ARK:zk-rollup 爭奪戰：zkSync vs. StarkWare

就這么說 zk-rollup 將大獲成功，顯得過于輕描淡寫了。有兩個項目已經研究這項技術多年了，它們大放異彩的時刻即將來臨。這其中會有什么機會？它們之間有什么不同？什么時候發布代幣？這是一條對 @zksync 和 @StarkWareLtd 進行比較的推文：

事先聲明，這是一個如此大的話題，我正在盡力掌握這些知識。但我可能會走一些捷徑，或在解釋時會犯一些錯誤，請隨時在評論中糾正我的錯誤，讓這篇推文更加精確。

目前已經有大量詳細的資源解釋了什么是 zk-rollup 以及它與 optimistic rollup 的區別。所以在本文中，我主要關注 zk-rollup 背后的基本直覺原因以及零知識證明擴容解決方案賽道中兩個主要玩家之間的區別，即 @zksync 和 ?@StarkWareLtd。

直覺原因：以太坊就是我們所說的 “單一型”(monolithic) 區塊鏈。因為共識、執行和數據可用性都發生在以太坊區塊鏈上。這是不可持續的 (因為這意味著所有節點必須執行這三個功能)，這也是為什么單一型的以太坊區塊鏈無法擴展的原因。

想要實現擴容，以太坊必須向 “模塊化”(modular) 的區塊鏈發展。這意味著只將區塊鏈用于其最擅長的領域：共識，并將執行和數據可用性 (data availability, DA) 的工作外包給鏈下。

但是，我們應該如何在保證其繼承 L1 安全性的同時將執行和數據可用性的工作轉移？通過 zk-rollup，成千上萬的交易被打包成一個單一的、數學上可驗證的 zk 證明，并且只有這個證明被存儲在鏈上。

現在我們來比較一下 @zksync 和 @StarkWareLtd。我會盡可能使用簡潔的語言，并從這幾個角度進行比較：團隊及成立初期、技術、數據可用性、融資和背后的支持者、當前產品和路線圖、個人的看法和我們的機會。

團隊和成立初期

StarkWare 團隊成立于 2018 年 5 月。其團隊由世界級的密碼學家和科學家組成。核心成員是 Zcash 的前首席科學家，多年來在零知識領域開拓創新。他們發布了許多學術論文，并正將其實現成現實產品 Starknet。

Opside ZK-RaaS現已支持ETH/BSC/Polygon測試網等L1選項:8月14日消息，據官方消息，ZK-RaaS平臺OpsideOpside 宣布發布Rollup LaunchBase Alpha版本，現已上線測試網。

該版本中，Rollup L1主鏈選項新增支持 ETH/BSC/Polygon 測試網，并提供多種 DA / shared sequencer 等模塊化組件。此外，Rollup LaunchBase還支持添加多種Infra as a Service選項供項目方進行初期選擇，包括Dex as a Service, Oracle as a Service, NFTmarket as a Service, DID as a Service等，可選項涵蓋 iZUMi、Star Protocol、Space ID、Supraoracle等。[2023/8/14 16:24:42]

另一個就是 @zksync，其團隊 Matter Labs 成立于 2019 年 12 月，Alex G. 作為其聯合創始人。我無法找到更多關于其團隊成員背后的信息，但 ZkSync 2.0 帶來的技術突破說明了這一點：他們有跨行業者的氣質，并且辦事效率高。

技術

這兩個項目都有一個類似的架構。會有一個 rollup 智能合約插入到以太坊區塊鏈中，用來存儲 L2 狀態轉換的 zk 證明。此外，會有兩種數據存儲方式可選，為網絡提供動力。

證明者 (prover)：負責繁重工作的少量節點。他們負責計算所有交易，并將其聚合成簡潔的 zk 證明。他們在專門的硬件上運行 (可以認為是黑匣子)。我們所知道的是，從數學層面上他們無法偽造假的 zk 證明。

驗證者 (validator)：負責抗審查的大量節點。他們驗證 prover 所提交的證明的有效性。每個人都可以運行這類節點，且不需要特定的硬件。

此外，這兩個項目都不得不競相克服一個主要的技術問題，即創建一個通用的 zk 證明系統。誰能提供一個最佳的解決方案，誰就是這個賽道的王者。因為直到現在所有的 zk 電路都是專用集成電路，即根據不同的應用實現不同的 zk 電路。這意味著每個應用都有一個 zk-rollup，而且不兼容 EVM。大家猜怎么著，@zksync 和 @StarkWareLtd 都做到了，但使用了不同的技術。

