详解ZkSync：zkEVM、Layer3及愿景

ZkSync长期以来是无知识密码学的先驱，他们在扩展以太坊的道路上继续开拓。到10月末为止，他们在主网上推出了第一台zkEVM。通过这一点，可以获得相当的先发优势，创造强大的网络效果。

原文：《ZkSync: A Peek into the Future of Ethereum》 by Sam Martin

编译：穿透

*全文约为3900字，预计阅读时间为8分钟

重要事项：

由于缺乏智能合同支持，ZkSync 1.0与其他通用L2相比采用率较低，因此可以最大限度地减少令牌传输和交换以外的rollup的效用。

Matter Labs团队的目标是10月28日在主要互联网上推出alpha zkEVM，从而首次推出EVM兼容通用智能协议ZK rollup。

启动ZkEVM的第一个队可以获得相当大的先发制人资格。特别是，Etherfang交易成本飙升可能会导致用户被排挤出基础层。

ZkSync团队在减少硬件要求方面取得了重大突破，相信这将使他们能够积极参与证明过程。

ZkSync的最终目标是通过他们的证明技术和蓬勃发展的L3生态系统推进的意志，将重点放在扩大以太坊上。

Matter Labs于2020年推出的ZkSync 1.0是一款零知识Rollup(ZKR)，依赖以太网房间的安全性，主要用于令牌交换或传输。

由于不支持智能合同，今天zkSync 1.0中可用的产品有限，因此与其他以太网扩展解决方案相比，采用率较低。Matter Labs团队希望于10月28日在主要互联网上启动alpha zkSync 2.0 (zkEVM)来解决这个问题。

另外，Matter Labs还宣布将于2023年第一季度在测试互联网上推出L3。

01、尽管对ZkSync 1

(推荐阅读：《PAData：zkSync链上交易次数骤增突破16万次，日新增存款地址超6000个》)

许多拥有Rollup资金的用户将能够准备进行不可避免的代币投放，以捕捉zkSync经济未来的增长。Optimism和Arbitrum是两种最受欢迎的以太网扩展解决方案，考虑到它们已经支持智能合同，您可以看到更多的用户活动。

虽然每日成交量不是完美的指标，但侧面反映了zkSync不支持智能合同，错过的成交量有多大。

ZkSync的所有资金都在以太网的智能合同中得到保护，并在链下计算和存储。交易是成批包装的

Rollup中发生的所有状态更改都将作为确认Calldata(调用数据)和状态更改有效的SNARK凭据发布到etherboard中。Etherfance上发布的调用数据使任何人都可以重建L2状态，比将整个L2状态存储在EVM上便宜得多。

与“基础以太网层”相比，SNARK能够立即、及时(立即确认和15分钟完成)验证大量事务，并为zkSync提供巨大的事务吞吐量(例如，2000 TPS和15 TPS之间的差异)。

ZKR比其他扩展方案提供了更多优点。ZKR继承以太的安全性，Ronin网络等侧链受到自验证器集漏洞的制约。

ZKR也不依赖Optimism和Arbitrum等欺诈证明。诚实的第三方需要监控区块的恶意交易，延迟提取资金需要7天的挑战期。

此外，无论验证者集状态如何，ZKR的资金始终可以由合法所有者收回。这与等离子链(plasma chains)不同，后者需要认证者安全监控提取。

02、zkEVM销售机会Scroll、zkSync和Polygon之间的zkEVM竞争持续升温，但zkSync将于10月底推出主网络alpha版本。先发优势会对球队的成功产生不小的潜在影响，这一点不容忽视。

MATIC在2017年作为首批EVM兼容链之一上市后，于2021年2月更名为Polygon，以太网交易费用飙升，吸引了众多dApp和用户。

通过重新部署类似的代码，将应用程序迁移到与EVM兼容的链相对容易。无论哪个团队先推出zkEVM，都能看到dApp部署和用户活动的爆炸性增长，从而使Polygon获得与2021年一样强大的网络效果。

如前所述，侧链的安全性不如ZKR安全，领先的ETH L2、Arbitrum和Optimism是Optimism Rollup，正式桥需要7天退出。L2的采用继续占优势，L2支付给太芳的gas总额一直呈上升趋势。zkEVM的安全性和UX优于以太网侧链和Optimism Rollup，因此ZkEVM的推出将是这一趋势的顺风车。

03、ZkSync的愿景ZkSync 2.0的主网络alpha发布仅限于注册项目以参与公平发布的开发者。排除用户是为了使dApp团队能够确保产品顺利运行，保护用户免受所有错误的影响，并给Matter Labs团队时间重复zkEVM设计。

值得注意的是，Starkware的Starknet是Alpha阶段的另一个通用ZKR智能合同链，Starknet使用Cairo，

但是，Wrap可以开发Solidity-Cairo转换器，并将其放入与zkSync的zkEVM类似的桶中。Cairo的开发人员工具、最佳安全实践和开源库将远远落后于Solidity。

此外，Polygon于10月10日在测试网上启动了zkEVM。尽管zkSync在测试网络上运行了约9个月。

ZkSync将太方的高级智能合同源代码Solidity编译为Yul，以实现EVM兼容性。Yul是一种中间语言，可以编译为不同虚拟机的字节代码。

然后，使用LLVM编译器框架将Yul代码重新编译为为zkSync的zkEVM设计的自定义电路兼容字节代码集。这种方法从高级代码开始，不经过EVM运行所有阶段的ZK身份认证，因此可以轻松地分布身份认证过程，同时保持性能。

