从技术原理解读：zk-Sync 2.0和zk-Rollups的未来
从手艺原理解读：zk-Sync 2.0和zk-Rollups的将来
免责声明：本文旨在传递更多市场信息，不构成任何投资定见。文章仅代表做者概念，不代表MarsBit官方立场。
免责声明：本文旨在传递更多市场信息，不构成任何投资定见。文章仅代表做者概念，不代表MarsBit官方立场。
小编：记得存眷哦
来源：0xfishylosopher
原文题目：zk-Sync v2.0 and the Future of zk-Rollups
简介
"zk-Rollups "可能是本年最热门的Web3时髦用语。近期，跟着zk-Sync的v2.0 "baby alpha "的主网上线，那种热度已经到达峰值[1]。但在所有时髦语的背后，"zk-Rollups "到底指的是什么？zk-Sync的感化在哪？ 在本文，我将勤奋深切切磋zk-Rollups的工做原理和现实用例，并论述zk-Sync v2.0的关键手艺特征，摸索那项被等待已久的手艺，进一步地阐发它对将来影响。
zk-Rollups的工做原理
为什么我们出格需要zk-Rollups？固然以太坊很有用， 但目前以太坊收集，从底子上看是一种无律例模化的经济。因为跟着以太收集活动的增加，GAS价格会变的十分高贵，尤其是在以太收集处置量突发激增的时候，那种效应就愈创造显。跟着以太收集的不竭开展，以太收集有限的可拓展性已成为它进一步开展的致命弱点。
"Rollups "的呈现就是为领会决以太坊收集的拓展性问题。以太坊Rollups素质上是一种 "插件"，为以太坊供给指数级此外可扩展性，从而修复它高Gas的现状。那个设法背后的逻辑很简单。想象一下，你需要从A点到B点照顾5件物品。"常规 "的体例是照顾物品1、物品2等，一个接一个地照顾。但那显然效率迟缓且繁琐，"Rollups "素质上是将5件物品“打包”到一个袋子中，因而你能够一次就把它们都照顾完成，而不是分隔5次来照顾。
在那个过程中，有两点是需要留意的：
1. 若何确保 "Rollups "可以 "包容 "所有的工具？
2. 若何确保 "Rollups "不被棍骗？
zk-Rollups是操纵 "零常识证明 "来处理那两个问题的领先rollup手艺类型之一（另一种是 Optimistic Rollups）。为领会决那些问题，Zk-Rollups会将必然数量的交易绑缚在一路，在Layer2长进行计算，并将形态变动，且将"有效性证明 "提交给Layer1上的验证者，以表白计算是完好完成的。那个 "有效性证明 "是以 "零常识证明 "的形式呈现的，那是一种告诉别人你晓得什么而不告诉别人你怎么晓得的数学办法。
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简化的 ZK-Rollup 架构Source：
零常识证明的一个简单例子是一个代码主动生成器（用于CS功课）。主动生成器是一个 "验证者"，给你一堆随机生成的测试代码，而你是一个 "证明者"，必需可以通过所有的测试代码来证明你有准确的代码。同时，你不会间接与主动交易器分享你的代码。你看，你刚刚就停止了一次 "零常识证明"，你证了然你晓得的工具，但你没有说你是怎么晓得的。[2]
零常识证明案例，Source：Gradescope
上面的代码主动生成器是利用 "交互式零常识证明"的体例，主动生成器和代码供给者间接 "交互"。比拟之下，大大都zk-Rollups利用的是数学上更复杂的非交互式证明（如zk-SNARK，即零常识简洁的非交互式常识证明）。与交互式证明比拟，非交互式证明既节省时间又节省空间。固然zk-SNARKs的手艺细节超出了本文的范畴，但测试代码通过的根本原理是相通的。
zk-Rollups的圣杯在于零常识以太坊虚拟机( zk-EVM )，它允许开发人员在不修改以太坊智能合约的情状下对DApps停止转移。但那是存在必然难度的，因为每个"问题"都需要差别的"测试代码"，所以开发一个"证明算法"来处理所有能够想象的测试代码的“证明算法”，是零常识证明和zk-Rollups的手艺瓶颈。
正如Vitalik所说的：总的来说，我认为在短期内optimistic rollup可能会在通用的EVM计算中胜出，而ZK Rollup可能会在简单的付出、交易和其他特定应用案例中胜出。但从中持久来看，跟着ZK-SNARK手艺的改良，ZK Rollup将在所有案例中胜出。[3]
因而，从汗青上看，zk-Rollups 仅是针对特定应用用例的手艺，此中“测试用例”定义明白且范畴有限。 但是一些项目正在敏捷向“山上的城堡”推进，一种通用的 EVM 兼容 zk-Rollup 算法。 [4]