V神：ZK-Rollups或成為以太坊主要Layer 2解決方案:8月8日消息，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin在ETHSeoul演講時預測，ZK-Rollups將在以太坊Layer2擴容之戰中擊敗Optimistic Rollups，比如用戶不需要7天的等待期。Vitalik Buterin指出，ZK-Rollups在將資金移入和移出主網時速度更快，這可能會導致更廣泛地采用。從現在起的10多年甚至更久，我預計Rollups基本上都將會是ZK。ZK-Rollups的EVM兼容性正在開發當中，Vitalik Buterin補充道，我們實際上已經能看到zk-EVM幾乎準備好實現與以太坊交易一起進行擴容，這太棒了。（the block）[2022/8/9 12:10:54]

StarkWare: 他們使用基于 STARKs 證明的密碼學技術。這項技術由 StarkWare 團隊發明，與 SNARKs 證明 (zkSync 使用的技術) 相比有兩個主要優勢：

"T" 指的是 "transparent"(透明的)，這意味著系統運行無需信任設置；

生成 STARKs 證明的速度比 SNARKs 的快 10 倍。

STARKs 的問題在于其技術不如 SNARKs 成熟，并且如果它實現了圖靈完備，就很難與 EVM 兼容。StarkWare 創建了一種特定的編程語言 Cairo 來運行由 STARKs 支持的自主型程序。但由于現在很少人愿意去學一門新的編程語言來執行智能合約，StarkWare 團隊現在正與 Nethermind 團隊合作創建代碼轉譯器 Warp，來講 Solidity 智能合約無縫轉換為 Cairo，以便使其與 EVM 兼容。

zkSync 使用基于 SNARKs 證明 (尤其是 PLONK) 的 zk 系統。因此，該系統的整個安全性依賴于 2019 年秋天推出的一套信任設置 (Multi-party Computation Ceremony)。其中涉及許多知名的加密圈內人，包括 Vitalik Buterin。

V神：DeFi實現zk-rollups比較困難:以太坊創始人V神剛剛發推稱，為DeFi實現zk-rollups比較困難，因為所有的DeFi需要支持SNARK內部的通用計算。[2020/9/1]

至少有一個參與者是誠實的，那么這個系統才可以被證明是安全的。所以我不認為 “可信設置” 可以用來反駁 zkSync 的 SNARKs 比 STARKs 慢這一論點，盡管 zkSync 團隊做了許多優化。但 zkSync 系統實現 EVM 兼容的方式要比 STARKs 的要自然。事實上，智能合約 (幾乎) 可以由 zkSync 編譯器逐一轉換操作碼，這使得 Solidity 成為 zkSync 的 ”一等公民“。所以不需要一個中介語言或者專門的轉譯器。

數據可用性 (DA)

zk-rollup 將交易計算的壓力從 L1 中移除，允許以太坊擴容到最高 2000-3000 tps。這聽起來很棒，但還是不夠。在 "只提供 rollup" 的方案下，DA 的壓力仍然留在 L1 上，并且交易數據通過 calldata 寫入 L1 中。

DA 非常重要，有了它，用戶才能在 Etherscan 上看到自己的交易發生了什么。而如果沒有 DA，用戶交易的執行就變成一個黑匣子。如果用戶更傾向于選擇便宜的交易費，而不需要可以直接在 L1 上追蹤交易的功能，這也沒問題。也就是說，必須給用戶提供選擇。

用戶要么選擇把其交易數據寫在 L1 上，但手續費會高一點；要么選擇尤其便宜的手續費，但需要信任 L2 上的一些實體來保證交易的數據可用性。這樣，L1 存儲 DA 的壓力就沒了，zk-rollup 可以擴容到 2 萬 - 3 萬 TPS。

StarkWare：通過 Volition 系統解決 DA 問題。Volition 允許終端用戶每筆交易都可以在 rollup 方案 (鏈上數據可用性) 和 validium 方案 (鏈下數據可用性) 之間選擇。

以太坊側鏈SKALE CTO：zk-STARKs技術還不足以實現規模化:6月10日消息，以太坊側鏈平臺SKALE Network首席技術官Konstantin Kladko在接受采訪時表示，以太坊Layer 2擴容方案zkRollup的基礎技術，即零知識技術zk-STARKs還不足以實現規模化。他稱，SKALE對zk-STARKs做了很多研究，并得出的結論，zk-STARKs是一項很有前途的基礎技術，但可能需要5年時間才能成熟。從這個意義上說，它的發展速度很慢。（Cointelegraph）[2020/6/10]

