ZK Validator: 2022年零知識證明領域回顧

原文：

作者：Zero Knowledge Validator

隨著 2022 年即將結束，我們想整理一份關于零知識技術領域進展的報告。對于整個行業來說，今年是忙碌的一年，但我們可以自信地說，2022 年是零知識證明實現突破的一年。

我們將涵蓋如下部分：

公眾興趣

根據谷歌趨勢數據，2022 年人們對搜索“零知識證明”的興趣激增，即使在今年下半年嚴酷的熊市中，興趣也一直保持上升趨勢。

深入研究數據，關鍵字“SNARKs”在全球范圍內的月搜索量在 100,000 到 1,000,000 之間，同比增長了 900%。此外，Decrypt和Coindesk等以區塊鏈為重點的主要媒體在 2022 年似乎也對零知識領域更感興趣。就 Decrypt 而言，在 2021 年期間，它僅發表了 18 篇包含“零知識證明”一詞的文章，而在2022年期間這個數字總共躍升至60件。Coindesk 也不例外，2022 年寫了 81 篇零知識證明相關的文章，比 2021 年多了 54 篇。

Polymer Labs推出Optimistic ZK IBC Connections，可降低延遲與成本:6月16日消息，專注于IBC協議的基礎設施提供商Polymer Labs推出Optimistic ZK IBC Connections。該模型受到OSI模型啟發，包含應用層、傳輸層與狀態層。結合Optimistic與零知識證明驗證兩種技術可以提供具有理想特性的動態延遲：延遲的上限；當中繼者受到適當激勵時，可能會降低延遲；降低連接維護成本。[2023/6/16 21:42:32]

融資

投資者也跳上了 ZK 的列車。今年，我們計算出至少有超過 7.25 億美元的資金用于“純粹的零知識“參與者”。其中包括 Aleo、Aztec、Scroll、RiscZero、Matter Labs、Elusiv 和 Mina Protocol。最大的兩輪融資是 Aleo 和Matter Labs 各融資了 2 億美元，其次是Aztec 的 1 億美元融資。除了私募股權融資外，一些基金會還承諾提供資金，以促進零知識應用在各自生態系統中的發展。Polkadot 發布了Pioneers Prize計劃，獎勵 993,286 DOT，特別關注零知識技術。此外，NEAR 基金會在 Tornado Cash 事件發生后啟動了一項資助計劃，以支持 ZK 項目。

WEMIX宣布將推出具有EVM等效性的ZK Rollup擴容網絡WEMIX Kanvas:金色財經報道，韓國游戲巨頭WeMade旗下區塊鏈游戲平臺WEMIX今日宣布將推出WEMIX Kanvas，這是一款具有EVM等效性的ZK Rollup Layer2。

根據計劃，從2023年第一季度開始，WEMIX Kanvas將分兩階段進行部署，先是從ZK Fault證明的Optimistic Rollup開始，隨后發展至EVM等效的ZK Rollup。[2023/2/17 12:13:50]

與此同時，零知識項目方和組織的聯盟（如 ZKV）發起了ZPrize 計劃，獎金高達 700 萬美元。這些競賽旨在關鍵通用算法的性能、庫的可用性和多樣性等各個領域推動 ZK 技術發展的目標相一致的挑戰。今年，Gitcoin ZK Side Rounds進行了三輪，匹配的獎金總額為 466,000 美元。在所有輪次中，不同的公共產品項目募集了近 100 萬美元。這些Side Round主要側重于提高可用性的工具類，以及創建新的應用程序以將用戶帶入 ZK 領域。有幾個團隊參與了這項計劃，包括 ZKV、0xParc、Gnosis、Anoma、Penumbra、Mina、Geometry、Aztec 等。

zk(E)VM之年

ZK Rollup訂單簿DEX ZigZag的NFT Swap功能將上線zkSync主網:5月13日消息，以太坊二層ZK Rollup訂單簿DEX ZigZag Exchange宣布NFT Swap功能將上線zkSync主網。[2022/5/13 3:14:49]