zk-Sync 2.0
zk-Sync 2.0是目前在开发zk-EVM的浩瀚项目之一（其他项目包罗StarkNet、Polygon Hermez和Scroll）。zk-Sync 1.0要求用户从头构建其代码库的大部门内容，以便从EVM迁徙到zk-Sync。与zk-Sync v1.0差别，在zk-Sync 2.0中，法式员能够在几乎没有改变的情状下摆设其应用法式。
现实上，并不是所有的zk-EVM都是等效的。 它们在可组合性（与原始EVM合约的接近水平）和高性能（zk-Rollups的运行速度）之间存在着明显的权衡[6]。在那种权衡中，zk-Sync选择了高性能，从而牺牲了可组合性。
在Vitalik看来，目前次要有四种差别类型的zk-EVM，那四品种型如下图所示：
zk-EVMs的类型，改编自：
正如Vitalik所述，在目前的形态下，zk-Sync 2.0是第4类zk-EVM。与EVM差别，zk-Sync 2.0可以利用本身的编译器编译，能够利用Solidity和高级语言编写智能合约。因为zk-Sync能够完全掌握其编译器的设想，因而他们可以积极优化速度和吞吐量。但如许做的代价是，一些DApps和EVM调试东西链可能与zk-Sync 2.0不兼容。 从素质上看，zk-Sync与Ethereum有不异的“汽车外壳”，但换了一个引擎[5]。
事实上，在zk-Sync开发者文档中，Matter Labs声称，固然智能合约 "读取 "操做能够在不改动代码的情状下集成，但智能合约的 "写入 "操做需要 "附加代码"，因为 "Layer1和Layer2之间存在底子差别" [6] 。现实上，那略有误导。 与其说是因为Layer1和Layer2之间的 "底子差别"，不如说是因为Matter Labs所逃求的第4种Rollups。因为zk-Sync素质上是利用差别的编译器和字节码，基于第4种的Rollups意味着智能合约有差别的地址，但依赖于字节码阐发的调试器根底设备可能无法在zk-Sync 2.0上运行[7]。
在将来，zk-Sync可能会参加更多对EVM字节码的当地撑持，允许系统渐渐过渡到撑持更普遍的 "边沿情状 "，也就是指第3类的Rollups。但是，关于zk-Sync的第3类和第4类的zk-Rollup来说，与Polygon Hermez和Scroll Labs的第2类的Rollups（根本上是以速度换取更普遍的兼容性）比拟，必需有两个重要的前提前提才气胜利。起首，只要一小部门不重要的项目与zk-Sync的自定义编译器不兼容。其次，与第2类zk-EVM比拟，zk-Sync的施行速度需要有量的区别。
不幸的是，我小我认为那种情状不太可能发作。 任何先辈的开发作态系统都依赖于成熟 "框架 "的根底设备，包罗便利性、模块化、调试和测试东西。若是像Vitalik假设的那样，因为字节码的差别，大部门EVM原生调试东西将无法移植到zk-Sync，那么zk-Sync将不能不开发本身的测试和调试东西套件。与 Polygon Hermez 和 Scroll 等可组合性更强的第2类zk-EVM 比拟，那是会增加额外的开销，最末可能会影响zk-Sync 做为 Layer2 处理计划的采用进度。
zk-Rollups的将来
目前，zk-EVM合作已经白热化，我们看到一个全功用的zk-EVM只是时间问题。但下一步是什么？一条路只要在路上有建筑物时才有用；zk-Rollups的持久力量来自利用该处理计划的项目。
目前，DeFi、GameFi和挪动应用是zk-Rollups根底设备的次要受益者。DeFi和GameFi从底子上说都是规模经济，因为它们在有良多用户利用的情况中开展。挪动钱包等挪动应用，也为懒惰或买不起台式电脑的用户翻开了闸门。因而，基于那些实现情状，利用zk-Rollups有很大的现实意义。
但那绝不是zk-Rollups利用的极限，那仅仅是起头， zk-Rollups之于以太坊的意义就如5G之于互联网。正如5G能够实现物联网应用和系统的新世界一样，zk-Rollups也可能翻开通往 "物联网 "的闸门，让我们物理世界的数字设备如冰箱、手表、交通信号灯等，与以太坊上的智能合约集成。
反对"物联网"的更大概念之一是，它将允许大科技公司越权进入我们的日常生活。但有了 "物联网"，我们能够享受物联网带来的便当，而没必要担忧我们的智能产物在集中数据库遭到损害。我们能够同时拥有便当和隐私，而不是只能选择其一。那就是Zk-Rollups能够向我们许诺的世界。
参考材料：
[1]
[2] Adapted from
[3]
[4] /
[5] /
[6]
[7]