本文将探讨零知识证明的发展应用,探讨当前有哪些热门的项目、为什么这项技术有望成为以太坊扩容方案的重大解决方案。
从区块链层面出发,以太坊生命的初始阶段是单一的。这意味着在最初的几年里,Layer1以太坊主网全权负责执行自己的交易,促进自己的网络安全,并为自己的数据可用性提供服务。
然而,在过去的几年里,以太坊一直在迅速转向模块化设计。这意味着对以太坊的运行来说,采用外部第三方解决方案对自身进行扩展,是一种理想的方式。
比如近年来,像Arbitrum和zkSync等Layer2项目的兴起,它们在以太坊之外执行交易,然后有效地将批量交易“Rollup”到以太坊Layer1,在此过程中提供便宜、合理的价格和便捷的用户体验。
从L1到L2
今天,以太坊L1本身实现了30笔/秒的交易。但为了更好地处理全球链上活动,且不会造成重大网路拥塞,L2的扩展创新将给以太坊带来更强大的能力。
互操作性协议Rarimo与Polygon ID合作推出首个用于验证凭证的多链零知识证明:金色财经报道,互操作性协议Rarimo宣布与隐私保护ID基础设施Polygon ID合作,这是链上身份向前迈出的革命性一步,每个使用 Polygon ID 的身份提供商都立即实现跨链,这不仅是Polygon ID首次成为多链,而且由于PolygonID是第一个也是唯一一个允许用户将链外凭证表示为零知识证明 (ZKP) 的解决方案,此次合作标志着数字身份领域的首创。Rarimo表示,既然以太坊已被纳入其中,Polygon上颁发的凭证将在未来几周内在BNB Chain和Avalanche上提供。[2023/7/22 15:51:50]
具体而言,实现这样的优秀能力有两种主要类型的解决方案:链上扩展和链下扩展。链上扩展是指直接对区块链进行任何更改,以提高其交易执行能力,即吞吐速度。对以太坊来说,分片就是一个例子。它把以太坊活动的负载分散到数十个主链,而不是单一的主网上。
孙宇晨:波场将于周日推出实现零知识证明的DApp“justwrapper”:孙宇晨昨日在微信群透露,波场将于周日下午两点推出实现零知识证明技术的智能合约DApp“justwrapper”。第一版仅支持USDT,第二版开始支持TRX、BTT、USDJ、 JST、WIN等所有波场系token,未来还会支持BTC。孙宇晨称,justwrapper转账享有零知识证明级别的隐私,只有转账的人和收到的人知道这笔转账的发生。[2020/9/26]
链下扩展是指在链下执行交易执行能力,即L2。链下扩展不像分片一样将L1拆分为许多主链,而是在外部构建第2层。以太坊的叙事也正逐渐从L1向L2转变。
而当谈到L2时,当下最受欢迎的解决方案之一是ZKRollup。这是因为在速度上,以太坊和它不在一个层级。ZKRollup可以实现大约2000TPS的速度,而以太坊目前是30TPS。
StarkWare已开源零知识证明代码ethSTARK:零知识证明研发机构StarkWare已在GitHub开源ethSTARK。StarkWare称,2018年我们获得以太坊基金会的资助去探索对STARK友好的哈希函数以及开源ZKP代码。ethSTARK代码的证明速度将比现有的任何ZKP代码快20倍。
注:2018年7月份,StarkWare获得了以太坊基金会提供的400万美元资助,将研发对STARK友好的哈希函数和技术,并为生态系统提供开源代码。STARK将允许区块链在兼备隐私和后量子安全的情况下进行大规模扩展(例如分片)。(Github)[2020/7/27]
依靠以太坊安全性的同时,ZKRollup既带来了高效的运行速度,又提供了低廉的价格,受到当前资本及市场对它的极大关注。其中一些L2项目也在飞速发展,如:
dYdX:加密货币和衍生品交易所,TVL达$375MLoopring:L2交易,NFTs,TVL达$121MzkSyncLite:L2交易,NFTs,TVL达$65MSpace:L2交易,NFTs,TVL达$49M
