ZK-Rollup：比較zkSync和StarkWare_STAR

我們比較了zkSync和StarkNet——它們是兩個突出的ZK-Rollup，它們以擴展以太坊網絡為目標。ZK-Rollup是什么？zkSync和StarkNet有什么不同？什么是SNARK和STARK？今天我們就來看看這些問題的答案，同時也探索一下每個協議各自的路線圖和生態系統。

內容提要：

先決條件

背景

ZK-Rollup vs.Optimistic Rollup

zkSync vs.StarkNet

SNARK vs. STARK

EVM兼容性

生態系統的比較

發展路線圖

總結

為了能夠最大限度地理解本文，首先應該對區塊鏈基礎知識和第2層擴展有充分的了解。

zkSync和StarkNet是兩個最大的第二層(L2)解決方案，利用ZK-Rollup技術來擴展以太坊網絡。

在我們討論ZK-Rollup之前，我們應該先了解什么是零知識證明(ZKP)，以及它們在Rollup中如何使用?在密碼學中，零知識證明或協議是一種方法，通過這種方法，一方(證明者)可以向另一方(驗證者)證明給定的陳述是正確的，同時避免在陳述是正確的事實之外披露其他的信息。

zk-Rollup項目INTMAX完成500萬美元種子輪融資:4月13日消息，用于各種網絡服務和金融的無狀態zk-Rollup項目INTMAX的開發公司Ryodan Systems AG宣布完成了500萬美元的種子輪融資。HashKey Capital、Bitscale Capital、B Dash Ventures、SNZ、Scroll、Mask Network和Alchemy Ventures等參投。

INTMAX路線圖顯示，將于2023年二季度在以太坊主網上發布其Alpha測試版。2023年第四季度INTMAX主網正式發布。任何驗證者/礦工都可以參與網絡。[2023/4/14 14:02:33]

在ZK-Rollup的情況下，一個sequencer節點會批量處理數百個Rollup鏈交易，生成一個SNARK或STARK證明(稍后詳細介紹)，然后將這些交易發布到第一層。這些證明被稱為有效性證明，在將交易的狀態發布到以太坊主網之前，對交易進行加密驗證。

與Optimistic Rollup相比，ZKP 允許 ZK-Rollup 具有可忽略不計的提款延遲以及更高級別的安全性，因為我們不需要等待防欺詐窗口關閉或依賴于交易驗證者的誠實。

Taiko 已上線 ZK-EVM alpha-2 測試網:3月23日消息，基于 zkRollup 的以太坊二層網絡 Taiko 已上線 ZK-EVM alpha-2 測試網“Askja”，向所有開發人員開放以部署智能合約，部分集成了 ZKP 有效性證明，證明者現在無需許可即可生成證明，此外還啟用協議經濟學，對證明者進行真實獎勵以補償他們的資源消耗，對應的 L1 是以太坊測試網 Sepolia，并部署 Uniswap V2 分叉以支持兌換。[2023/3/23 13:21:25]

除了這些優點之外，ZK-Rollup還具有在未來迭代中支持私人交易的潛力。像Zcash和Aztec Network這樣的項目已經實現了ZK-proof的隱私保護功能，zkSync也公開表示打算讓他們的交易在未來變得更私密。

與Optimistic Rollup相比，ZK-Rollu從理論上來說，在每秒交易(TPS)上限、交易終止時間和安全性方面具有優勢。但是，它們在EVM兼容性方面卻不盡如人意。ZK-Rollup的這些特性使得Vitalik Buterin相信，在短期內，Optimistic Rollup可能在通用EVM計算中更優越。但從中期到長期來看，隨著技術的改進，ZK-Rollup將在所有用例中勝出。

波卡二層擴容協議Plasm開始研究ZK-Rollups 并計劃于Q4公布相關信息:10月13日，波卡二層擴容協議Plasm發推公布項目周報。周報顯示，Plasm Network計劃將實現Rollup解決方案，并已開始著手研究ZK-Rollups。官方表示，這方面的信息應該將在2020年第四季度公布。此外，周報還提到，Plasm已集成以太坊虛擬機EVM并升級至Substrate 2.0。[2020/10/13]

現在我們已經對ZK-Rollup的工作方式有了直觀的理解，可以開始zkSync和StarkNet的比較之旅了。

zkSync V1是MatterLabs于2020年6月向以太坊主網發布的SNARK證明Rollup協議。MatterLabs于2022年2月在以太坊測試網上發布了第一個兼容EVM的ZK-Rollup zkSync V2。

StarkNet是StarkWare Ltd.于2021年11月在以太坊測試網上發布的STARK證明Rollup協議。該協議在Alpha版本0.4.0時，于同月晚些時候發布到了主網。

zkSync和StarkNet之間的一個關鍵區別是，它們使用了不同的驗證協議，稱為SNARK(簡潔的非交互式知識論證)和STARK(可擴展的透明知識論證)。

動態 | 報告：以太坊可通過ZK-Rollup達到Visa的TPS:據U.today消息，以太坊基金會合作初創公司Iden3發布了有關ZK-Rollup功能如何提高以太坊網絡速度的報告。報告指出，大規模采用時低吞吐量被認為是最嚴重的瓶頸，而ZK-Rollup功能將允許在每個以太坊區塊中驗證更多交易。Visa網絡目前平均為2000 TPS，以太坊目前支持大約30 TPS，但是隨著ZK-Rollup的實施，這個數字可能會激增6300％。因此，這一突破并非完全不可能。[2019/12/15]

SNARK和STARK的根本區別在于它們的設置過程、可擴展性和量子計算機的抗攻擊能力。

ZK-SNARK必須經過一個可信的設置階段，在其中我們必須信任一小群開發人員不會操縱代碼或泄露漏洞信息。這個設置只需要完成一次，并且不存在重大的安全風險，但卻破壞了它的去中心化。

