ZKopru：結合 ZKP 和 Optimistic Rollup_ROL

引言

隱私性和可擴展性研究團隊都在填補零知識證明的前沿研究和以太坊應用開發之間的空白。

我們最近研究的一個重點領域是?zkopru，這是一套為隱私交易節約gas的新協議。我們已經在四月份完成了一場信任起步設置，自那時開始，我們就一直在埋頭苦干。我們已經到了實現網頁版錢包和壓力測試的最終階段。第二次審計也已在進行中。在本文中，我們想對Zkopru的特點作概要的說明，順便預告下Zkopru在未來幾周里有關公開測試網和主網的計劃。

本文預設了你已經大體了解以太坊、Layer2和零知識證明的基礎知識。

什么是Zkopru？

Zkopru的名字來源于zk和opru。你可能聽過零知識證明、zkrollup和optimisitcrollup。那到底什么是zk-optimisticrollup？且聽我仔細分解。

Polygon zkEVM聯創：Polygon zkEVM能夠以0.000058美元的費用證明一筆交易的真實性:金色財經報道，Polygon zkEVM聯合創始人 Nailwal 表示，Polygon zkEVM 能夠以 0.000058 美元的費用證明一筆交易的真實性。這使得其生態系統的成本對于 dApp 及其用戶而言幾乎可以忽略不計。所以你現在擁有非常便宜的成本 txns，到L1的出口時間小于5分鐘，無需等待 7 天。[2023/6/11 21:29:07]

什么是零知識證明？

零知識證明方案讓驗證者可以驗證一個計算過程的正確性，且驗證者無需自己重新執行這段計算、證明者也無需暴露計算的輸入。因此，零知識證明可以用于實現可擴展性和隱私性。Zkopru使用零知識證明來保證交易的隱私性。Zcash、AZTEKnetwork?和?tornado.cash?都是在區塊鏈上使用零知識證明來實現隱私性的例子。

數據：zkSync Era過去一周漲幅46912.7%:金色財經報道，據L2BEAT數據顯示，Arbitrum網絡TVL達58.1億美元（其原生Token ARB占比為27.59%），過去一周漲幅達49.91%。zkSync Era網絡TVL達3389萬美元，zkSync Era過去一周漲幅達到46912.7%，Layer 2網絡總體TVL達87.6億美元，周漲幅為25.74%。[2023/3/27 13:28:12]

什么是optimisticrollup？

Optimisticrollup是一種Layer-2技術方案，其內部運行是平行于以太坊主鏈的。optimisticrollup可以帶來可擴展性上的提升，因為它們默認不在主鏈上執行任何計算。相反，用戶在optimisticrollup環境下發送交易后，它只會在主鏈上發布執行后的狀態根以及這些交易的數據，這一切都不會造成主鏈狀態的增長，因此可以減少gas開銷。在使用以太坊時，修改狀態是開銷繁重的事情，所以，optimisticrollup可以提供高達10~100倍的吞吐量提升。這篇文章介紹了optimisticrollup的更多細節。Rollup的運行需要一種稱為“協調者”的角色，需要他們來計算新狀態并在以太坊區塊鏈上發送數據。

OffChain Labs聯創: zkEVM遠未成熟，任何推動這種敘事的團隊都在損害社區:10月17日消息，Arbitru m開發公司OffChain Labs聯創Steven Goldfeder在其社交平臺表示，目前有團隊聲稱首個zkEVM將于本月底上線主網，但其對此持否定態度，并稱任何推動這種敘事的團隊都在損害社區。

Goldfeder表示，當前推出的zkEVM測試網并沒有啟用zk-proofs，也沒有經過安全審計，這表明我們還沒有為黃金時段做好準備。[2022/10/17 17:29:00]

什么是zk+opru

Zkopru是一個基于UTXO的optimisticrollup項目。還有另一種類型的rollup叫做zk-rollup，它使用零知識證明來驗證rollup狀態更新計算的正確性——但Zkopru不是?zk-rollup。因為zk-rollup僅使用零知識證明作為生成計算有效性證明的方法，但Zkopru使用零知識證明來保證每一筆轉賬都是隱私的。

zkSync呼吁開發者就其技術文檔提供改善反饋:9月25日消息，Layer2擴容項目zkSync官方發推稱，由于距離zkSync 2.0主網啟動的時間已越來越近，為了提供更好的開發支持，希望開發者們就其技術文檔的檢索便捷性、完整性、可讀性等多個方面提供全面的建議與反饋。[2022/9/25 7:19:45]

