ROLL:zkSync2.0兼容EVM 打破ZK Rollup技术瓶颈

L2Beat的数据显示，zkSync网络锁仓的加密资产总额已超过1.4亿美元，7日内增幅为38%。zkSync是基于ZKRollup扩容方案实现的以太坊Layer2网络，目前，它的TVL增幅在众多Layer2网络中排名第一，这说明越来越多资金和用户正在体验zkSync网络及其应用。

以太坊主网在正式升级为2.0之前，解决链上拥堵的方式之一是构建一个可以在链外执行大部分活动的2层网络，以缓解对主网的计算及存储压力，增加以太坊的可扩展性。

在各种构件Layer2网络的技术中，Rollup逐渐被认为是最优解，因为它能将智能合约的实际计算和存储在链下完成，并将交易数据通过一系列压缩技巧批量提交并保存在以太坊主网上，无需单一数据一一验证。如此一来，layer2网络的安全性不但能由以太坊主网保障，且不破坏网络的去中心化，还能增加网络的可扩展性和效率。更重要的是，Rollup可以让以太坊主网的应用程序便捷地迁移至Layer2。

利用Rollup技术实现Layer2网络的构建，又因密码学的验证算法不同而形成了多种路径，OptimisticRollup、ZKRollup、ArbitrumRollup成为主流方案。目前，应用各种方案的Layer2网络均有所建树，各个流派分别在研发和实践中发展。

其中，ZKRollup是利用「零知识证明」验证方式来落实Rollup的扩容方案，被以太坊创始人VitalikButerin视作Layer2的终极之选。

zkSync网络近期的TVL激增进一步验证了ZKRollup的可行性，尤其是今年2月zkSync上线了2.0版本的公共测试网络以来，支撑它的ZKRollup扩容技术方案也越来越受区块链技术社区关注。

zkSync的Fair Onboarding Alpha主网上线，zkSync 2.0更名为zkSync Era?:据官方消息，以太坊二层网络zkSync宣布Fair Onboarding Alpha主网上线，在此阶段，主网对最终用户保持关闭，注册项目可以在系统向外部用户开放之前在封闭环境中部署和测试应用程序。同时，zkSync 2.0更名为zkSync Era?，zkSync 1.0更名为zkSync Lite。zkSync Era?完全开源，开发者可自由查看、修改和分叉代码。

此外，zkSync表示将推出新路线图，更新协议下一个里程碑的概述。[2023/2/16 12:11:42]

那么，ZKRollup扩容方案究竟是什么？与OptimisticRollup、ArbitrumRollup有何区别？除了zkSync2.0，还有哪些网络使用了ZKRollup技术？本期DeFi蜂窝将一一解答。

ZKRollup方案概况

简介

ZKRollup是基于「零知识证明」验证方式落实Rollup技术的layer2解决方案，「ZK」正是「ZeroKnowledge」的字母简称，该方案起源于2018年下半年，最早由区块链技术研究员BarryWhitehat提出。

保留了Rollup技术的原理，ZKRollup可以在链下完成复杂计算，生成证明，传输回主网进行证明校验，并存储部分数据来保证数据可用性,且共享主网的安全性。

ZKRollup的特点正是那个「ZK」部分，「零知识证明」算法能让证明者在不向验证者提供任何有用信息的情况下，使验证者相信某个结果的正确性。

zkSync发布支持智能合约验证的新插件Hardhat:金色财经报道，以太坊Layer2扩容方案zkSync官推宣布发推出一款支持智能合约验证的新插件Hardhat。据悉，hardhat-zksync-verify插件允许开发人员从终端和编程两种方式验证部署在zkSync2.0上的智能合约。[2023/1/4 9:51:03]

举个例子，A要向B证明自己拥有某个房间的钥匙，假设该房间只能用钥匙开锁，而其他任何方法都打不开。这时有2个方法：要么，A把钥匙出示给B，B用这把钥匙打开房间的锁，从而证明A拥有该房间的正确钥匙；或者B确定该房间内有某一物体，A用自己拥有的钥匙打开房门，然后把物体拿出来出示给B，从而证明自己确实拥有该房间的钥匙。

后面的方法就类似于零知识证明。它的优点在于，在整个证明的过程中，B始终不能看到钥匙的样子，从而避免了钥匙的泄露。

「零知识证明」对于强调隐私性的区块链来说是重要的技术手段，比特币网络就是应用之一。除了隐私性，技术研究人员也开始将其应用在提升区块链的性能方面，ZKRollup就是其一，它主张，若某个区块需要大量数据验证才能完成打包、开启下一个区块，不妨由一人验证并生成证明，而其他人来验证这个证明无误即可，这样就避免了每个人都要花很长时间来验证一个证明，从而提高数据验证的效率。

