在採用 SNARK 的 ZK-EVM 中，Morph 率先提出 EIP-4844 適配方案。
作者：Karen，Foresight News
坎昆升級圓滿落地，此次升級不僅僅是一次技術層面的革新，更是乙太坊網路邁向更高可擴展性、更低 Layer2 成本的關鍵一躍。
在本次升級中，EIP-4844（Proto-Danksharding）無疑是最為引人注目的核心組成部分。 EIP-4844 最大的變化是引入 Blob-carrying 交易類型，用於替代 calldata。 這使得 Layer2 網路能夠將所有數據發佈到 Blobspace，而 Blob 由共識層的節點存儲，並且不需要永久存儲，確保數據在一定時間內可用，而可用時間為 4096 個 epoch，即大約 18 天。 這樣一來，可擴充性大幅提升，Gas 成本也會得到非常明顯的降低。
坎昆升級后，主流 L2 開始相繼適配 EIP-4844，Gas 費用也迎來非常明顯的下降。 例如，Starknet、Base、Optimism、Zora 在升級后的中位數 Gas 費用均比升級前 30 天下降了 96% 以上，Arbitrum 和 zkSync 上的 Gas 費用也分別下降了 77% 和 55%。 根據 Blobscan 數據，當前已有超 4 萬個 Blob，總共節省了 93.69% 的交易費用。
L2 Gas 費用的顯著下降勢必能夠吸引更多用戶和開發者的青睞和採用。 在此背景下，作為採用 SNARK 的 ZK-EVM 裡最早提出詳細 EIP-4844 適配方案的 L2 Morph 值得重點關注。 在展開 Morph 適配方案和特點之前，我們先來看看主流 L2 如何適配 EIP-4844？
主流 L2 如何適配 EIP-4844？
從適配方式來看，L2 為了適配 EIP-4844，大體需要在批次提交、檢索 blob 數據並驗證 L2 狀態轉換的 Verifier、在 L1 上驗證 L2 狀態轉換的 L1 證明方面進行更改。
具體來看，Arbitrum 通過 Arb OS20 升級來實施坎昆升級的 EIP 更改，其中，EIP-4844 適配方面，從開始的交易提交到欺詐證明，再到 blob 數據解析都需要執行適配，包括更新排序器 Inbox 合約（以支援以 blob 形式發佈交易）、更新 Nitro 的欺詐證明器以支持證明 KZG 和 SHA256 映射，以及更新核心 Nitro 節點軟體來處理來自 EIP-4844 blob 的數據解析。
同為 Optimistic Rollup 的 Optimism 通過支援 Blob DA L1 數據檢索階段來實現 Blob 資料可用性，要求 OP 鏈運營商升級其鏈併為 Ecotone 配置排序器。 目前 Optimism 主網還未上線欺詐證明，近日已在測試網上上線欺詐證明，而且 OP Stack 鏈的 EIP 方案目前並未涵蓋欺詐證明相關驗證，僅是對現有 L1 儲存方式的優化。
Starknet 作為 ZK Rollup 使用有效性證明 STARK（零知識可擴展透明知識論證）來證明計算已正確執行。 在適配 EIP-4844 時，Starknet 的狀態轉換按特定格式進行編碼，並通過 FFT（快速傅里葉變換演算法）計算狀態轉換，此外，還涉及一個逆向過程，涉及逆向 FFT 和根據其狀態轉換格式進行解碼。 另一 ZK Rollup zkSync 通過過渡到基於 STARK 的證明系統「Boojum」，來實現 ZK 電路升級。
需要注意的是，儘管 ZK-SNARK（零知識簡潔非互動式知識論證）證明在鏈上具有更高的可擴展性和效率，但由於 EIP-4844 使用 BLS12-381 曲線來表示 KZG 承諾，而乙太坊目前僅支援 BN254 曲線的預編譯，因此使用 SNARK 的 Rollup 在適配 EIP-4844 時面臨一定的複雜性。 也因此，調整 ZK 電路設計來適應相關曲線等效就成為亟待解決的事項。
儘管目前還沒有看到採用 SNARK 的 Rollup 實現適配 EIP-4844，但 Morph 率先提出了一種在 EIP-4844 提案下實用且高效的電路設計方案，以解決在應用過程中遇到的一系列問題，特別是交易數據編碼和 Blob 空間利用率的問題。