Trail of Bits计划利用零知识证明重塑漏洞披露流程:安全研究机构Trail of Bits宣布,正在与约翰霍普金斯大学的Matthew Green合作,使用零知识证明(zero-knowledge proofs)技术为科技公司和安全漏洞研究人员建立一种可信的基础设施,在新的合作方式之下,双方在针对漏洞披露(Vulnerability Disclosure)的流程中可进行合理的沟通,而不必担心受到破坏或歧视。
在接下来的四年里,Trail of Bits 将会进一步推进零知识证明的理论极限,并为安全漏洞研究人员提供相应的软件,用以产生漏洞可利用性的零知识证明。[2020/5/22]
从ZKRollup到zkEVMs
ZKrollup有两个主要架构:链上以太坊智能合约和基于以太坊交易和执行环境的链下虚拟机。
zkEVM则是与以太坊虚拟机兼容的ZKrollup,即以太坊L1的执行环境。
在以太坊开始扩容竞赛时,像Arbitrum和Optimism这样的OptimisticRollup具有巨大的优势,因为它更容易与EVM兼容甚至完全等效。这种技术“亲和力”使应用程序可以轻松地移植其代码,并使用从L1到L2的自己喜欢的工具,这是很棒的用户体验。
相比之下,ZKRollup从定制的虚拟机开始,意味着项目需要进行大量的工作,即“解释”来自EVM的代码或使用从头开始编写的新代码。
因此,zkEVM的到来代表了VitalikButerin在2021年预测的重要一步,即“随着技术的改进,中长期来看,ZKRollup将在所有用例中胜出。
由于ZKRollup使用了加密证明,因此与OptimisticRollup相比,它们具有内置的隐私和安全优势。当您将EVM兼容性添加到组合中时,ZKRollup有可能在未来超越OptimisticRollup。
Type1、Type2zkEVM的竞赛进行时
如果说以太坊“扩容战”是指OptimisticRollup和ZKRollup之间的竞争,以提供最佳的区块链扩容解决方案。那么发生在ZKRollup内部之间的竞争也才刚刚开始,即看看哪个团队能够实现VitalikButerin定义的第一个“Type1”和“Type2”zkEVM。
2022年8月,Buterin提供了一种衡量zkEVM能力的方法,即以Type1到Type4的等级来对其进行评级。Type1zkEVM将与EVM完全等效,甚至可以用于升级以太坊本身,而Type4zkEVM只能与以太坊某些应用程序兼容。
也就是说,由于工作涉及较广,Type1zkEVM的实现还需要一段时间,但是现在有多个项目正在尝试Type2zkEVM。
例如,PolygonzkEVM是Type3zkEVM,并且正在成为Type2zkEVM,接近EVM等效。Scroll是另一个值得关注的项目,目前正在朝着Type2zkEVM发展。
相比之下,zkSyncEra通过自定义功能和zkPorter进行了增强。当然,它的可能性范围是开放的。
迄今为止,zkEVM的最新进展项目有:
将于3月27日开启主网测试版的PolygonzkEVM;已向Buider推出主网的zkSyncEra;刚刚发布GoerlizkEVM测试网的Scroll;处于Type3状态并且正在升级的Starknet的KakarotzkEVM;
扩展,这是极有可能的事。与此同时,作为潜在升级的补充,从Type2以太坊本身可能会升级到Type1zkEVM,以进一步进行链上s到Type4s的外部zkEVM将继续蓬勃发展,为开发人员和用户提供以太坊L1无法提供的独特自定义功能,如用户体验增强功能。
总而言之,ZKRollup的最终结果是zkEVM,而这些努力的项目中的第一个正处于推出市场的前沿。2023年也将是普遍加密用户能够首次尝试zkEVM的一年,所以如果你想跟上这些团队的最新扩展及进步,可以密切关注Polygon、zkSync、Starknet和Scroll。
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