在ZKRollup方案下，Layer2网络上的多个交易数据打包之后，会创建一个链下计算的「零知识证明」结果，主网验证者可以快速检查此证明是否正确。而且，正因为Layer2到Layer1的交易数据能即时验证，因此，它也能实现Layer2资产转移到Layer1时可以即时结算。

Layer2跨rollup桥Orbiter测试网络新增支持zkSync2.0:金色财经消息，Layer2跨rollup桥Orbiter Finance的测试网络新增支持以太坊二层解决方案zkSync2.0。[2022/5/25 3:40:54]

ZKRollup与其他Rollup方案的区别

ZKRollup是利用Rollup技术构建以太坊Layer2网络的一种实现方式，另一个主要是OptimisticRollup，二者的区别主要在于使用的验证算法不同。

OptimisticRollup使用了「欺诈证明」验证算法，它的前提是验证者要在Layer2网络上质押一定数量ETH「押金」，作为「不撒谎」的背书，如此前提下，它假设Layer2网络的交易均有效，提交到layer1(以太坊主网)的数据都正确，如果有人对任何一笔交易提出异议，这个时候，数据才需要在以太坊主网上进行一一验证，哪个验证者提交的数据有问题，就会被网络判定为欺诈，那么这个验证人的押金被没收。

在这样的验证算法原理下，当Layer2上汇总的每批交易提交到Layer1时，会有一个7天的异议提交周期。这也造成用户从OptimisticRollup方案下的网络中提取或退出加密资产时，增加了一个7天的等待期。

这不但造成了OptimisticRollup相关网络的体验不友好，更麻烦的是，一旦出现异议数据，所有交易数据都要在主网上重新验证，反而增加了主网负担。

于是，针对这个痛点，ArbitrumRollup在OptimisticRollup上进行了改善，它主张把异议部分先进行划块处理，找出争议最大的部分，以太坊主网只对争议部分进行验证，以此缓解主网的验证负担。

ZKSwap天使投资人代币将延迟到9月份解锁:官方消息，以太坊Layer2交易协议ZKSwap表示，天使投资人待解锁的剩余代币将继续锁定。第二批代币将延迟到9月份解锁，分12个月解锁，每个月解锁约400万ZKS，占据流通总量的1.6% 左右。

ZKSwapV2版本预计将于6月底正式上线。新版本将提供Layer2无限自助上币功能，届时用户通过ZKSwap平台即可实现 Layer2 自主一键上币。另外，ZKSwap V2.5 版本也已在开发之中，支持用户在以太坊的二层网络上免费创建、转移、提现 NFT 到以太坊的一层网络。[2021/6/4 23:11:33]

除此之外，ArbitrumRollup的进步还在于实现了与EVM的兼容，这就使得应用该技术的layer2网络可以承载以太坊主网上的应用无缝迁移，于是，不少DeFi应用选择部署「Arbitrum版」。相较之下，OptimisticRollup扩容方案还没有做到100%兼容EVM。

可见，ArbitrumRollup方案算是OptimisticRollup的「改进版」。尽管如此，资金从ArbitrumRollup相关网络的退出时还是需要一个等待期，这个痛点还有待改善。

而在与EVM的兼容方面，ZKRollup也此前一直难有突破。以太坊创始人VitalikButerin曾在公开演讲中表示，ZKRollup由于底层技术较为复杂，想要做到完全兼容以太坊虚拟机可能需要几年时间，短期内，OptimisticRollup是以太坊扩容方案的可行之选，但长期而言会更倾向于ZKRollup。

币赢CoinW将于1月06日15:30在DeFi专区上线ZKS:据官方消息，币赢CoinW将于1月06日15:30在DeFi专区上线ZKS/USDT交易对并开启上线活动。据悉，ZKSwap是一套基于自动化做市商（AMM，Automated Market Maker）的代币Swap协议。通过ZK-Rollup技术在Layer-2实现了uniswap的全套功能，同时提供无限可扩展性和隐私性。ZKSwap为流动性提供者和交易者提供超高吞吐量的Swap基础设施，且交易无需任何Gas费用。详情点击链接：[2021/1/6 16:33:17]