Morph 提出高效且實用的 EIP-4844 適配與聚合證明集成方案
在相容 EIP-4844 方面，Morph 將基於乙太坊的 DA 方案、回應式有效性證明、聚合 ZK 證明方案充分與 EIP-4844 相容和適配，從而降低交易成本、增強交易輸送量，並兼顧安全性和相容性。
首先是 Blob 數據編碼，Morph 將 Batch length 切分成多個 Chunk length 存入每個 chunk 分片中的 Blob 元素中。 Morph 使用 KZG 承諾計算 Blob 數據的承諾，並使用相應的驗證方法驗證承諾的正確性，這確保了 Blob 數據的完整性和可驗證性。 其次是 Blob 多項式求值驗證，Morph 使用電路證明驗證 Blob 數據對應的多項式在特定挑戰點上的取值，這個驗證過程確保了數據的正確性和一致性。
而針對交易數據長度不固定的問題，Morph 採用了補 0 的策略。 在一個 Chunk 中，如果交易數據的長度不是 32bytes 的整數倍，Morph 會在其後補 0，以確保編碼後的有限域元素個數為整數個。 這樣做的好處是可以增強後續的數據聚合過程。
對於交易數據可能分佈在兩個 Blob 中的問題，Morph 設定了一個規則，即一個交易的數據不會跨越兩個 Blob 進行存儲。 這種設計確保了交易的完整性和獨立性，避免了因數據分割而導致的複雜性和潛在的安全風險。 同時，為了優化多個 Blob 的處理效率，Morph 採用了 KZG 承諾的多點打開方式。 這種方式允許在驗證過程中同時處理多個 Blob，提高了驗證效率。
最後，針對 Blob 空間利用率不高的問題，即，一個 Batch 或者 chunk 數據編碼後可能不足 4096 個有限域元素，Morph 提出了新的聚合方案。 在這個方案中，原本用於存放 batch 長度資訊的前五位中的四位被修改為存放分片 chunk 的長度資訊。 這種修改使得每個分片都能獨立地記錄其 chunk 的長度，從而提高了空間的利用率。
通過集成這些設計和解決方案，Morph 提供高效的數據編碼和驗證方法，並通過創新的聚合證明方案，能夠實現更高的空間利用率和驗證效率，並進一步降低 Gas 消耗。
Morph 的 Optimistic ZK Rollup + EIP-4844 適配——兼顧可擴充性、低成本和高性能
著重要提一下，Morph 還通過結合 Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 技術的優勢，開發了獨特的 Optimistic ZK Rollup，不需要對每個 Batch 都生成 ZKP，從而在可擴充性、低成本和高性能之間找到了平衡。
此外，Morph 採用的 ZK-SNARK（零知識簡潔非互動式知識論證）依賴可信設置，生成的證明的位元組數更小，所以在鏈上更具可擴展性和簡潔高效。
更為重要的是，Morph 採用了靈活的模組化架構，使其能夠快速適應新標準。 這使得 Morph 能夠高效地整合 EIP-4844，並減少實現降低 DA 成本和提高交易效率所需的時間和精力。 相比之下，普通的 Rollup 需要進行主網硬分叉或合約代理升級，並進行廣泛的測試階段才能實現與現有系統的無縫交互。
如前所述，Morph 的 EIP-4844 適配方案在降低 Gas 消耗、相容性、提高 Blob 空間利用率和高效驗證等方面具有優勢，此外，Morph 聚合證明集成通過 Batch 切分和修改為 chunk 長度資訊的措施，來降低證明的數量並減少驗證的次數，從而更大程度地降低鏈上 Gas 消耗。 該方案的實用性、高效性和優化的電路設計使其成為一個有吸引力的選擇，也有望推動乙太坊生態系統的發展。
Morph 進展和未來之路
Morph，作為定位於消費級的 Layer2 平臺，注重在安全、高效、可擴展性和低成本等方面打磨和優化。 與大多數 L2 不同的是，Morph 更致力於支持多樣化的日常消費 DApp 構建。 這種多樣化的定位使得 Morph 能夠滿足更廣泛的使用者需求。
