ARK:zk-rollup 争夺战：zkSync vs. StarkWare

就这么说zk-rollup将大获成功，显得过于轻描淡写了。有两个项目已经研究这项技术多年了，它们大放异彩的时刻即将来临。这其中会有什么机会？它们之间有什么不同？什么时候发布代币？这是一条对@zksync和@StarkWareLtd进行比较的推文：

事先声明，这是一个如此大的话题，我正在尽力掌握这些知识。但我可能会走一些捷径，或在解释时会犯一些错误，请随时在评论中纠正我的错误，让这篇推文更加精确。

目前已经有大量详细的资源解释了什么是zk-rollup以及它与optimisticrollup的区别。所以在本文中，我主要关注zk-rollup背后的基本直觉原因以及零知识证明扩容解决方案赛道中两个主要玩家之间的区别，即@zksync和?@StarkWareLtd。

直觉原因：以太坊就是我们所说的“单一型”(monolithic)区块链。因为共识、执行和数据可用性都发生在以太坊区块链上。这是不可持续的(因为这意味着所有节点必须执行这三个功能)，这也是为什么单一型的以太坊区块链无法扩展的原因。

想要实现扩容，以太坊必须向“模块化”(modular)的区块链发展。这意味着只将区块链用于其最擅长的领域：共识，并将执行和数据可用性(dataavailability,DA)的工作外包给链下。

但是，我们应该如何在保证其继承L1安全性的同时将执行和数据可用性的工作转移？通过zk-rollup，成千上万的交易被打包成一个单一的、数学上可验证的zk证明，并且只有这个证明被存储在链上。

现在我们来比较一下@zksync和@StarkWareLtd。我会尽可能使用简洁的语言，并从这几个角度进行比较：团队及成立初期、技术、数据可用性、融资和背后的支持者、当前产品和路线图、个人的看法和我们的机会。

团队和成立初期

StarkWare团队成立于2018年5月。其团队由世界级的密码学家和科学家组成。核心成员是Zcash的前首席科学家，多年来在零知识领域开拓创新。他们发布了许多学术论文，并正将其实现成现实产品Starknet。

Coinbase协议负责人：Base考虑同时采用OP Stack和zk-proofs:金色财经报道，Coinbase协议负责人Jesse Pollak在巴黎ETHCC接受采访时表示，Coinbase的Base网络目前依赖于Optimistic Rollups来连接以太坊主网，但可以考虑扩展到包括zk-proofs。Pollak 表示，他预计到2024年，zk-rollups的多种实现（以zk proofs的形式）将包含在OP堆栈中。他预计这些将在Base、OP 主网和使用其代码库的其他网络中得到采用。[2023/7/21 11:08:05]

另一个就是@zksync，其团队MatterLabs成立于2019年12月，AlexG.作为其联合创始人。我无法找到更多关于其团队成员背后的信息，但ZkSync2.0带来的技术突破说明了这一点：他们有跨行业者的气质，并且办事效率高。

技术

这两个项目都有一个类似的架构。会有一个rollup智能合约插入到以太坊区块链中，用来存储L2状态转换的zk证明。此外，会有两种数据存储方式可选，为网络提供动力。

证明者(prover)：负责繁重工作的少量节点。他们负责计算所有交易，并将其聚合成简洁的zk证明。他们在专门的硬件上运行(可以认为是黑匣子)。我们所知道的是，从数学层面上他们无法伪造假的zk证明。

验证者(validator)：负责抗审查的大量节点。他们验证prover所提交的证明的有效性。每个人都可以运行这类节点，且不需要特定的硬件。

此外，这两个项目都不得不竞相克服一个主要的技术问题，即创建一个通用的zk证明系统。谁能提供一个最佳的解决方案，谁就是这个赛道的王者。因为直到现在所有的zk电路都是专用集成电路，即根据不同的应用实现不同的zk电路。这意味着每个应用都有一个zk-rollup，而且不兼容EVM。大家猜怎么着，@zksync和@StarkWareLtd都做到了，但使用了不同的技术。

