零知識證明正在改變以太坊的游戲規則_ROL

編譯：Yuanshan@Web3CN.Pro

作者：William M. Peaster

從區塊鏈層面出發，以太坊生命的初始階段是單一的（monolithic）。這意味著在最初的幾年里，Layer 1以太坊主網全權負責執行自己的交易，促進自己的網絡安全，并為自己的數據可用性提供服務。

然而，在過去的幾年里，以太坊一直在迅速轉向模塊化設計（modular design）。這意味著對以太坊的運行來說，采用外部第三方解決方案對自身進行擴展，是一種理想的方式。

比如近年來，像Arbitrum和zkSync等Layer 2項目的興起，它們在以太坊之外（即鏈下）執行交易，然后有效地將批量交易“Rollup”到以太坊Layer 1，在此過程中提供便宜、合理的價格和便捷的用戶體驗。

Modular Ethereum - via Ultra Scalable Ethereum

基于零知識的隱私協議 Elusiv 已在 Solana 上線主網:3月9日消息，基于零知識且合規的隱私協議 Elusiv 已在 Solana 上線主網，允許用戶發送隱私交易。此外，Elusiv 與 Solana Pay 兼容，并支持 SOL 和 SPL 代幣。基本合規性功能包括所有權證明和創建查看密鑰的能力，使用戶可以根據需要控制他們共享的交易信息。

據悉，Elusiv 旨在為用戶和商家提供隱私保護，同時通過低交易合規解決方案保持安全。此外，Elusiv 可使標準交易隱私化，同時允許用戶選擇要公開的交易。Elusiv 于 2022 年 11 月完成 350 萬美元融資，Big Brain Holdings、Jump Crypto、Solana Ventures 等參投。[2023/3/9 12:52:17]

從L1到L2

今天，以太坊L1本身實現了30筆/秒的交易（TPS）。但為了更好地處理全球鏈上活動，且不會造成重大網絡擁塞（高費用、慢速），L2的擴展創新將給以太坊帶來更強大的能力。

具體而言，實現這樣的優秀能力有兩種主要類型的解決方案：鏈上擴展和鏈下擴展。鏈上擴展是指直接對區塊鏈進行任何更改，以提高其交易執行能力，即吞吐速度。對以太坊來說，分片（ sharding）就是一個例子。它把以太坊活動的負載分散到數十個主鏈，而不是單一的主網上。

波卡生態零知識證明項目Starks Network與KILT Protocol達成合作:據官方消息，2020年12月18日，波卡生態零知識證明項目Starks Network與來自德國柏林的KILT Protocol項目達成戰略合作協議。雙方將在中歐Web3數字身份實驗室的合作框架下，圍繞“自主權數據”與“自證明計算”的主題，并通過波卡區塊鏈的跨鏈功能進行功能交互與應用組合，在去中心化數字身份、可驗證數字憑證、零知識證明與數據隱私保護等方面展開全面合作。[2020/12/19 15:46:29]

The future of Ethereum L2s + shards - via Vitalik Buterin

鏈下擴展是指在鏈下執行交易執行能力，即L2。鏈下擴展不像分片一樣將 L1 拆分為許多主鏈，而是在外部構建第2層。

以太坊的敘事也正逐漸從L1向L2轉變。

動態 | 全新零知識證明論文被IEEE學術會議收錄 或能抵抗量子計算機:由四位研究人員共同發表的論文透明多項式委托及其在零知識證明中的應用被第 41 屆電氣電子工程師學會安全隱私學術會議（IEEE S&P 2020）接受，其作者之一的Yupeng Zhang在推特上公開了該消息，他來自于德克薩斯州農工大學，另外三名作者來自于加州大學伯克利分校，分別是Jiaheng Zhang、Tiancheng Xie和Dawn Song （宋曉冬），宋曉冬教授也是區塊鏈隱私計算平臺Oasis Labs的創始人。據Yupeng Zhang介紹，該論文提出了一個全新且透明的零知識證明機制，可以提供非常快的驗證時間，也不需要可信設置（trusted setup）。論文中介紹到，該零知識證明機制僅使用了輕量級的加密算法比如抗碰撞的哈希函數，所以也可能是量子安全的。[2019/12/26]

而當談到L2時，當下最受歡迎的解決方案之一是ZK Rollup（零知識匯總）。這是因為在速度上，以太坊和它不在一個層級。ZK Rollup可以實現大約2000 TPS的速度，而以太坊目前是30 TPS。

聲音 | 數字資產研究院郭宇：區塊鏈的信任需要結合共識算法、零知識證明和形式化驗證:12月22日，數字資產與區塊鏈年會（2019）暨中國投資協會數字資產研究中心成立大會在京舉辦。數字資產研究院學術與技術委員郭宇演講中表示，區塊鏈網絡的吞吐率低下的核心原因是網絡寬帶限制，提高出塊速度是此前比較流行的解決方案，但這種做法會導致區塊鏈分叉，甚至可能威脅區塊鏈系統安全。郭宇認為，要在不降低安全性的前提下，提高區塊鏈吞吐率的解決方案是零知識證明。郭宇指出，區塊鏈系統的可信實際上包括三方面：共識算法提供區塊鏈協議信任，零知識證明提供數據信息和計算完整性，形式化驗證保證計算邏輯可信。區塊鏈的信任需要共識算法、零知識證明和形式化驗證三者的結合。（新浪財經）[2019/12/23]