以后，您可以构建新的编译器前端，添加对Rust、Javascript或其他语言的支持，从而提高zkEVM体系结构的灵活性。请注意，ZkEVM与EVM兼容，在字节代码级别不相同。

因此，几乎所有以太网智能合同代码都可以直接迁移到rollup，但在某些例外情况下，某些代码需要更改，并且可能需要重新审计和调试工具。没有微调就不能兼容。

帐户抽象

与Etherfance的基本行为相比，zkEVM实现的主要增强功能之一是帐户抽象。以太的核心体系结构支持两种类型的账户。外部拥有的帐户(EOA)，即由私钥控制的公用地址、交易签名(如Metamask钱包)和根据基本代码运营且无法启动的合同帐户交易。这里的主要目标是将持有代币的账户与许可交易的签名者分开。

ZkSync的zkEVM的EOA当然可以开始交易，但像以太的智能合同账户一样，可以在其中实现任意逻辑。所谓的“帐户抽象”，与EIP-4337非常相似，但只需稍加修改，就能为用户提供更平滑的体验。

能补偿其他账户交易的账户称为paymaster。实际上，Paymaster帐户必须激活协议，以代表用户用ETH或各种ERC-20令牌支付交易费用。

随着应用程序场景的发现，账户抽象为钱包供应商打开了新的创新方法。值得注意的是，这仍然是一个反复出现的新颖想法，用户要慎重对待。

ZkPorter

ZkEVM比赛目前是L2的主要叙事，但值得讨论的是zkSync的zkPorter。ZkEVM将向以太网提供大规模扩展，但ZKR必须在以太网基础层发布数据，从而减少潜在的规模。

ZkPorter的引入将zkSync的zkEVM牢牢地放在意志的范畴。也就是说，用户可以决定是将自己的数据存储在链中，还是存储在链下。将安全性优先于吞吐量和极低的交易成本的用户将选择在Rollup上执行操作，以确保数据可用性。

优先考虑吞吐量并降低交易成本而不是安全性的用户可以在zkPorter上执行操作，并将数据发布到zkPorter，以便在链下使用。

所有zkPorter交易数据都发布在Guardian网络上，Guardian网络是受最终zkSync令牌保护的PoS网络。Guardian签署区块，跟踪zkPorter端的状态，以确保数据可用。

恶意行为的Guardian被削减，为数据可用性提供了加密经济保障。与Optimistic rollups相比，如果数据移出链，恶意运营商可以窃取rollup的所有资金，但恶意Guardian只能冻结zkPorter状态，因此自身的资金将被冻结。

此外，购买所有zkSync代币而不是抵押，发动这些攻击需要相当大的成本，在此过程中会出现大的滑点。

ZkSync在ZKR和zkPorter中使用的双重帐户方法为用户提供了一个全面的目的地，使他们能够在保持高度安全保证的情况下开展活动。ZKR和zkPorter双方的智能合同和账户将完全可以相互结合。

例如，为了最大限度地提高安全性，Aave可以从ZKR启动合同代码，但用户仍然可以通过zkPorter端的帐户与合同交互，从而降低成本并提高吞吐量。ZkPorter的最终设计仍在进行中

第3层

虽然没有公开很多信息，但Matter Labs最近宣布了2023年第一季度推出zkEVM支持的layer3的目标。

被称为“机会”的ZKR L3很可能是历史上首次在测试互联网上发布的L3。戴尔的愿景是拥有无数完全可定制的“HyperChain”，它们都通过本地网桥相互连接，使安全互操作性的概念成为现实。

Pathfinder是非常实验性的，但它是开发新区块链扩展体系结构的逻辑下一步。

建立L3认证的第三方可以选择公开可用的数据，向用户提供个人信息。这些团队还将被授权交出自己的代币，以捕捉他们正在制造的物品的利益。

这些令牌还可以在分布身份验证过程、排序器或数据可用性解决方案方面起到重要作用。对于自定义，您可以将Cosmos的应用程序特定链与zkSync的L3进行比较。

主要区别在于后者支持以太网的安全性和链之间完全互操作的资产，而不需要IBC等通用消息协议。

ZkSync希望通过自己突破性的研究，即在不牺牲性能的情况下减少参与证明过程的硬件要求，成为该行业的标准。

这样可以将ZKR、zkPorter和所有其他zkSync L3放置在同一道路上，并消除重复使用的桥梁攻击向量。这一愿景雄心勃勃，但将交易成本和速度、开发人员和用户体验、互操作性和安全性提高了10-100倍。

剩下的主要问题有两个。在字节码层面，不等于EVM的L2能否成为行业标准，竞争用户感知份额的L2和L1团队能否抛开差异，将区块链延伸到普通大众。

04、最后一个想法ZkSync长期以来是知识密码学的先驱，他们在扩大以太坊的道路上继续开拓。到10月末为止，他们在主网上推出了第一台zkEVM。通过这一点，可以获得相当的先发优势，创造强大的网络效果。

在ZkPorter和ZKR中使用可互操作帐户的两种方法是对开发人员和用户都有利的独特战略。Matter Labs对所有链条的标准证明人愿景雄心勃勃。如果他们开发出迄今为止最先进的证明人，就会取得巨大成功。

这将为具有合理主权、高性能、安全互操作性的L3生态系统打开大门。与他们的政策相关的主要风险是他们为zkEVM选择的基本架构。也就是说，在高级智能合同代码级别的以太网上创建ZKR兼容或新的编程语言，而不是字节代码级别的EVM等效性，从而完全消除EVM兼容性。

上述所有三个战略都在研究的团队只有时间才能证明任何以太的扩张方案是正确的

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