Youtube鏈接:  https://www.youtube.com/watch?v=mrf9HjjL_38&feature=emb_imp_woyt

盡管2022年有很多突破，但今年的流行語可能是零知識虛擬機（zkVM）和零知識以太坊虛擬機（zkEVM）。許多項目正基于此構建一些變體，因為它們被視為高度可行的以太坊區塊鏈的的擴展性解決方案。過去的這個夏天，在巴黎舉行的 EthCC 活動期間，各個團隊圍繞這些解決方案發布了大量公告。在那次活動中，Polygon 推出了他們的 zkEVM。Polygon 的 zkEVM 與傳統的 zk rollup 不同，旨在實現與以太坊虛擬機操作碼級別的兼容性，并提供更快、更便宜的交易。其在 7 月公布后，又進行了多次更新，最新消息是主網前的最終版本公開測試網已于 12 月 21 日發布。另一方面，zkSync 同樣在 EthCC 上宣布在 10 月份將他們的 zkVM，即zkSync 2.0 推送到主網上。雖然他們最終發布了一個非常精簡的版本(Baby Alpha)，但 zkSync 2.0 將提供一些主要的差異點，例如帳戶抽象、對 Solidity 和 Vyper 的支持以及 LLVM 編譯器。也出現更多的玩家。最值得注意的公告之一是 RiscZero 構建了一個“通用零知識虛擬機”。此外，正在以太坊上構建基于 zkEVM 的 zkRollup 的 Scroll，推出了帶演示功能的Pre-Alpha 測試網（也在 EthCC 期間宣布！）。

ZK Rollup擴容方案StarkNet Alpha上線以太坊主網:11月29日消息，StarkWare推出的以太坊Rollup擴容方案StarkNet Alpha今日上線以太坊主網。StarkNet是一個無需許可的以太坊L2網絡去中心化Rollup擴容方案。StarkNet允許任何dApp實現其計算規模，而不會影響可組合性和安全性，它依賴于安全和具可擴展性的加密證明系統——STARK。StarkNet建立在Cairo編程語言之上，Cairo和STARK均由 StarkWare內部開發，并為生產級應用程序提供支持。除其他功能外，StarkNet Alpha支持通用計算智能合約，支持與其他StarkNet合約以及通過 L1<>L2 消息與L1合約的可組合性。StarkNet Alpha在Rollup模式下運行，所有狀態差異數據都在鏈上發送。

StarkNet Alpha上線以太坊主網意味著開發者可以在StarkNet上部署他們的合約，用戶可以向這些合約發送交易，每個StarkNet區塊都在鏈上被證明和驗證，應用程序獲得無限擴展并保持L1安全性。這是一個Alpha版本，該網絡仍在開發中。團隊不斷添加功能、修復錯誤并對其進行改進。在接下來的幾周和幾個月內，團隊將在以下功能上升級Alpha：合約升級機制；收費機制；添加系統調用（get_block_number、get_block_timestamp 等）。[2021/11/30 12:39:57]

測試網變得越來越快

路印協議 Steve Guo：短期Optimistic 或勝出，中長期ZK Rollup將勝出:3月11日，在以《Layer2百花齊放， DeFi 們如何“站隊”？》為主題的AMA中，路印協議CTO Steve Guo、Synthetix大中華區負責人Dorothy、Huobi Global商業戰略總監哲叔、Starks Network聯合創始人張曉關于即將到來的Layer2展開了精彩的對話。

Steve Guo表示，路印協議的設計考量最重視安全性。zkRollup相比于Optimistic Rollup來說，最大的好處就是在于能保證用戶資產結算的最終確定性時間比較短，能做到分鐘級別，而Optimistic Rollup則需要1周以上的時間。

Steve Guo認為“在短期內，對于通用EVM計算而言，Optimistic Rollup可能會勝出，隨著ZK-SNARK技術的改進，在中長期而言，ZK Rollup將在所有用例中勝出。”在接下來2年左右的時間，會多個Layer2共存。一些嚴重受限于Layer1資源的一些應用場景會在Layer2上得到更大的爆發，比如DEX，去中心化的永續合約，去中心化的期權等項目。[2021/3/11 18:36:52]

隨著零知識技術在區塊鏈行業的傳播，三個有前景的參與者向主網邁出了重要的一步。在今年的最后一個季度，Aleo 進行了重大改進并推出了他們的 Testnet 3，該測試網分為三個階段。該版本允許開發者在網絡上開始編寫、部署和執行 Aleo 程序。此外，它還引入了一種新的共識算法 AleoBFT，它將PoS共識算法（基于 DiemBFT）與PoW的證明者激勵方案相結合。