StarkWare:他们使用基于STARKs证明的密码学技术。这项技术由StarkWare团队发明，与SNARKs证明(zkSync使用的技术)相比有两个主要优势：

V神：未来10年zk-SNARKs将与区块链一样重要:5月21日消息，在黑山举办的 EDCON 2023 大会上，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 表示，未来 10 年，zk-SNARKs 将与区块链一样重要。

以太坊社区大会（EDCON）于 2023 年 5 月 19 日至 23 日在黑山波德戈里察举行，本次会议演讲嘉宾包括了以太坊联合创始人 Vitalik Buterin、以太坊核心开发者 Tim Beiko、以太坊基金会 Devcon 团队负责人 Skylar Weaver 与以太坊基金会研究员 Vlad Zamfir、Piper Merriam、Andy Guzman 等。EDCON 是一个非营利性的年度全球以太坊会议，每年在不同国家 / 地区举办，致力于通过促进全球以太坊社区的交流和互动来服务于以太坊生态系统。[2023/5/21 15:17:04]

"T"指的是"transparent"(透明的)，这意味着系统运行无需信任设置；

生成STARKs证明的速度比SNARKs的快10倍。

STARKs的问题在于其技术不如SNARKs成熟，并且如果它实现了图灵完备，就很难与EVM兼容。StarkWare创建了一种特定的编程语言Cairo来运行由STARKs支持的自主型程序。但由于现在很少人愿意去学一门新的编程语言来执行智能合约，StarkWare团队现在正与Nethermind团队合作创建代码转译器Warp，来讲Solidity智能合约无缝转换为Cairo，以便使其与EVM兼容。

zkSync使用基于SNARKs证明(尤其是PLONK)的zk系统。因此，该系统的整个安全性依赖于2019年秋天推出的一套信任设置(Multi-partyComputationCeremony)。其中涉及许多知名的加密圈内人，包括VitalikButerin。

至少有一个参与者是诚实的，那么这个系统才可以被证明是安全的。所以我不认为“可信设置”可以用来反驳zkSync的SNARKs比STARKs慢这一论点，尽管zkSync团队做了许多优化。但zkSync系统实现EVM兼容的方式要比STARKs的要自然。事实上，智能合约(几乎)可以由zkSync编译器逐一转换操作码，这使得Solidity成为zkSync的”一等公民“。所以不需要一个中介语言或者专门的转译器。

跨链桥Hop测试网已集成ConsenSys zk-EVM:2月26日消息，跨链桥Hop Protocol近日宣布，ConsenSys zk-EVM已集成到Hop的测试网站点，当测试网向公众开放时，用户将能够从任何支持的测试网链中发送Goerli ETH到新的ConsenSys zk-EVM。

Hop称，该集成最初是ConsenSys zk-EVM团队在Hop治理论坛上提出的建议，并一致通过了治理周期的所有阶段。[2023/2/26 12:30:18]

数据可用性(DA)

zk-rollup将交易计算的压力从L1中移除，允许以太坊扩容到最高2000-3000tps。这听起来很棒，但还是不够。在"只提供rollup"的方案下，DA的压力仍然留在L1上，并且交易数据通过calldata写入L1中。

DA非常重要，有了它，用户才能在Etherscan上看到自己的交易发生了什么。而如果没有DA，用户交易的执行就变成一个黑匣子。如果用户更倾向于选择便宜的交易费，而不需要可以直接在L1上追踪交易的功能，这也没问题。也就是说，必须给用户提供选择。

用户要么选择把其交易数据写在L1上，但手续费会高一点；要么选择尤其便宜的手续费，但需要信任L2上的一些实体来保证交易的数据可用性。这样，L1存储DA的压力就没了，zk-rollup可以扩容到2万-3万TPS。

StarkWare：通过Volition系统解决DA问题。Volition允许终端用户每笔交易都可以在rollup方案(链上数据可用性)和validium方案(链下数据可用性)之间选择。

在validium方案中，链下DA由一个中心化的"数据可用性委员会"(dataavailabilitycommittee,DAC)提供安全保证，而DAC由一些有声望的加密实体组成。这听起来确实很中心化，但是...这是一个供用户自愿选择的折衷方案，以满足其对于超低交易费的需求。

