POL:Polygon 员工自述： Polygon zkEVM 与 zkSync zkEVM 的差异

原文标题：《AcomparisonofzkEVMs》

作者：DanielLubarov

编译：Kxp，BlockBeats

随着「zkEVM战争」的升温，公众讨论了许多关于不同zkEVM的优点。但也存在一些错误的信息，因此我们想澄清一些关于PolygonzkEVM以及它与其他项目的比较的事实。

作为Polygon的一名员工，我有偏见，但我会尽力保持比较公正。我主要关注Polygon的zkEVM和zkSyncEra，因为它们已经投入生产使用，并且我不太了解其他zkEVM项目。

zkSync的zkEVM和证明器由100k多行代码组成。我尽力提供准确的摘要，如果有任何不准确之处，请告诉我，我会进行更正。

EVM兼容性

金融科技公司Taurus将在Polygon区块链上进行资产的代币化工作:6月2日消息，瑞士金融科技公司Taurus周五宣布与Polygon整合，允许银行在Polygon上“发行、预订和服务”标记化资产。此次合作将使 Taurus 将股权和债务等资产转化为 Polygon 网络上的代币。

Taurus 确认其 70% 的客户使用其标记化功能，其中包括瑞士阿拉伯银行、瑞士信贷和德意志银行。[2023/6/2 11:55:14]

PolygonzkEVM直接执行EVM字节码。根据Vitalik的分类，它是一种类型3的zkEVM。很快它将成为类型2；目前我们缺少四个预编译。Scroll也在努力向类型2zkEVM发展。

相比之下，zkSyncEra使用不同的字节码格式，通过提供编译器来支持Solidity。这使它成为一种类型4的zkEVM：它支持Solidity，但不支持EVM字节码本身。例如Hardhat这样的工具不能直接使用，尽管可以使用zkSync的插件。

Tether宣布已在Polygon上发行USDT:5月27日消息，Tether已在Polygon（前身为Matic Network）网络上发行USDT Stablecoin。Tether表示，Polygon是其原生USDT Stablecoin部署的第11个区块链，此举将有助于扩大其在加密市场的影响力，用户现在可以通过USDT将资金移入和移出Polygon生态系统并产生收益。（TheBlock）[2022/5/27 3:46:17]

zkSync认为他们的zkVM更加具有未来性，即它可以更好地与Solidity以外的语言配合使用。但是，他们的VM似乎继承了EVM的许多性能特征，例如其256位字大小。像Miden这样的zkVM可能更具有未来性，因为它是为通用计算而设计的，而不是专注于Solidity。

性能

NFT20协议开发团队Very Nifty获得Polygon grant:NFT20协议开发团队Very Nifty发推称从Polygon获得了一笔grant以继续在Polygon上开发NFT20。Polygon还会帮助解决Very Nifty需要的任何技术问题和营销问题。[2021/6/26 0:08:30]

性能一直是Polygon的重点，我们的zkEVM非常高效。在CPU上运行我们的证明器的成本大约为每笔交易0.000084美元。

虽然我们没有找到任何关于zkSync的zkEVM的工作基准，但我们怀疑由于我们非常不同的ZK技术选择，存在着很大的性能差距。

域选择

经过研究多个替代方案，我们选择了所谓的Goldilocksfield，一个二阶巨大素数域?2^64-2^32+1。它的小尺寸和美丽的二进制结构导致了极快的域操作，乘法仅需在现代CPU上花费不到两个周期。

Curve Finance正在向Polkadot区块链扩展:2月10日消息，去中心化交易所Curve Finance正在向波卡Polkadot区块链扩展，其正在构建跨链以实现在Polkadot平行链Equilibrium上运行。一旦得以实现，Curve Finance将同时存在于以太坊和波卡区块链上。（CoinDesk）[2021/2/10 19:22:33]

zkSync采用了更传统的方法，使用基于alt-bn128曲线的SNARK。基础域的大小约为254位，域乘法在CPU上需要大约80个周期。

为了感受到这种巨大差异的影响，我们可以看看Celer的SHA2基准测试。在那里，我们的STARK证明器比基于椭圆曲线的证明器快了5-50倍。

alt-bn128的优点在于EVM原生支持它，因此向Ethereum提交证明更简单。在Polygon，我们将最终的聚合证明用alt-bn128的fflonk证明「包裹」起来。虽然我们的方法需要更多的工作，但我们认为这对于不可思议的性能增益来说是值得的。

算术化

区别不止于此。我们的zkEVM基于STARKs构建，但具有现代化的变化。我们有一个主STARK用于CPU，还有其他用于算术、哈希等的STARK。这些表格可以连接，就像我们在RapidUp中描述的那样。这类似于物理CPU，它们经常有协处理器来加速渲染、Crypto或ML推断等密集操作。

以Keccak为例。由于它在EVM应用中被广泛使用，我们设计了一个专门的STARK用于它，使用了一些我们在这里记录的新技巧。设计这样的定制算术化需要大量的工作，但它带来了回报，使我们能够每秒证明数百个Keccak排列。

zkSync采用了我称之为更传统的方法。他们使用基于PLONK的证明器，尽管它支持自定义门，但他们的zkEVM并没有多少使用；大多数计算都是使用一个名为SelectorOptimizedWidth4MainGateWithDNext的通用门进行的。它似乎比vanillaPLONK门稍微强大一些，但仍然局限于像mul-adds这样的简单操作。

值得赞扬的是，zkSync使用了查找参数，这是一种更现代的技术，可以帮助提高像Keccak这样的效率。但是，没有自定义算术化，256位数学、Keccak等等的效率都会大打折扣。

安全性

Polygon非常重视安全性，我们的zkEVM经过了两次独立审计：一次是由Spearbit进行的，另一次是由Hexens进行的。两份报告都可以在这里公开查看。我们还发布了验证部署的说明。

我们不知道zkSync的zkEVM是否经过任何公开审计。zkSync的网站列出了桥接合约的审计，但没有zkEVM本身的审计。

除了审计外，两个项目都有各种「安全备胎」，以提供备用的安全层，但这是一个很深的话题，我在这里不会详细介绍。

L1数据

PolygonzkEVM将所有交易数据发布到L1。在Twitter上存在一些关于此的混淆，有关此的Gas费用请参见Edu的文章。目前，平均交易大小约为120字节，因此每笔交易的Gas费用约为120*16=1920Gas。

zkSync则发布状态差异。恶意的序列化器可能会隐瞒交易数据，但zkSync认为拥有当前状态的trie足以确保安全。这似乎存在争议，因为通常预期交易数据是可用的，并且某些应用程序依赖于此。

查看经过更正的数据后，我们可以发现我们的zkEVM和zkSync的每笔交易Gas费用基本相同。这些数字可能会随着每个链上发生的交易类型的混合而随时间变化，但截至今日，状态差异并没有节省任何Gas费用；两个系统都向L1发送大约120字节的每笔交易数据。

我们计划在这里进行一些优化，但不使用状态差异。交易本身可以进行压缩，降低Gas费用，同时仍能保证交易数据的可用性。敬请期待！

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