另一方面，ZK-STARK使用公開可驗證的隨機性來創建去信任的可驗證系統，從而無需信任設置。STARK目前也具有量子彈性，而SNARK有可能被量子計算機攻擊破解。

最后，ZK-STARK在計算速度和大小上也比ZK-SNARK更可擴展，有可能提高10倍的速度。然而，ZK-STARK目前的一個缺點是，該技術還不是很成熟，這限制了它的通用性。

以色列理工學院所研究的區塊鏈隱私解決方案 ZK-Starks正在變成現實:5月26日，據Coindesk報道，以色列理工學院發明的區塊鏈隱私解決方案ZK-Starks受到許多開發者稱贊。所謂的zk-starks提供了一種有希望將大量信息壓縮成小樣本的方式，命名為starks，并可以使用零知識證明來保護該信息的隱私。Starks對于量子計算也是高效，透明和安全的，Starks團隊稱之為“令牌技術模型”.創始人Eli Ben-Sasson和Alessandro Chiesa正在走企業路線，希望將他們的新技術提供給實際區塊鏈以換取其原生資產。許多社區的倡導者對這項技術發表了積極的評論，其中包括以太坊創始人Vitalik，他曾暗示這種系統可以部署在“以太坊3.0”之上。Ben-Sasson稱：“我們的技術是獨一無二的，因為它是目前唯一一個允許真正指數級加速驗證的計算系統，無需設置假設，也無需事先分配任何密鑰。”[2018/5/27]

由于zkSync和StarkNet使用了兩種不同的方法，它們在EVM兼容性上也有所不同。zkSync V2 聲稱 99% EVM 與 Solidity 和 Vyper 兼容，需要先編譯成中間語言Yul，然后再通過LLVM編譯成 zkEVM 字節碼。此外，zkSync支持他們的ZKP優化的類Rust的語言Zinc，它可以使用LLVM直接編譯成字節碼。然而，Zinc 目前還不是圖靈完備的，由于zkSync專注于Solidity 兼容性，其開發自2021年9月以來已經停止。

另一方面，StarkNet目前并沒有開發EVM兼容性。要在StarkNet上部署智能合約，開發人員需要學習Cairo，它是StarkWare為STARK可驗證程序構建的一種編程語言。另外，智能合約開發者也可以選擇使用NetherindEth開發的Warp將他們的Solidity代碼轉換為Cairo。但仍然有一些 Solidity 特性不被轉譯器支持，并且與 zkSync V2 的 EVM 兼容相差甚遠。

我們可能聽說過StarkEx，它是StarkWare的另一項主要技術。StarkEx不是一個ZK-Rollup，而是一個可定制的第二層SaaS(軟件即服務)，它使用STARK證明為應用程序提供大規模擴展。

為了避免混淆兩者，最簡單的方法就是記住以下幾點：

StarkNet是一個通用的Rollup鏈。StarkEx是一個專門為應用程序設計的工具包。

StarkNet 擴展以太坊。StarkEx擴展去中心化的交易所。

StarkNet允許dapp之間互操作，但StarkEx不允許。

理解這兩者之間的差異很重要，因為雖然使用 StarkEx 的 DApp 被包含在 StarkNet 生態系統中是很常見的，但 TVL 等指標是完全獨立的。

現在我們來看看StarkNet和zkSync各自的生態系統。下面是一個圖形對比。

截至2022年7月12日，zkSync的 (V1 & V2) TVL為5700萬美元。整個協議也是100%開源的，他們的 Github 存儲庫目前有 1.4k 星和 350 多個分叉。它們的基礎架構主要是用Rust和Typescript構建的。目前有112個dapp構建在zkSync上，其中10個在主網上。zkSync上的一些著名項目包括Zigzag，Argent等。

StarkNet的TVL目前約為63.5萬美元，有78個dapp正在開發中，只有少數應用在主網上。與其他著名的Rollup協議不同，StarkNet目前是非開源的，它的基礎設施是用Cairo構建的。StarkNet上一些著名的協議包括ArgentX (Argent為StarkNet開發的Web3錢包)和Orbiter Finance(一個去中心化的跨Rollup橋)。

當比較他們在社交媒體上的表現時，zkSync在Twitter上有大約有87K的關注者，在Discord和Telegram上有差不多的成員數量。

正如我們所看到的，zkSync和StarkNet的生態系統遠不如Optimism和Arbitrum等Optimistic Rollup協議的生態系統成熟。然而，zkSync和StarkNet都擁有強大的用戶和開發者社區，前景廣闊。

在短期內，zkSync一個重大里程碑將是他們的V2 Alpha主網發布，目前還沒有具體的發布日期。zkSync的長期計劃包括完全去中心化、zkSync代幣空投以及實現隱私保護智能合約。作為去中心化計劃的一部分，他們未來的代幣將用于質押，以便成為zkSync網絡上的驗證者。

StarkWare的短期目標是升級他們的Alpha主網，為穩定版本做準備。他們的長期目標有三個方面：建立可用性、提高性能和去中心化。

StarkWare認為他們已經完成了第一個目標，目前他們的開發重點是改善吞吐量、交易成本和延遲問題。StarkWare最近還發布了他們的去中心化提案，其中包括計劃于2022年9月發布的StarkNet代幣空投公告。StarkNet的代幣將用于系統治理、交易費用支付和參與StarkNet的共識機制。

Source：https://medium.com/@tokeninsight/zksync-vs-starkware-whats-the-difference-between-the-top-two-zk-Rollups-66d1a7d08ef3

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