安永已开源以太坊二层方案Nightfall 3，采用ZK-Optimistic Rollup机制:7月2日消息，安永宣布推出并开源以太坊二层方案c，Nightfall 3采用ZK-Optimistic Rollup机制，将零知识证明（ZK或ZKP）与处理交易验证的新模型相结合，以提高效率并降低交易成本。ZK-Optimistic Rollup为了确保只有正确形成的第二层区块被纳入最终的区块链记录，从经济上激励用户挑战不正确的区块，当提出挑战时，智能合约对挑战的准确性进行仲裁，奖励正确的挑战，并删除不正确的第二层区块。（Prnewswire）[2021/7/2 0:22:54]

而zkSync解决DA问题的用例是zkPorter。这是一个分片基础设施，与zkSync的zk-rollup方案无缝且平行运作。将zkSyncrollup想象为保证链上DA的分片0。然后每个其他分片都可以选择不同的DA策略和将交易数据存储于链下。

StarkWare的Volition和zkSync的zkPorter之间的主要区别是：Volition方案中用户可以基于每一笔交易选择数据存储方式，而zkPorter方案中用户基于每一个账户选择交易结算方式(zkPorter账户只能通过链下DA方式产生交易)。另外，zkPorter的链下DA系统更加去中心化，因为其DA由zkSync原生代币激励的”守卫者网络“(Guardian)提供安全保障，而不是一个中心化的”DAC“。

动态 | 隐私解决方案AZTEC协议开发出适用于以太坊的全新高效通用ZK-SNARK架构:V神转发AZTEC协议官方推特，AZTEC协议官推宣布，开发出了PLONK，这是一种全新的高效通用ZK-SNARK架构。PLONK只需要一个可信设置，所有程序都可以重复使用这个设置。PLONK足以在以太坊上被实际采用。AZTEC致力于运用零知识证明技术寻找隐私解决方案，此前获ConsenSys领投，摩根大通（JPMorgan Chase）也在今年早些时候测试AZTEC的零知识隐私解决方案。[2019/8/24]

融资和背后的支持者

StarkWare：

2018年5月进行的价值600万美元的种子轮(Pantera/Naval/Vitalik)

2018年10月进行的价值3000万美元的A轮融资(Paradigm/Sequoia/CbVentures)

2021年3月进行的价值7500万美元的B轮融资(Paradigm/3AC/Alameda)

2021年11月进行的价值5000万美元的C轮融资(Paradigm/3AC/Alameda)

目前为止，StarkWare估值20亿美元。这是一个世界级的融资水平，有许多著名投资者。一些大亨和以太坊基金会的成员都有参与。Vitalik自己就审查了StarkWare发布的大部分文章。这怎么可能失败呢？

zkSync：

2021年3月进行的价值600万的A轮融资(Binance/CbVentures/AAVE/Balancer/Curve)

2021年11月进行的价值5000万的B轮融资(Horowitz/Placeholder/Crypto.com等等)

和StarkWare相比，没有那么多著名的投资者，并且看起来像一个大型的Defi/CEX加密家庭融资。我们认得每一个项目，并且他们联合起来也很好。很重要的一点是，zk-rollup的成功将在很大程度上依赖于DeFi协议的加入和与CEX的直接集成。

所以我对zkSync生态系统的快速集合很看好。

当前产品和路线图

StarkWare的演化让人感到惊叹，因为他们坚持不懈地将其顶级的密码学论文变为现实的创新。他们的路线图如下图：

他们首先推出StarEx，我认为这相当于他们路线图中的“行星”(Planets)阶段，并允许创建由Cairo和STARKs提供支持的需许可的、应用专用型的zk-rollup。如果读者还搞不清楚，想一下dydx、Immutable、Deversifi等。因为它们是由StarkEx的在产版本支持的3个主要应用。到目前为止，StarkEx已经通过这些应用处理了超过500万笔交易，价值超过2500亿美元。StarkEx的效率现已得到证实，并且StarkWare迅速向路线图中的“星群”(Constellations)阶段发展。