這個概念在gas消耗量上具有很大的優勢。在以太坊主鏈上直接執行一筆零知識的交易，必須使用一個對SNARK友好的哈希函數來構建一棵默克爾樹，這都是非常昂貴的。使用optimisticrollup，我們可以在鏈下更新這棵默克爾樹，成本低得多。結果是，我們這套協議，單次隱私轉賬在主鏈上只需使用8800gas。

為什么我需要Zkopru呢？

接下來，我們講講最重要的部分：Zkopru面向用戶的功能。用戶可以通過一個網頁端錢包跟這個系統交互，從充值、取款、轉賬到在L2上做幣幣互換，都可以。下面我們概要介紹下這幾個功能的用戶體驗；更詳盡的技術描述，請看我們的文檔和?GitHub。

以太坊ZK Rollup擴容方案Hermez發布白皮書:由以太坊擴容解決方案技術團隊iden3推出基于ZK Rollup概念的擴容網絡Hermez發布白皮書，據白皮書介紹，Hermez允許在以太坊公共區塊鏈之上擴展支付和代幣轉移，它的設計考慮了ETH、DAI、USDT和WBTC等代幣。Hermez通過將每筆交易壓縮到約10個字節來改善區塊鏈的可擴展性，預估可以提升到2000 筆每秒的交易速度。[2020/10/10]

充值：用戶可以把ETH、ERC-20代幣和NFT存入L1上的Zkopru合約。在存入資金之后，用戶就可以在L2上轉移自己的資產，而這背后是一套基于UTXO的表示方法。

轉賬：存入資產后，資產還是關聯著用戶的賬戶，但隱私交易功能可以打破這種關聯。在轉賬時，發送者需要接收方的Zkopru地址，這個不是以太坊地址哈，但用戶可以在Zkopru錢包中使用同一把私鑰生成一個相應的地址。錢包軟件會生成一個零知識證明，證明轉賬前后系統的完整性，而無需把交易提交給Zkopru的協調者，也無需公開任何細節。

取款：用戶希望從L2撤出資金到L1的時候，可以直接使用錢包的取款功能。這個操作的交易細節就需要公開了，所以取款的地址和數量都不再是隱私的了。就像其它optimisticrollup方案一樣，Zkopru需要用戶等待7天，取款才能完成。不想等待的用戶可以使用即時取款機制。

即時取款：如果用戶想要即時取款，他們可以出價請求另一個用戶預付資金。預付資金者可以拿到手續費，但要承擔交易被欺詐證明無效化的風險。

原子化互換：Zkopru支持原子化互換。兩名用戶可以請求協調者協助兩者資產的互換，如果協調者拒絕協助，他們就會被懲罰。這項服務會有專門的一個網站。現在很難高效而隱私地找到相互匹配的訂單。我們正在開發一個支持隱私訂單匹配的解決方案。

成本：

用戶可以存取ETH、ERC-20代幣和NFT。而且也有可能做到在一筆交易中同時存入ETH、ERC-20代幣和NFT。下圖所示的USD價值基于gasprice為25gwei和ETH的價格為2500美元的假設。

對于rollup內的隱私轉賬，協調者會根據相關交易在L1上發生的成本收取一定的手續費。批量的交易會更便宜，而且要看UTXO的數量：

除了上面列出的成本，協調者還需要為每批交易支付一筆一次性費用171954Gas。

那什么時候能用上呢？

大約兩周后，Zkopru合約將部署在測試網上，錢包UI也會放出，我們也會放出更多文檔來講解用戶如何上手。如果測試網上沒有出現大的問題，那么再過約兩周，我們會放出主網合約。預計第二次審計也會在這個時間出結果。

結論

經過多年的努力，Zkopru將很快進入生產環境，為以太坊提供便宜、隱私的交易。如果你想在測試網上使用Zkopru，請關注我們的下一篇博客。你也可以在我們的?github、網站和博客了解更多。

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