术确保安全性和有效性。同时，ZK 的验证成本可以分摊到多个交易上，从而降低交易 Gas 费。
三、愿景宏大叙事拉满
从目前情况看，头部的 ZK 项目都被视作是区块链行业未来的重要基础设施，在对这些项目进行分析和评价时，往往会把它们对标成作为区块链基础设施的公链、Layer 2 项目。
从表中可以看出，ZK 对标项目的市值或 TVL 非常高。在大部分参与者都认可 ZK 在隐私和扩容领域有应用潜力和市场前景的情况下，越来越多的区块链项目尝试不同的技术架构和机制设计，ZK 项目的估值也在这个过程中不断抬高。
四、顶级 KOL 的支持
ZK 项目交易成本、用户体验和安全性等方面得到了很多认可，区块链行业内顶级 KOL 的支持无疑会提高市场对 ZK 项目的预期和估值。Vitalik 认为 ZK 将会是未来重大技术革命，并且他亲自参与了 StarkWare 的投资。1inch Network 的联合创始人 Anton Bukov 也曾表示以太坊的最佳扩展解决方案是 zk-SNARKs Rollup，一旦扩容问题得到解决，以太坊有机会成为市值最大的加密货币。
五、头部项目的进展快速
ZK Rollups 的一个开发难点在于创建通用的 EVM 执行环境，原本预计还需要几年时间。但是头部 ZK 项目的进展很快，实现完全兼容 EVM 的时间表提前。在介绍这些头部项目之前，先对不同的 ZK 证明方式进行简单对比。
ZK 主要分为两种类型：zk-SNARKs 和 zk-STARKs。
- zk-SNARKs 全称是 Zero Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge（简洁非交互式零知识证明）。其中，Succinct 表示证明的数据量比较小，并且可以迅速验证；Non-interactive 表示没有或者只有很少交互；Argument 表示验证者只对计算能力有限的证明者有效，拥有足够计算能力的证明者可以伪造证明。
- zk-STARKs 全称是 Zero Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge（可扩展的透明零知识证明）。其中，Scalable 表示可扩展的，Transparent 表示透明的。
| zk-SNARKs | zk-STARKs | |
| 提出时间 | 2013 年 | 2018 年 |
| 初始可信设置 | 需要 | 不需要 |
| 证明大小 | 很小，几百 bytes | 比较大，几百 kb |
| 证明生成速度 | 较慢 | 较快 |
| 验证所需 Gas 消耗 | 较低 | 较高 |
| 是否抗量子计算 | 否 | 是 |
| 代表项目 | zkSync，Aztec，Polygon Hermez | StarkWare，Polygon Miden |
| 应用情况 | 应用项目比较多，目前大部分项目是基于 zk-SNARKs | 应用项目相对较少，需要进一步实践 |
除了上述两种类型之外，还有 Bulletproofs、Marlin、Sonic、Libra 等证明方式。
（一）StarkWare
StarkWare 是基于 zk-STARKs 的代表项目，其开发路线图如下。
在 Planets 阶段，StarkWare 推出了 StarkEx，并允许用户创建特定应用的 ZK Rollups。目前，dYdX、ImmutableX 和 DeversiFi 都使用 StarkEx 的扩展解决方案。在 Constellations 阶段，StarkWare 推出 StarkNet，这是一个多应用通用的 ZKRollups，不过只有指定白名单中的应用程序才能够启动。未来，在 Universe 阶段，将逐步实现 StarkNet 去中心化。
StarkWare 创造了 Cairo 语言，但由于很少有人愿意学习一种新的编程语言来做智能合约，他们现在正合作创建一种转译器，可以将 Solidity 智能合约无缝转换为 Cairo，以实现 StarkWare 的 EVM 兼容。在数据可用性方面，StarkWare 用 Volition 允许用户在第二层上是使用 Validium 还是 ZK Rollups 之间进行选择，Validium 的数据可用性由一个中心化的数据可用性委员会来实现。例如，dYdX 选择 ZK Rollups 模式，Immutable X 和 DeversiFi 选择 Validium 模式。
（二）zkSync
zkSync 是基于 zk-SNARKs 的代表项目。zkSync 的路线图如下。
zkSync 的第一阶段是 zkSync 1.0 的部署，这是一个专注于 ZK Rollups 的支付网络。第二阶段是 zkSync 2.0，实现完全 EVM 兼容性和智能合约的可组合性。近期，zkSync 2.0 已经发布公共测试网，给开发者提供了一个测试空间。第三阶段和第四阶段则分别注重于隐私性和抗审查的设计。在数据可用性方面，zkSync 引入 zkPorter，允许用户将交易数据发布在链下，从而实现更高的性能。zkSync 生态发展很好，已经与 Curve 和 Balancer 等知名 DeFi 项目达成合作。
六、如何参与 ZK 项目
大型投资机构和生态肯定不会错过 ZK 项目，他们会在这上面分配大量资金和其他资源，对最核心和最重要的项目进行投资。以 Polygon 为例。Polygon 被认为是扩展以太坊基础设施的一个套件，愿意尝试各种以太坊扩容方案。2021 年，Polygon 声称投入 10 亿美元用于开发 ZK，并接连收购 Hermez 和 Mir 这类明星 ZK 项目。
目前，Polygon 生态中的 ZK Rollups 解决方案包括 Polygon Miden、Polygon Hermez 和 Polygon Zero，在 zk-SNARKs 和 zk-STARKs 上都有涉及。此外，专注于 Solana 生态的 Sino Global Capital 的 Sally 近期也表示更关注 AR 生态和 ZK 生态。
对于小型投资机构而言，最佳参与 ZK 基础设施类项目的时机已经过去了。目前，新出来的 ZK 基础设施类项目的估值都特别高，投资者把这些项目对标区块链行业重要的基础设施项目进行估值。这一方面是参与者对这项技术的认可，Vitalik 也曾表示 ZK 将会是未来重大技术革命；但另一方面也存在投机和 FOMO 情绪，投资机构争相参与，不断抬高 ZK 项目的估值。
需要指出的是，这些新的 ZK 基础设施类项目团队成员的背景也无法与头部 ZK 项目相提并论。对于基础设施类的 ZK 项目，以当年的公链竞争为参考，最终存活在行业中作为基础设施的 ZK 项目不会太多，投资这类 ZK 项目的风险很高。中小型投资机构可以多关注中间件或服务类的 ZK 项目，如跨链桥、预言机和数据可用性工具等，目前可能还有一些领域存在空白，仍然有投资机会。
对于普通用户和投资者来讲，很多 ZK 项目目前并未发行代币。在这些项目上线之后，用户可以在早期参与进去，有机会获得项目的空投奖励。考虑到 ZK 项目的热度和潜力，这些空投奖励会非常丰厚。例如，在 zkSync 的设计中存在对用户进行激励的代币。
此外，ZK 项目也需要构建自己的生态，那么生态中的优质项目也非常值得参与。特别是，ZK 项目可以实现 Layer 1 不能实现的功能，在这里面存在很大的机会。
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