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zkSync 2.0:你好 以太坊_SYN

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介紹

面對最大的技術挑戰,我們正朝著在EVM兼容環境中部署智能合約開始沖刺。測試網的第一個版本已經上線:您已經可以使用區塊瀏覽器查看zkSync2.0上的活動。在這篇文章中,我們將深入解釋每個關鍵組件、提供進度更新以及下一個版本的計劃。

主要成就

在密碼學方面,zkEVM的指令集已經完成,并且兩個實現都完成了:在電路中和在執行環境中。

在編譯器方面,用Solidity和Zinc編寫的智能合約現在可以編譯成zkEVM字節碼。

在核心基礎設施方面,全節點集成完成,能夠成功部署和執行編譯后的智能合約。

雖然zkEVM和核心2.0基礎設施已準備好公開,但編譯器需要更多的工作來正確覆蓋所有邊緣情況。為了提供更全面的開發人員體驗,我們決定在編譯器100%可靠后立即開放對zkEVM、編譯器和核心SDK的訪問。

zkSync2.0與以太坊的比較

大多數事情看起來和感覺都一樣。以下是一些重要的區別:

Solidity智能合約

支持以太坊中的大多數操作碼!但是,也有一些例外:

此版本不支持ADDMOD、SMOD、MULMOD、EXP和CREATE2操作碼,但將來會支持。

我們暫時不支持KECCAK256操作碼,而是會自動將其所有調用替換為對另一個抗碰撞哈希函數的調用。KECCAK256稍后將作為預編譯引入。

數據:zkSync橋接存儲總價值突破30萬枚 ETH:金色財經報道,據Dune Analytics最新數據顯示,以太坊Layer2擴容解決方案zkSync跨鏈橋接存儲總價值已突破30萬枚 ETH,本文撰寫時達到300,192枚(按照當前ETH價格計算約合5.7億美元),參與橋接交易的用戶量為976,796個。其他L2方面,Arbitrum當前橋接存儲總價值為2,591,244 ETH,Optimism為551,891 ETH,StarkNet為95,511ETH。[2023/6/27 22:01:48]

我們決定不包含SELFDESTRUCT操作碼,因為以太坊計劃將其刪除。

我們可能會取消對完整256位XOR/AND/OR操作碼的支持,因為這些僅存在于已編譯的用于位掩碼的Solidity代碼中。這可以由編譯器使用其他操作碼來完成。

費用

在zkSync2.0中,有一個不同的gas概念。交易價格將根據當前的L1gas價格和ZKP生成成本而波動。智能合約調用將具有最大數量的zkEVM步驟和存儲寫入參數。

Web3API

下一個版本將包括我們的Web3API實現,它將與以太坊文檔定義的Web3標準兼容。事件將開箱即用,所有服務都可以輕松集成。

zkSync包含L1沒有的功能,例如已提交和最終塊的概念。因此,將有其他方法可以讓開發人員更精確地控制數據。Web3客戶端代碼將接收與以太坊相同的數據,但可以使用`zksync_`命名空間請求特殊信息。

Arbitrum宣布空投后,zkSync 與 StarkNet 上日活用戶數大幅增長:3月20日消息,Web3知識圖譜協議0xScope發推稱,在Arbitrum宣布將進行空投之后,zkSync與StarkNet上日活用戶數均增長了約 10 倍。

據Dune數據顯示,昨日共有17,012筆交易將2237.6枚ETH橋接至zkSync,共有8572筆交易將858.5枚ETH橋接至StarkNet,跨鏈橋接ETH至zkSync與StarkNet網絡的筆數均創單日歷史新高。[2023/3/20 13:15:01]

由于zkSync有多種交易類型,并且使用EIP712簽名,因此`eth_sendRawTransaction`數據的格式會與L1不同。但是,編碼對應于以太坊ABI,因此支持它并不困難。

簽署交易

zkSync2.0中的交易可以通過兩種方式進行授權:

用戶可以通過簽署EIP712消息,使用他們的普通以太坊錢包簽署交易。

任何賬戶都可以設置公鑰來創建我們內部的Schnorr簽名來簽署交易。這允許基于智能合約的錢包與zkSync2.0進行交互,而無需發送L1消息的額外成本。

存儲效率提升

每個塊僅應用一次存儲槽覆蓋。這意味著如果多個用戶與單個AMM合約交互,則AMM合約的存儲槽只會被覆蓋一次。這允許排序器稍后向用戶退還單次寫入的共享成本。

LayerSwap集成Layer2網絡zkSync,用戶可從CEX將資產轉移至zkSync:12月24日消息,跨鏈及跨層協議LayerSwap已集成Layer2網絡zkSync,用戶現可通過該協議將資產從CEX平臺轉移至zkSync。[2021/12/24 8:02:08]

預編譯

“預編譯”機制是計劃中的,但將在稍后發布。我們計劃首先支持keccak256、sha256哈希和ECDSA恢復原語。根據需求和復雜性,可以考慮包含其他預編譯,例如Blake2f輪函數。

進一步的限制

zkSync2.0的第一次迭代可能會對每筆交易施加32次智能合約調用的額外限制,直到實施適當的記賬機制。

執行跟蹤將有一個硬性限制,但它與以太坊區塊大小的當前限制相當,不應影響大多數協議。

可能還有更多限制,但我們的目標是在最終版本中將它們減少到絕對最小值。

深入了解zkSync2.0架構

您可能聽說過區塊鏈三難困境,但在擴展以太坊時,還有第四個因素:可編程性。所有當前的擴展解決方案都存在于為了可擴展性而犧牲一些安全性、去中心化和可編程性的范圍內。zkSync2.0的設計結合了以下2項技術突破,最大限度地發揮了所有4項功能:

zkEVM:為我們與EVM兼容的zkRollup提供動力的引擎,這是唯一具有L1安全性和可靠性智能合約支持的解決方案。

ZKSwap開啟XDEX/ZKS流動性雙挖活動:據ZKSwap官方消息,ZKSwap與去中心化交易所xDEX已達成戰略合作,并將于2021年3月31日18時在ZKSwap平臺開啟流動性雙挖活動。雙挖活動開啟后,xDEX將為ZKSwap平臺用戶額外提供20萬個XDEX代幣激勵流動性提供者,用戶只需在L2上添加XDEX/ZKS流動性,按照活動規則進行操作,即可在獲取ZKS挖礦獎勵的同時額外獲得XDEX代幣獎勵,XDEX代幣獎勵將在本次活動剩余的26天內線性分發。

據zkswap.info數據顯示,目前,ZKSwap上XDEX/ZKS流動性已超100萬美金。[2021/3/30 19:29:26]

zkPorter:一個鏈下數據可用性系統,其可擴展性比匯總高2個數量級。

由于zkEVM和zkPorter是可互操作和可組合的,因此zkSync2.0能夠顯著優于所有其他擴展解決方案。

目前的共識是Eth2數據分片將在2022年底到來,以在不犧牲去中心化的情況下提供指數級更大的數據可用性層。zkSync的zkRollup技術結合Eth2數據分片是最終目標,在不犧牲4個因素中的任何一個的情況下達到100,000+TPS。

數據:ZKS突破3.66USDT,上線最高漲幅358.25%:MXC抹茶交易數據,ZKS突破3.66USDT,24小時漲23.64%。2月13日,MXC抹茶創新區上線ZKS,開放USDT交易,相比0.8USDT開盤價,上線最高漲幅358.25%。資料顯示,ZKSwap 是一套基于自動化做市商(AMM,Automated Market Maker)的Swap協議。[2021/2/18 17:26:16]

狀態樹

zkSync2.0狀態樹覆蓋了以太坊的完整160位地址空間。每個帳戶將駐留在狀態的zkRollup部分或zkPorter部分。zkRollup和zkPorter帳戶完全相同,除了一個組件:保證數據可用性。zkRollup交易數據通過calldata發布到以太坊,zkPorter交易數據發布到zkSyncGuardian網絡,zkSync代幣持有者參與權益證明。

數據發布的地方是成本和安全性之間的權衡。zkPorter交易比匯總交易便宜得多,但它有可能導致您的資金被凍結。但是,zkRollup和zkPorter帳戶的有效性都是通過零知識證明和以太坊來保證的。換句話說,zkPorter中的資金只能被凍結,不能被盜。

zkRollup和zkPorter帳戶的互操作性和可組合性使每個用戶都有機會成為zkSync中的一等公民。部署在zkRollup端的Uniswap可以通過zkPorter帳戶訪問以交換最低費用。zkSync2.0是一個系統,旨在供整個金融領域的用戶參與。

