zkSync2.0 有哪些優勢?

作者: Daniel Li,CoinVoice

原用標題:以太坊 L2 明星擴容方案 zkSync2.0 全解析

封面: zkEVM

長期以來圍繞著以太坊將如何擴展,以及哪種方式或技術將最成功,在區塊鏈行業一直爭論不休,經過四年的準備,zkSync2.0 的推出或將終結這一紛爭,zkSync 也是第一個推出主網的 zkEVM,這意味著 zkSync 將徹底擺脫缺乏智能合約支持的桎梏,使其轉為 zk-EVM 兼容的 Layer 2 區塊鏈,zkSync 的生態發展或將迎來新的拐點。本文重點介紹什麼是 zkSync,zkSync 發展歷程,以及 zkSync2.0 有哪些優勢。

zkSync 是什麼?

要了解什麼是 zkSync2.0,首先要知道什麼是 zkSync?zkSync 是一個在以太坊上提供可擴展、低成本支付的 Layer2 去信任協議,是 ZK Rollup 的一種。而 ZK Rollup 是基於「零知識證明」驗證方式落實 Rollup 技術的 layer2 解決方案。簡而言之,zkSync 是一種解決以太坊擴容問題的新方法,它是零知識證明技術的首批應用之一。

zkSync 是一個第二層協議。這意味著它是建立在以太坊之上的一個層,並提供可擴展性的好處。以太坊的擴展計劃是通過多層系統,每一層都建立在以太坊之上並繼承其安全性。zkSync 希望在以太坊區塊鏈上提供更便宜、更快的交易,並成為許多流行的以太坊應用程序的所在地。如果成功,我們可以看到主要的去中心化交易所和 DeFi 協議擴展到 zkSync 層,讓加密資產用戶以更低的成本訪問這些工具。

zkSync2.0 發展歷程

根據 zkSync 團隊發布的官方路線圖,zkSync2.0 主網發布分為幾個階段,即 Baby Alpha 階段,Fair launch Alpha 和 Full Alpha 階段。

第一階段 Baby Alpha

10 月 28 號開啟,預計持續一個月的時間,該階段內網絡將在沒有任何外部應用程序開放使用的情況下運行,任何外部參與者無法使用,初始階段僅用於壓力測試和安全工作。

第二階段 Fair Onboarding Alpha

第一階段測試完成後,在 11 月下旬會進入到第二階段,在該階段團隊將會開放生態開發者的項目部署權限,以便開發者能夠測試併升級其合約,目前已有超過 100 個項目表示有興趣在 zkSync 2.0 上部署其應用程序,該階段將會持續幾個月的時間。

第三階段 Full Launch Alpha

預計在明年上半年進入第三階段,該階段將是網絡對所有人完全開放的時候,屆時普通用戶也可以真正在 zkSync2.0 上體驗其產品。

此外,根據其路線圖,zkSync 還計劃在明年改善開發者和用戶體驗、推出 Layer3 概念驗證:Opportunity 項目以及實現 zkSync 2.0 協議的去中心化。

zkSync2.0 VS zkSync1.0

zkSync1.0

zkSync1.0 由 Matter Labs 在 2020 年推出,是一個零知識 rollup(ZKR),依賴於以太坊的安全性,主要用於代幣交換或轉移,由於其不兼容 EVM,缺少智能合約的支持,導致其無法部署複雜的 DApp 和 DeFi 應用,在與其他通用 L2 相比,採用率並不樂觀。同時在功能上也比較單一,用戶只能體驗轉賬、鑄造 NFT 等極為有限功能;此外 zkSync1.0 上的大部分 TVL 是 ETH 和各種穩定幣,除了代幣轉移和交換之外,網絡缺乏實用性,NFT 鑄幣也未能獲得巨大的吸引力。

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zkSync2.0

目前已經上線測試的 zkSync2.0 主網,相較於已經運行了一年有餘的 zkSync1.0 在功能上有了極大的提升。zkSync2.0 在支持 EVM 兼容的同時還將開放生態應用的部署,可以說是真正完成版的 zk-Rollup 產品;換句話說,zkSync1.0 更像是先行體驗版,而 zkSync2.0 則是實現 zk-Rollup 擴容的最終產品。

zkSync2.0 技術優勢對比

zkSync2.0 採用了基於 Snark 證明的 zk-Rollup 技術,並且支持 EVM 兼容。這些技術優勢可以確保它在行業競爭中時刻處於領先地位。

zkSync2.0 相比 op-Rollup  的優勢

以 zkSync2.0 與 StarkNet 為代表的 zk-Rollup 路徑,被普遍視為 Layer2 擴容的終極方案。以至於以太坊創始人 Vitalik 認為,zk-Rollups 將會成為擴容的最終方案。而目前更為流行的 op-Rollup 可能只是作為在 zk-Rollups 技術尚不成熟時的過渡方案而存在。

