以太坊zkRollup與zkEVM:擴容技術的未來與挑戰

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加密經濟不僅僅是技術變革

加密經濟遠不止是一場簡單的技術變革。許多從業者和愛好者難以適應這個領域,主要原因是其週期性太過明顯,波動也十分劇烈。在牛市中,普通人確實有機會獲得十倍乃至百倍的回報,但熊市中虧損同樣慘重。無論是誰,一旦進入加密領域,投資都將成爲必修課。

當前熊市的主要原因是聯準會加息導致資本緊縮。去中心化金融(DeFi)的瘋狂收益率已成過去,目前主流借貸協議的收益率普遍低於2%。相比之下,現實世界的美債收益率已超過3%,這促使機構投資者和穩定幣項目方不斷將資金從加密領域轉移至購買國債。

自上世紀80年代以來,聯準會共經歷了6次加息週期,每次持續1-3年,平均加息次數多達10次。加息步伐越慢,效果越差,通脹越難以抑制。例如2015年至2018年的第6次加息進程緩慢,以原油爲首的原材料價格不降反升。10月後原油價格持續堅挺,這可能促使聯準會繼續採取強力加息政策。毫無疑問,2023年全球股市和加密市場將繼續面臨機構資金撤離的壓力,熊市底部尚未到來,不宜輕易抄底。

雖然Crypto熊市底部還沒到,但堅定看好以太坊zkRollup

看好以太坊zkRollup擴容方案

拋開資本市場大週期不談,從加密技術變革及可能引發的Web3.0浪潮角度來看,我們堅定看好以太坊及其zkRollup擴容方案,尤其是基於新一代zkEVM的zkRollup解決方案。

以太坊創始人Vitalik Buterin在9月30日的一次會議上表示:"合並後,以太坊的下一步是可擴展性。"擴容是阻礙許多加密貨幣和區塊鏈應用成爲主流的核心問題。衆所周知,zkRollups能夠通過將數百個交易打包到一個執行任務中並驗證單個任務中的所有交易來實現擴容。

在Vitalik的大力支持下,Rollup已成爲以太坊可擴展性的主流解決方案。Rollup方案根據技術類型可分爲樂觀Rollup和zkRollup,兩者的主要區別在於交易有效性的保障方式。Optimistic Rollup採用欺詐證明方案,而zkRollup使用數學的零知識證明。

Optimistic Rollup網路中存在挑戰者角色,可以證明提交給以太坊的數據存在欺詐,然後通過網路共識回滾無效交易。而zkRollup在批量處理交易數據時採用零知識證明技術,在保證交易數據有效性的基礎上,直接向以太坊提交證明,立即實現最終狀態的一致性。

與Optimistic Rollup相比,zkRollup採用零知識證明進行數學驗證,具有更多技術優勢。某些項目已在這一領域進行了多年的前瞻性探索。

然而,EVM並非爲支持零知識證明而設計,這使得構建兼容Solidity並支持零知識證明的虛擬機變得非常困難。爲解決這一問題,一些項目正在開發支持零知識證明計算且兼容Solidity的虛擬機,即zkEVM。與普通虛擬機不同,zkEVM可以證明執行的正確性,包括執行中使用的輸入和輸出的有效性。

雖然Crypto熊市底部還沒到,但堅定看好以太坊zkRollup

重新設計zkEVM的必要性

某些項目將字節碼編譯爲微操作代碼,使用STARK生成狀態轉移的有效性證明,並使用SNARK驗證證明的正確性後提交到以太坊進行驗證。另一些項目的方案在某種程度上相似,但僅使用Halo 2作爲其零知識證明方法。

還有項目將Solidity編寫的合約代碼編譯爲Yul(一種中間語言,可編譯爲不同虛擬機的字節碼),然後將Yul字節碼重新編譯爲專門爲其zkEVM設計的定制、電路兼容的字節碼集。

這些系統是否已經足夠好可以投入生產?我們是否需要重新設計一個更好的zkEVM?zkRollup通常在向鏈發布匯總證明之前使用零知識協議來證明和聚合所有事務。原則上,這意味着第1層鏈可以驗證涵蓋數千個復雜交易的簡短"證明",沒有作弊的可能性。然而,在某些zkEVM測試網發布後,人們發現實際情況並不理想——生成證明的過程非常慢,需要幾十分鍾來執行幾個事務。

有項目通過優化zkEVM的結構,重新設計了zkEVM,使其比所有現有的zkEVM更高效。主要原因是它採用了設計良好的分層結構,壓縮了電路中冗餘浪費的空間和提交多項式的大小,並最終縮短生成證明所需的時間。同時,其Sequencer運行一個以太坊節點,接收用戶交易,生成新狀態以及特殊的zkEVM友好Trace。Folder作爲證明生成器,從排序器獲取這種Trace,並在zkEVM中使用大量小表(而非一張龐大的表)處理它,這將大大減少冗餘並提高生成證明的速度。

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更快的零知識證明的必要性

SNARK雖然簡潔,但效率不如STARK。然而,STARK在FOAKS出現時也顯得過時了。由於速度是zkEVM的瓶頸,因此比較計算效率具有重要意義。STARK實現了準線性的證明時間和驗證時間,比SNARK快,但明顯慢於FOAKS。FOAKS是世界上首個實現線性證明時間和次線性驗證時間的ZKP,已達到理論極值。FOAKS是透明的,不需要任何受信設置,這意味着它保持了最高級別的安全性。

FOAKS基於線性時間可編碼的代碼,在所有現有ZKP方案中速度最快。此外,由於使用了遞歸技術,FOAKS證明大小減少到現有方案的1/7,這樣終端用戶只需花費一美分就可以享有以太坊二層服務。

獨立數據可用層的必要性

目前的zkRollup主要關注於減少驗證事務的計算負擔。這對以太坊尤爲重要,因爲驗證復雜智能合約的執行非常昂貴。然而,以太坊節點仍需同時存儲原始交易數據。這並不明智,因爲以太坊更適合作爲共識層而非存儲層,這意味着擴容瓶頸仍然存在——當節點的帶寬和存儲不足(而非計算不足)時,它們就會受到衝擊。

這就是爲什麼以太坊需要一個獨立的數據可用層來保存這些原始交易數據,以防止由於zkRollup服務器或以太坊節點故障而凍結整個智能合約。更重要的是,它將二層的成本與一層解綁,並進一步降低超過一半的基於zkEVM的zkRollup交易成本。

雖然Crypto熊市底部還沒到,但堅定看好以太坊zkRollup

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SandwichVictimvip
· 07-07 16:46
行情不行 搞搞技术吧
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薛定谔的盈利vip
· 07-07 11:15
加仓还是割肉 犹豫中
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airdrop_whisperervip
· 07-06 23:52
熊市已经麻木了
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PumpDoctrinevip
· 07-04 22:28
扩链扩个der !狗庄出货罢了
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破产艺术家vip
· 07-04 22:22
熊市又如何 跟着zk冲
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