密碼學

我們的VM,最常被稱為zkEVM,不是EVM1:1副本,而是旨在能夠運行99%用Solidity編寫的合約并保持其相同的行為,例如在恢復和異常期間。同時,zkEVM被編寫為在電路中高效生成零知識證明。

這是在我們的證明系統沒有任何重大變化的情況下完成的;我們繼續將PLONK與自定義門和查找表以及以太坊的BN-254曲線一起使用。這是有利的,因為自2020年6月以來,該證明系統已經在zkSync1.0以及使用相同證明系統的其他項目中進行了實戰測試。

再一次,我們很高興地宣布,經過幾個月的努力:zkEVM的指令集已經完成并在電路和執行環境中實現。

這里有一個重要的區別:電路和執行環境中的實現是分開的,用于不同的目的。電路的工作是生成執行跟蹤的證明并提供證人,但這非常慢。另一方面,執行環境是zkEVM在rust中的直接實現,高效且快速。如果我們依靠電路來生成證明和執行,交易最終確定將需要幾個小時。證明生成和簡單執行的分離使zkSync上的交易能夠即時結算。

接下來,我們專注于將zkEVM和編譯器結合在一起,并將遞歸結合在一起:塊之間的遞歸,它允許我們為N個塊發布一個證明,以及塊內的遞歸,它聚合塊的不同邏輯部分的子證明.這是簡單的部分!自2020年6月以來,zkSync1.0的主網上已在使用區塊之間的遞歸聚合證明。有關區塊內遞歸以及我們的zkEVM工作原理的更多信息,請觀看此視頻說明。

編譯器

我們同時致力于兩個針對zkEVM的編譯器前端:Yul和Zinc。Yul是一種中間Solidity表示,可以為不同的后端編譯為字節碼。Zinc是我們用于智能合約和通用零知識證明電路的基于Rust的語言。

由于編譯器是使用LLVM框架構建的,因此可以將其視為具有前端Yul→LLVMIR和后端LLVMIR→zkEVM字節碼。LLVM的采用帶來了幾個主要優勢:

LLVM優化框架無與倫比:它從LLVMIR生成最高效的zkEVM字節碼。

使用較新版本的Solidity或Zinc,編譯器前端將處理所有更改,而LLVM將使我們無需更改編譯器后端。

未來,如果開發人員想用原生Rust或Javascript編寫智能合約,只需為該語言構建編譯器前端,智能合約就可以在zkSync中開箱即用。

編譯器的安全性對我們來說至關重要,并且已經通過了多套測試:

Zinc和Yul編譯器中的詞法、語法和語義測試。

我們自己的Zinc和Solidity集成測試,貫穿整個智能合約生命周期:從解析源代碼到合約部署和在zkSync上執行交易。

從Solidity存儲庫集成的廣泛的測試套件,適用于我們的集成測試工具。

每個套件已經包含數千個測試,我們將把這個數字至少增加一個數量級。

我們的2個編譯器已經成功部署并執行了兩種語言的簡單智能合約。但是還有更多的優化需要完成,一些復雜的LLVMIR語句需要轉換為zkEVM字節碼。因此,我們決定在編譯器處于更健壯的狀態之前不發布它。

編譯器完成后,我們將專注于使Zinc更具表現力和功能更豐富,然后構建Rust編譯器前端以允許使用原生Rust編寫智能合約。

核心基礎設施

zkSync2.0核心由幾個關鍵角色組成:

完整節點

通過虛擬機的zkEVM字節碼的預電路執行器環境

該狀態在交易發送后的幾秒鐘內可用,

過濾掉可能導致區塊膨脹的明顯不正確的交易,

在內存池中執行交易并生成區塊。

證明者

接收區塊的見證人并生成零知識證明,

用于并行證明生成的證明者接口,

自定義證明者自動縮放器,可根據需要創建和終止證明者機器。

交互器

用于觀看和與以太坊L1交互的工具,

根據代幣價格、ZKP生成成本和L1gas價格計算交易費用。

偏執監視器

Prometheus、elastic、sentry、uptime、幾個獨立的事件通知系統和自定義健康檢查服務。

這個核心基礎設施功能齊全,已經集成了zkEVM執行器。

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