依靠以太坊安全性的同時，ZK Rollup既帶來了高效的運行速度，又提供了低廉的價格，受到當前資本及市場對它的極大關注。其中一些L2項目也在飛速發展，如：

dYdX：加密貨幣和衍生品交易所，TVL（總鎖定價值）達$375

MLoopring：L2交易，NFTs，TVL達$121

動態 | 德勤在企業區塊鏈產品中添加零知識證明隱私技術:德勤（Deloitte）周二在阿姆斯特丹舉行的ZKProof社區活動上宣布，已在其企業區塊鏈產品中增加了零知識證明隱私技術。德勤與以色列的零知識證明專家QEDIT合作，幫助用戶控制區塊鏈共享有關他們所獲得的證書和資格的數據。（coindesk）[2019/10/29]

MzkSync Lite：L2 交易，NFTs，TVL達$65M

Space：L2交易，NFTs，TVL達$49M

Four of the largest 10 L2s today are ZK rollups - via L2BEAT

從ZK Rollup到zkEVMs

ZK rollup有兩個主要架構：鏈上以太坊智能合約和基于以太坊交易和執行環境的鏈下虛擬機（VM）。

zkEVM則是與以太坊虛擬機 （EVM） 兼容的 ZK rollup，即以太坊 L1 的執行環境。

Illustration of Polygon zkEVM’s general approach to scaling - via Polygon

在以太坊開始擴容競賽時，像Arbitrum和Optimism這樣的Optimistic Rollup具有巨大的優勢，因為它更容易與EVM兼容甚至完全等效。這種技術“親和力”使應用程序可以輕松地移植其代碼，并使用從L1到L2的自己喜歡的工具，這是很棒的用戶體驗。

相比之下，ZK Rollup從定制的虛擬機（VM）開始，意味著項目需要進行大量的工作，即“解釋”來自 EVM 的代碼或使用從頭開始編寫的新代碼（截至2023年3月，多個ZK Rollup項目現在即將推出自己的zkEVM實現）。

因此，zkEVM的到來代表了Vitalik Buterin在2021年預測的重要一步，即“隨著技術的改進，中長期來看，ZK Rollup將在所有用例中勝出。由于 ZK Rollup使用了加密證明，因此與Optimistic Rollup相比，它們具有內置的隱私和安全優勢。當您將 EVM 兼容性添加到組合中時，ZK Rollup有可能在未來超越Optimistic Rollup”。

Type1、Type2 zkEVM的競賽進行時

如果說以太坊“擴容戰”是指Optimistic Rollup和ZK Rollup之間的競爭，以提供最佳的區塊鏈擴容解決方案。那么發生在ZK Rollup內部之間的競爭也才剛剛開始，即看看哪個團隊能夠實現Vitalik Buterin定義的第一個“Type 1”和“Type 2”zkEVM。

Buterin’s types of zkEVM

2022年8月，Buterin提供了一種衡量 zkEVM 能力的方法，即以Type1到Type4的等級來對其進行評級。Type 1 zkEVM 將與 EVM 完全等效，甚至可以用于升級以太坊本身，而Type 4 zkEVM 只能與以太坊某些應用程序兼容。

也就是說，由于工作涉及較廣，Type 1 zkEVM的實現還需要一段時間，但是現在有多個項目正在嘗試Type 2 zkEVM。

The main zkEVM efforts today - via Immutable X

例如，Polygon zkEVM是Type 3 zkEVM，并且正在成為Type 2 zkEVM，接近EVM等效（也有一些額外的細微差別）。

Scroll是另一個值得關注的項目，目前正在朝著Type 2 zkEVM發展。

相比之下，zkSync Era通過自定義功能和zkPorter（令人印象深刻的Volitions）進行了增強。當然，它的可能性范圍是開放的。

迄今為止，zkEVM的最新進展項目有：

將于3月27日開啟主網測試版的Polygon zkEVM；

已向Buider推出主網的zkSync Era；

剛剛發布Goerli zkEVM測試網（主網之前的最后一步）的Scroll；

處于Type 3狀態并且正在升級的Starknet的Kakarot zkEVM；

Source: Messari

結語

以太坊本身可能會升級到Type 1 zkEVM，以進一步進行鏈上擴展，這是極有可能的事。與此同時，作為潛在升級的補充，從Type 2s到Type 4s的外部zkEVM將繼續蓬勃發展，為開發人員和用戶提供以太坊 L1 無法提供的獨特自定義功能，如用戶體驗增強功能。

總而言之，ZK Rollup（可以說是整個L2）的最終結果是zkEVM，而這些努力的項目中的第一個正處于推出市場的前沿。2023年也將是普遍加密用戶能夠首次嘗試 zkEVM 的一年。

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