另一個在他們的測試網上取得進步的參與者是 Namada，它是 Anoma 的一個分支實例，將隱私資產帶入了 Cosmos 生態系統。他們運行了一個隱私測試網，其中 ZKV 是驗證者的一部分，并于 12 月 20 日啟動了他們的第一個公共測試網。最后但同樣重要的是，我們也一直在關注 Penumbra 的發展，其是 Cosmos 的帶隱私功能的去中心化交易所 (DEX)。在 2022 年期間，Penumbra 遵循快速發布的理念，推出了 35 個版本的公共測試網。在此過程中，該團隊引入了重要的改進，例如新穎的分層承諾樹，是一種 Merkle 樹可以將 Penumbra 加速 4,000 倍，以及他們為 Penumbra 系統Poseidon哈希的零知識證明友好的實例，Poseidon377。

ZK跨鏈橋

Youtube鏈接: https://www.youtube.com/watch?v=f4kBUe2n0Qk&feature=emb_imp_woyt

盡管處于非常早期的階段，但一些項目已經在 ZK 領域取得了進展。我們指的是 ZK 跨鏈橋 — 無需信任的跨鏈橋接解決方案。他們旨在取代其他橋架構，這些架構是 2022 年的主要的安全問題之一。2022 年 10 月，Succinct 推出了第一個演示。該版本橋接了 Goerli（以太坊測試網）和 Gnosis 鏈，允許用戶將“Succinct 代幣”（他們創建的 ERC-20代幣）存入 Goerli 存款合約，并在 Gnosis 鏈上接收鑄造的 Succinct 代幣。同樣在 10 月，zkBridge 發表了他們在斯坦福構建的解決方案的論文。沿著這一思路的另一個新穎概念是 zkIBC 的誕生。該解決方案旨在使用零知識證明將 Cosmos 的簽名跨鏈通信協議 (IBC) 引入以太坊。大體上，他們基于以太坊上輕客戶端狀態的 zk-snark 證明驗證，來構建最小化信任、可互操作的消息傳遞協議。

新的語言

在零知識項目中，公開了兩種新語言。2022年初，Aleo推出LEO；一種受 Rust 啟發的靜態類型編程語言，專為編寫隱私應用程序而構建。同時，在 10 月，Aztec 發布了他們的 Noir 語言。Noir 是一種基于 Rust 的領域特定語言 (DSL)，用于創建和驗證零知識證明。

可信設置登場

可信設置儀式（TCS，Trusted Setup Ceremonies）也是年底敘事的一部分。對于入門者來說，TSC 是一組參與者協作生成一組密碼參數的過程，每次運行某些密碼學協議時都必須使用這些參數。進行了TSC的項目是 Namada 和 Manta。前者共有 2510 人參加了儀式，而后者則有超過 3559 名貢獻者參與了這個過程。據說以太坊基金會也計劃在 2023 年初進行可信設置。

從應用程序到 zkApps

11 月中旬，Mina Protocol 啟動了一項計劃，旨在促進所謂的 zkApps 的發展，zkApps是允許開發人員利用 Mina 的零知識技術的智能合約。這標志著 ZK 領域的一個重要里程碑，因為它可能會使用零知識釋放出大量的創新和用例浪潮，并且由于構建 zkApps 的 SnarkyJS 庫，可能會吸引超過 83,000 名的Typescript 開發人員中的一些人。

Youtube鏈接: https://www.youtube.com/watch?v=bjSAf41PWWI&feature=emb_imp_woyt

社區越來越大

隨著零知識證明采用的增加，對這項技術感興趣的人數大幅增加。ZK Hack和 zkSummit是社區中的兩個標志性事件，在這兩個事件中都聚集了 2500 多人。這些活動的一個亮點是多個生態項目的聚集，以及生態系統新人接觸重要項目的機會。

研究很重要

認為零知識局限于區塊鏈行業是錯誤的。通用研究正在興起。學術界圍繞該主題發表了大量論文。據谷歌學術統計，僅在 2022 年，零知識研究就發表了 67,100 篇文章，比 2021 年增加了 2,000 篇。但是，這方面的論文數量自 2018 年以來大幅下降。

結論

我們的年度總結到此結束！盡管過去一年的大部分敘述都是圍繞可擴展性展開的，但我們希望在接下來的幾個月里，我們能夠看到一波使用零知識的以隱私為中心的協議浪潮。2022 年是零知識證明取得突破的一年：ZK 技術正從研究走向區塊鏈行業及現實世界的其他領域。我們認為這是一個更大可能性的開端。

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