在 validium 方案中，鏈下 DA 由一個中心化的 "數據可用性委員會"(data availability committee, DAC) 提供安全保證，而 DAC 由一些有聲望的加密實體組成。這聽起來確實很中心化，但是...這是一個供用戶自愿選擇的折衷方案，以滿足其對于超低交易費的需求。

而 zkSync 解決 DA 問題的用例是 zkPorter。這是一個分片基礎設施，與 zkSync 的 zk-rollup 方案無縫且平行運作。將 zkSync rollup 想象為保證鏈上 DA 的分片 0。然后每個其他分片都可以選擇不同的 DA 策略和將交易數據存儲于鏈下。

StarkWare 的 Volition 和 zkSync 的 zkPorter 之間的主要區別是：Volition 方案中用戶可以基于每一筆交易選擇數據存儲方式，而 zkPorter 方案中用戶基于每一個賬戶選擇交易結算方式 (zkPorter 賬戶只能通過鏈下 DA 方式產生交易)。另外，zkPorter 的鏈下 DA 系統更加去中心化，因為其 DA 由 zkSync 原生代幣激勵的 ”守衛者網絡“(Guardian) 提供安全保障，而不是一個中心化的 ”DAC“。

聲音 | V神質疑Zcash ZK-SNARK技術:Zcash正式實施硬分叉升級后，以太坊創始人V神表對其ZK-SNARK 技術提出了一項問題：“如果有人破解了ZK-SNARK方案，并發行一些新的代幣怎么解決？”他認為“1、如果有N枚代幣進入Zcash的地址池內，將會有N枚流出，每個人交易的代幣比例都是1:1，除了最后一個；2、如果有 N枚代幣進入，但其中有C枚假幣，流出的代幣量依然是N枚，那么每個人提出的代幣量實際上是N/(N+C)枚；3、這樣一來就有C枚假幣被發行了，這將有可能導致擠兌風險。在這種攻擊嚴重的情況下，Zcash將有可能不得不放棄2100萬枚代幣總量的限制。”[2018/6/27]

融資和背后的支持者

2018 年 5 月進行的價值 600 萬美元的種子輪 (Pantera/Naval/Vitalik)

2018 年 10 月進行的價值 3000 萬美元的 A 輪融資 (Paradigm/Sequoia/Cb Ventures)

2021 年 3 月進行的價值 7500 萬美元的 B 輪融資 (Paradigm/3AC/Alameda)

2021 年 11 月進行的價值 5000 萬美元的 C 輪融資 (Paradigm/3AC/Alameda)

目前為止，StarkWare 估值 20 億美元。這是一個世界級的融資水平，有許多著名投資者。一些大亨和以太坊基金會的成員都有參與。Vitalik 自己就審查了 StarkWare 發布的大部分文章。這怎么可能失敗呢？

zkSync：

2021 年 3 月進行的價值 600 萬的 A 輪融資 (Binance/Cb Ventures/AAVE/Balancer/Curve)

2021 年 11 月進行的價值 5000 萬的 B 輪融資 (Horowitz/Placeholder/Crypto.com 等等)

和 StarkWare 相比，沒有那么多著名的投資者，并且看起來像一個大型的 Defi/CEX 加密家庭融資。我們認得每一個項目，并且他們聯合起來也很好。很重要的一點是，zk-rollup 的成功將在很大程度上依賴于 DeFi 協議的加入和與 CEX 的直接集成。

所以我對 zkSync 生態系統的快速集合很看好。

StarkWare 的演化讓人感到驚嘆，因為他們堅持不懈地將其頂級的密碼學論文變為現實的創新。他們的路線圖如下圖：

他們首先推出 StarEx，我認為這相當于他們路線圖中的 “行星”(Planets) 階段，并允許創建由 Cairo 和 STARKs 提供支持的需許可的、應用專用型的 zk-rollup。如果讀者還搞不清楚，想一下 dydx、Immutable、Deversifi 等。因為它們是由 StarkEx 的在產版本支持的 3 個主要應用。到目前為止，StarkEx 已經通過這些應用處理了超過 500 萬筆交易，價值超過 2500 億美元。StarkEx 的效率現已得到證實，并且 StarkWare 迅速向路線圖中的 “星群”(Constellations) 階段發展。