在2021年11月29日，他们发布了StarkNet的主网Alpha版本。StarkNet是我们所期待的无需许可、多应用的通用型zk-rollup。起初，StarkNet将由一个中心化的证明者驱动，应用程序将需要申请白名单按顺序部署，像Optimism一样。因此，他们的计划是发展生态系统，并逐步将StarkNet去中心化以实现路线图中的“宇宙”(Universe)阶段。

zkSync的路线图可以总结为下图4个步骤。第一阶段对应于2020年6月推出的zkSync1.0，大致相当于一个没有智能合约集成的zk-rollup。用户可以发送和接收代币，尽管缺乏可组合性，但有前景的项目已经部署在1.0版本上了。所有参数都表示大家对zkSync1.0的兴趣呈指数级增长。

路线图的第二阶段随着zkSync2.0在主网上线而开启，它包含了我们所期待的一切：完全兼容EVM的zk-rollup并且具有智能合约可组合性。ZkSync2.0最初计划于8月在主网上推出，但由于一些技术难题而推迟了。那些难题现在正在测试网上得到解决，10月份zkSync宣布了其最近完成的一些技术细节和部署了一个类似AMM的测试网(uniswap)来验证其EVM兼容性。MatterLabs为确保LLVM/Solidity兼容性而延迟发布，起初可能令人沮丧。但它将帮助每一个以太坊工具和依赖在zkSync2.0实现本地集成。

个人的看法和我们的机会

StarkWare确实让人眼前一亮。这是我近期看到的最有前途的基础设施项目。它具有明星团队、世界级创新和顶级的资方阵容。还有就是，他们的目标不仅仅是创建一个zk-rollup，他们正考虑所有问题。我在上文谈了Cairo和Warp。但他们也正努力通过Veedo为以太坊带来真正的随机性、通过条件式交易实现L1和L2的通信、batch-long闪电贷和其他天才级的技术。他们通过“分布式AMM”来解决L1和L2之间的流动性碎片化问题的想法让人激动不已。他们看到了更加全局性的问题。

参考文章：

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

目前我发现StarkWare的唯一技术问题就是通过Warp转译器集成Solidity。StarkNet首先针对Cairo进行了优化，在此基础上加入了Solidity转译器。我并不是一个搞技术的人，但我担心“Solidity转译”不会那么方便，可能会对一些智能合约造成兼容性问题。其他问题有：对于我们普通用户来说，它带来了什么机会？StarkWare已经估值20亿美元了，并且还没有公平发布代币的计划。

另一方面，我很欣赏zkSync把社区放在第一位并且强调Solidity作为第一公民。他们整个技术依赖于EVM开发体验，没有任何取舍，这方面可能会让他们获得大量采用。

zkSync也与当前的DeFi/CEX市场深深地融合，这对未来的协议入驻和采用很有帮助。关于我们从中获得的机会，zkSync已经宣布会选择发布原生代币，他们将在未来某个时候进行公平发布或可能会空投。这对社区来说当然是好事，但我感觉zk-rollup的原生代币会被过度消费，因为每个人都在等着...我也期待StarkWare在”Universe“阶段推出原生代币，因为他们需要对网络进行去中心化，并给证明者提供激励。总之，我的观点是，在zk-rollup方面，最令人印象深刻的是StarkWare。但zkSync具有草根社区/开源的氛围，这对我更具吸引力。

最后一点个人说明：就机会而言，也许我们应该把注意力从rollup的原生代币转移到将在这些rollup上找到用户群体的新兴项目。以太坊是一个范式转变，那些试图在链上复制订单簿模式的项目很快就被更适合这个新环境的AMM环境所取代。同样地，zk-rollup也是以太坊的范式转变，也许(只是也许)在rollup上复制AMM模式也是一个弱智的想法。也许锁仓量不会成为rollup上的一个重要指标。也许CLOBs又是值得考虑的东西...

这些都是一些脱口而来的想法，但我想表达的是，也许最好的机会在于利用rollup做L1上不可能完成的事情，而不在于复制L1上已存在的东西。

来源|@dareal_sisyphe

作者|Supercycled

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