在當下 L2 生態百家爭鳴的發展趨勢中，作為消費級 L2 的 Morph 正憑藉著獨特的 Optimistic ZK Rollup 脫穎而出，可以兼享 Optimistic 和 ZK Rollup 兩大主流擴容方案的優勢，像 Optimistic Rollup 一樣便宜，並通過採用 ZK-SNARK 簡潔非互動式驗證在成本、效率和可擴展性方面具備顯著優勢。 卓越的可擴充性確保了 Morph 能夠支撐未來各種高併發應用場景的需求，使得 Morph 能夠更快速、更低成本、更容易地被開發者和用戶採用。
在技術方面，Morph 繼續展現出創新性和前瞻性，除如前所述的 Optimistic ZK Rollup 之外，Morph 還通過引入去中心化排序器，消除單點故障影響，維護網路安全和穩定。 其回應式有效性證明（RVP）系統和模組化設計亦是其亮點所在，提供了高效靈活的擴展性，也為更複雜和數據密集型的應用程式創造了更好的環境，從而吸引更廣泛的使用者群。
本月，Morph 還宣佈完成 1900 萬美元種子輪融資和 100 萬美元天使輪融資，其中，種子輪由 Dragonfly Capital 領投，Pantera Capital、Foresight Ventures、The Spartan Group、MEXC Ventures 等參投，天使輪的投資者包括來自 Polygon、Manta、Galxe、Sei、 Nansen、Story Protocol 等項目的創始人，以及 Icebergy、MoonOverlord、NaniXBT、Dingaling 等 KOL。
Morph 上一輪融資可追溯到去年 12 月份，獲得了來自加密貨幣交易平臺 Bitget 的數百萬美元初始投資。 Morph 還將利用 Bitget 現有的用戶生態和資源，共同開發建設以用戶為導向的公鏈生態。
兩個月前，Morph 已經在 Sepolia 上推出公共測試網。 由於 Morph 100% 與 EVM 相容，因此乙太坊開發者可以在熟悉的開發環境中部署合約和開發 DApp。 使用者也可以進行交互，或者在 Morph 測試網和 Sepolia 測試網之間跨鏈 Sepolia ETH 和 ERC-20 代幣。 此外，由於 Morph 上節點無需許可的特性，任何使用者都可以啟動自己的節點，進一步降低了參與門檻。
截止撰稿時，Morph 測試網已吸引近 29 萬個錢包的參與，總交易筆數超過 68 萬。 Morph 計劃率先於 4 月底在 Holesky 測試網集成 EIP-4844，今年第三季度發佈主網並全面集成 EIP-4844。
總的來說，L2 是坎昆升級的最大受益方，畢竟，可擴展性和低成本向來是吸引開發者和用戶的關鍵因素。 我們有理由相信，隨著 EIP-4844 的深入落地，L2 生態將呈現出百花齊放的繁榮景象。 當然，L2 所肩負的使命，不僅是給乙太坊生態帶來更多流量和增長，更要在輸送量、可用性、用戶體驗等多個層面力求突破。 而在採用 SNARK 的 ZK-EVM 中，最早提出 EIP-4844 詳細適配方案的 Morph 能否充分借力坎昆升級的紅利，持續革新，我們拭目以待。
參考：
1、《Morph：EIP-4844 zkEVM 與聚合證明集成解決方案》
2、《Foresight Ventures ： 坎昆升級來臨，哪些 L2 做了適配？》
3、https://docs.arbitrum.io/node-running/reference/arbos-software-releases/arbos20
4、https://medium.com/offchainlabs/arbos-20-atlas-da106378326b
5、https://specs.optimism.io/protocol/derivation.html#ecotone-blob-retrieval
6、https://medium.com/@tommy_chan/eip-4844-proto-danksharding-using-kzg-commitment-what-it-does-and-how-does-it-really-work-35201987b24c
7、https://zksync.mirror.xyz/HJ2Pj45EJkRdt5Pau-ZXwkV2ctPx8qFL19STM5jdYhc
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