相較於目前可用性更強的 op-Rollup 產品,未來的 zkSync2.0 將擁有更快的交易確認速度。從 zkSync2.0 向以太坊主網進行提款大約只需要 10 分鐘的確認時間,而採用 op-Rollup 的擴容方案往往需要一周左右的時間才能完成。同時,由於 zk-Rollup 技術採用零知識證明技術對交易進行驗證,因此其只需要在以太坊主網上存儲壓縮過後的交易信息與最終狀態的證明(Proof),相比 Op-Rollup 節省了存儲交易簽名的空間,大大提高了壓縮效率,使得 zk-Rollup 方案的 TPS 相較於 op-Rollup 成倍增長。

zkSync2.0 與側鏈相比

從安全性上 zkSync 繼承了以太坊 L1 的安全性,是最具安全性的 L2 擴容方案,而側鏈作為以太坊單獨的 L1,其安全性主要取決於自身的安全機制以及它與以太坊之間的橋樑,當它被用作擴展解決方案時,資產的安全性始終取決於大多數橋接驗證者的善意。如果大多數人受到損害,他們可以不可逆轉地竊取所有資產。

其次從從費用上來看,用戶可以選擇通過他們在 zkPorter 端的賬戶與合約進行互動,以實現類似側鏈的超低費用和更高的吞吐量,且在安全性能上提高一個量級。

zkSync2.0 四大敘事主題

zkSync 所帶來的革新具體表現在 zkEVM、賬戶抽象、zkPorter 以及 Layer3 探路者上,它們都是 zkSync 未來的敘事主題。

zkEVM

眾所周知,zkSync1.0 是不支持 EVM 的,因此其功能比較單一,目前多用在代幣交易和捐贈領域,在 zkSync2.0 階段為了解決其兼容性問題,zkSync 推出了 zkEVM。

zkEVM 可以理解為將 EVM 作為智能合約引擎運行在 ZK Rollup 中。zkEVM 的目標是在不失去 Rollup 性能優勢的基礎上,將以太坊體驗完全帶入到 L2。它不但為太坊開發者和應用程序提供一個非常誘人的環境。同時也可以提供強大的可擴展性,而且還將允許項目快速、輕鬆地移植到網絡上。因此,許多協議有望從主要的以太坊區塊鏈擴展到 zkSync,並從其他區塊鏈生態系統遷移。

賬戶抽象 (Account Abstaction)

賬戶抽像這一概念曾被 Vitalik 多次提到過,他認為實施它一直是以太坊開發人員的長期 “夢想”。而這一夢想正在被 zkSync 2.0 實現。

目前以太坊上有兩種賬戶:外部擁有的帳戶 (EOA) 和合約帳戶(CA)。在以太坊上,每筆交易都必須由 EOA 發起,即圍繞單一私鑰對應的公鑰及鏈上地址,理論上適用於所有應用場景,但對用戶來說使用的弊端也非常明顯,例如用戶可能會因為一個微小失誤遺失或洩露私鑰,而失去賬戶裡的所有資產。

賬戶抽象創造了一個新的賬戶類型,它通過讓賬戶作為智能合約存在,把 “交易驗證” 和 “交易執行” 分開。讓每個賬戶都變成了一個具有自己邏輯的智能合約,並具有無縫的兼容性。賬戶抽象讓 “賬戶可以根據個體的需求來定制” 成為了可能,從而給普通用戶一個不犧牲自我主權性的安全網和更流暢的用戶體驗。因此,抽象賬戶不再是一個適合所有用例的通用性賬戶。而是每個用戶都可以根據其需求來定制的個性賬戶。

通過抽象賬戶,用戶可以做到:

  • 使用與 ECDSA 不同的簽名方案進行交易;
  • 用多個不同的密鑰來授權交易;
  • 每週更改帳戶的簽名者;
  • 不借助助記詞實現賬號社交恢復。

帳戶抽象為賬號的用戶體驗提供了更大靈活性,抽象賬戶可以像 EOA 一樣發起交易,並且任何被部署其上的邏輯都可以被執行。在主網測試階段,zkSync 官方推特曾表示,zkSync2.0 即將上線的賬戶抽像功能或將是促進用戶大規模新增的關鍵因素。

zkPorter

zkSync 2.0 上線後引髮用戶關注的另外一項功能就是 zkPorter,zkEVM 的出現解決了 zkSync 2.0 與以太坊的兼容性問題,那麼 zkPorter 的出現就是為了實現真正的可擴展性,實現吞吐量的指數級增長。

zkRollup 擴展方案為了保證數據的可用性仍然需要將數據發佈到以太坊基礎層上,但以太坊的區塊大小限制了 zkRollup 的可擴展性,而 zkPorter 採用了鏈下數據的可用性,不受以太坊區塊鏈大小的限制,可以實現我們所期望的可擴展性。

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zkSync 2.0 主網為用戶同時提供 zkRollup 和 zkPorte 兩種賬戶選擇,這兩部分將是可組合和可互操作的:zkRollup 端的合約和賬戶將能夠與 zkPorter 端的賬戶無縫交互,反之亦然。用戶可以根據個人情況來切換是在鏈上還是鏈下存儲他們的數據。那些優先考慮安全而不是吞吐量和極低交易費用的用戶將選擇在鏈上進行活動,以保證數據的可用性。而將吞吐量和較低的交易費用置於安全之上的用戶則可以選擇在 zkPorter 上進行他們的活動,那裡的數據被發佈到 Guardian 網絡,由 zkSync 代幣擔保的股權證明來提供加密經濟保障。

zkSync 提供的 zkRollup 和 zkPorter 雙重帳戶將為用戶提供一個全方位的場所,以進行他們的活動,同時保持了極高的安全性。

Layer3 探路者(Pathfinder)

根據 Matte 實驗室發布的路線圖,在 2023 年第一季度,zkSync 將發布 Layer3 探路者(Pathfinder)”。

Layer3 將實現無限擴展和無限定制,從而產生 10 倍的空間。並在五個維度實現跨越:

(1)安全性:非本地網橋的固有弱點是導致黑客攻擊發生的主要原因。而在 zkSync 的 Layer3 中,分形超鏈之間的所有交互都是通過本地橋接發生,從而減少了受黑客攻擊的概率,提高了安全性;

(2)性能:Layer2 的性能預計會提高 10-100 倍,而 Layer3 的性能是無限的;

(3)成本:鑑於圍繞數據可用性解決方案的選擇,Layer3 的數據成本呈指數級降低;

(4)易用性:Layer3 對生態系統中每種類型用例的 SDK、CLI 甚至低代碼/無代碼解決方案的許多改進,使應用程序的創建變得更為容易;

(5)可組合性:使用 LLVM 編譯器,不僅支持 Solidity 編程語言,而且還支持任何現代語言,這為專注於 Rust、C++、Swift 等的開發人員創造了 10 倍的可訪問性。

zkSync2.0 生態

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根據 zkSync 官網生態全景圖顯示,zkSync 生態目前共有 160 多個項目,涵蓋錢包、DeFi、基礎設施、支付網關、公共產品、社交、隱私、NFT 等多元化賽道。不過這 160 個項目目前大部分尚未落地,這主要是因為 zkSync 1.0 時期不兼容 EVM,導致 zkSync 上實際可用的原生 DApp 較為單薄,目前 zkSync 2.0 已上線的項目主要還是集中在錢包、DeFi 藍籌和跨鏈橋項目上。

憑藉技術上的優勢 zkSync2.0 生態在未來或許會走的很遠,但是在當下相較於已初具規模的 OP Rollup 的生態來說,zkSync2.0 生態還有很多的不足需要補齊,未來 zkSync2.0 生態能否持續帶來新的敘事空間,能否直接獲得以太坊的網絡效應,能否兼顧生態與擴展性?這些都是 zkSync2.0 生態未來需要攻克的難題。圖片

作為零知識密碼學的先驅,zkSync 將以太坊的擴展性拔高到了一個新的高度,讓我們在未來很長一段時間不用再為以太坊擴展問題而發愁,同時 zkSync2.0 所帶來的一些新的功能和應用場景也為未來 Layer2 的發展指明了方向。無論是基於技術突破的需求還是市場競爭的需要,zkSync2.0 的出現對於當下是區塊鏈行業都是十分重要且必要的。因此對於 zkSync2.0 的未來和願景,我們十分期待。

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