V神这么一点评，ZKRollup被认为是以太坊扩容方案的「圣杯」。

令人意外的是，ZKRollup兼容EVM的开发进度比预期快了许多。今年2月份，使用ZKRollup方案的zkSync2.0公测网上线，它兼容了EVM。这意味着，在不久的将来，ZKRollup方案不再被束之高阁，基于它的网络将迎来应用的迁移。

目前，ZKRollup方案的Layer2落地的主要选手是StarkWare和zkSync。

zkSync不断升级完成EVM兼容

2019年，MatterLabs团队开始利用ZKRollup扩容方案开发zkSync网络。2020年6月，zkSync1.0版本上线，主要聚焦于支付。作为Layer2扩容层，zkSync1.0链上的转账手续费用极低，处理交易快速，且手续费不仅限于ETH，利用该网络转账的其他以太坊标准资产也能用作手续费，资产进出以太坊主网一般在几分钟到几小时不等。

zkSync官网

目前，用户可以通过授权以太坊钱包激活zkSync网络账户，ETH、ERC-20标准下的USDT等资产可自由进出该网络，资产可与其他zkSync账户进行转移。

zkSync1.0由于不兼容EVM，网络的可用性受到限制，能支持的应用场景非常有限，但由于转账费用低，到账即时，zkSync1.0最主要的应用方向还是支付。

今年2月，zkSync2.0版本的公共测试网上线，实现了EVM兼容，也因此成为首个利用ZKRollup方案并兼容EVM的区块链网络。

zkSync2.0支持开发人员使用以太坊原生编程语言Solidity在网络上部署去中心化应用程序，以太坊主网上现有的DeFi应用也可以集成至zkSync2.0网络上，开发者和用户都低费用、高效率地使用这个Layer2网络。

应用代表

去中心化交易应用ZigZag

ZigZag没有采纳DEX常用的自动做市商机制，而是采用去中心化订单簿模型，这正是ZKRollup技术底层天然的「汇总性」带来的便利，它允许交易者以最小的滑点和高流动性订单进行现货交易，试图成为中心化交易所在链上的替代方案。

Layer2跨链桥OrbiterFinance

OrbiterFinance是为Layer2网络搭建的跨链桥，它支持zkSync、Arbitrum、Optimism等Layer2网络间的资产跨链转移，也支持Layer2和Layer1之间的资产互转。

StarkWare系统化创建Layer2

StarkWare可以视作一个公司，它创建于2018年，有一套完整的Layer2系统解决方案，特别是它在「零知识证明」基础上创新出zkSTARK算法，用以进一步增强网络的扩展性，并将这一算法进行了产品化，形成了StarkNet和StarkEx两个落地模块。

StarkWare官网

StarkNet

它是搭建在以太坊上的Layer2网络，测试网已经于2021年11月上线，支持开发者进行应用部署，用户可以将交易发送到网络上，所有交易将定期进行批量处理，生成STARK证明，然后在以太坊主网验证这些证明。由于验证所需的计算内容很少，从而提升了链上的处理效率。

由于StarkNet还未兼容EVM，因此，它一直没有获得以太坊头部DeFi应用的迁移。目前，该Layer2上主要应用为去中心化交易应用Myswap和一站式交易应用JediSwap

StarkEx

它是一套可扩容引擎技术，专门为以太坊应用提供扩容方案和程序服务，已经用于不少知名去中心化应用，包括去中心化永续合约交易应用dYdX、去中心化交易应用DeversiFi、NFT生态系统ImmutableX。

作为期货交易平台，dYdX需要高速结算，StarkEx帮助它大大提高了结算速度，增强了用户体验。

DeversiFi是首个采用StarkEx扩容引擎的DEX，它使用的是订单簿模式，实现方式是链下处理交易、链上完成结算。以往，链上结算的方式对链的性能要求较高，Layer1类型的网络对此存在制约。现在，StarkEx引擎解决了这一点，它为非托管式交易提供了即时结算、高流动性、低滑点等保障。此外，DeversiFi使用了zkSTARK算法的隐私层，很好地保证了用户的交易隐私。

ImmutableX是以太坊针对NFT资产设置的Layer2扩容方案，它基于StarkEx引擎搭建，该网络上的资产及交易数据均由以太坊保障，用户无需担心安全问题。更重要的是，StarkEx支持提取资产到以太坊链上即时到账，没有7天的间隔期。目前，卡牌游戏GodsUnchained、战斗类角色扮演游戏Illuvium(ILV)等已选择与ImmutableX集成，为用户提供快速的、0Gas费的交易体验。

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