在 2021 年 11 月 29 日，他們發布了 StarkNet 的主網 Alpha 版本。StarkNet 是我們所期待的無需許可、多應用的通用型 zk-rollup。起初，StarkNet 將由一個中心化的證明者驅動，應用程序將需要申請白名單按順序部署，像 Optimism 一樣。因此，他們的計劃是發展生態系統，并逐步將 StarkNet 去中心化以實現路線圖中的 “宇宙”(Universe) 階段。

zkSync 的路線圖可以總結為下圖 4 個步驟。第一階段對應于 2020 年 6 月推出的 zkSync 1.0，大致相當于一個沒有智能合約集成的 zk-rollup。用戶可以發送和接收代幣，盡管缺乏可組合性，但有前景的項目已經部署在 1.0 版本上了。所有參數都表示大家對 zkSync 1.0 的興趣呈指數級增長。

路線圖的第二階段隨著 zkSync 2.0 在主網上線而開啟，它包含了我們所期待的一切：完全兼容 EVM 的 zk-rollup 并且具有智能合約可組合性。ZkSync 2.0 最初計劃于 8 月在主網上推出，但由于一些技術難題而推遲了。那些難題現在正在測試網上得到解決，10 月份 zkSync 宣布了其最近完成的一些技術細節和部署了一個類似 AMM 的測試網 (uniswap) 來驗證其 EVM 兼容性。Matter Labs 為確保 LLVM/Solidity 兼容性而延遲發布，起初可能令人沮喪。但它將幫助每一個以太坊工具和依賴在 zkSync 2.0 實現本地集成。

StarkWare 確實讓人眼前一亮。這是我近期看到的最有前途的基礎設施項目。它具有明星團隊、世界級創新和頂級的資方陣容。還有就是，他們的目標不僅僅是創建一個 zk-rollup，他們正考慮所有問題。我在上文談了 Cairo 和 Warp。但他們也正努力通過 Veedo 為以太坊帶來真正的隨機性、通過條件式交易實現 L1 和 L2 的通信、batch-long 閃電貸和其他天才級的技術。他們通過 “分布式 AMM” 來解決 L1 和 L2 之間的流動性碎片化問題的想法讓人激動不已。他們看到了更加全局性的問題。

參考文章：

https://medium.com/starkware/damm-decentralized-amm-59b329fb4cc3

目前我發現 StarkWare 的唯一技術問題就是通過 Warp 轉譯器集成 Solidity。StarkNet 首先針對 Cairo 進行了優化，在此基礎上加入了 Solidity 轉譯器。我并不是一個搞技術的人，但我擔心 “Solidity 轉譯” 不會那么方便，可能會對一些智能合約造成兼容性問題。其他問題有：對于我們普通用戶來說，它帶來了什么機會？StarkWare 已經估值 20 億美元了，并且還沒有公平發布代幣的計劃。

另一方面，我很欣賞 zkSync 把社區放在第一位并且強調 Solidity 作為第一公民。他們整個技術依賴于 EVM 開發體驗，沒有任何取舍，這方面可能會讓他們獲得大量采用。

zkSync 也與當前的 DeFi/CEX 市場深深地融合，這對未來的協議入駐和采用很有幫助。關于我們從中獲得的機會，zkSync 已經宣布會選擇發布原生代幣，他們將在未來某個時候進行公平發布或可能會空投。這對社區來說當然是好事，但我感覺 zk-rollup 的原生代幣會被過度消費，因為每個人都在等著... 我也期待 StarkWare 在 ”Universe“ 階段推出原生代幣，因為他們需要對網絡進行去中心化，并給證明者提供激勵。總之，我的觀點是，在 zk-rollup 方面，最令人印象深刻的是 StarkWare。但 zkSync 具有草根社區/開源的氛圍，這對我更具吸引力。

最后一點個人說明：就機會而言，也許我們應該把注意力從 rollup 的原生代幣轉移到將在這些 rollup 上找到用戶群體的新興項目。以太坊是一個范式轉變，那些試圖在鏈上復制訂單簿模式的項目很快就被更適合這個新環境的 AMM 環境所取代。同樣地，zk-rollup 也是以太坊的范式轉變，也許 (只是也許) 在 rollup 上復制 AMM 模式也是一個弱智的想法。也許鎖倉量不會成為 rollup 上的一個重要指標。也許 CLOBs 又是值得考慮的東西...

這些都是一些脫口而來的想法，但我想表達的是，也許最好的機會在于利用 rollup 做 L1 上不可能完成的事情，而不在于復制 L1 上已存在的東西。

來源 | @dareal_sisyphe

作者 | Supercycled

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