SYN:ZKSync 產品與生態：靈活組裝的擴容捷徑_zksync幣總量

作者：echo_z，鏈茶館

隨著Optimism發幣、Arbitrum開啟Odyssey羊毛大戰，2022年下半年注定是L2百花齊放的階段。此前，鏈茶館已撰文詳述過L2的背景及ZK系的StarkWare專項介紹，而作為ZK系的另一個代表項目，ZKSync也值得關注。本文將在與StarkWare對比的框架下，深度解析ZKSync的產品架構及運營生態。

一：產品體系

ZKSync的產品早已有之，但在1.0階段，僅僅支持支付等簡單功能；到2.0產品實現了EVM兼容，開始發揮其真正實力。

ZKSync2.0在去年6月上線測試網，但沒有向開發者開放；去年10月上線第一款zkEVM產品UniSync，也就是Uniswap在ZKSync的版本；直到今年2月，終于向開發者開放了ZKSync2.0開發工具，開始部署生態。目前ZKSync主網產品仍然在1.0階段。本文將重點圍繞2.0進行介紹。

1.1證明系統：SNARKvsSTARK

ZKSync與StarkWare在最底層所選擇的證明系統不同，ZKSync選擇的是較為成熟的SNARK技術，而StarkWare則是自研的STARK系統。底層技術的差異，也使得二者的性能潛力、產品路線圖迥然。

業界對于這兩種證明系統的共識是：在計算量較大的情況下，STARK的可擴展性和速度會明顯勝過SNARK，而且STARK更安全。

在可擴展性和速度方面，STARK能夠生成包含更多計算結果的證明。雖然STARK所需要的字節數更多、驗證也需要更長的時間，但是更大的證明本身能夠使得每筆交易所分攤的gas更低。

BingX宣布集成zkSync Era以支持在線加密存款和取款:金色財經報道，新加坡加密貨幣交易所BingX宣布集成zkSync Era以支持在線加密存款和取款。[2023/5/12 15:00:03]

在安全性方面，SNARK必須要有受信的初始化，有一定的信任前提，而STARK則不需要這個前提。

1.2數據可用性模式：顆粒度不同的混合模式Volition

數據可用性，簡單解釋其含義為，除了交易更新完的最終狀態數據之外、用于復原交易歷史的其他相關信息，是否能被獲取。如果這些必要數據都放在鏈上，就是Rollup模式，安全級別更高、同時也因為消耗了更多鏈上存儲空間而更昂貴；如果放在鏈下就是Validium模式。數據可用性模式的選擇，本質上是安全性和效率之間的取舍。

在這一點上，StarkWare和ZKSync都采取了「Volition」模式，即Rollup和Validium的混合，用戶可以自主選擇用哪種方式來存儲數據。

來源：https://medium.com/starkware/volition-and-the-emerging-data-availability-spectrum-87e8bfa09bb

Volition的設想最早由StarkWare提出，上圖出自其2020年發布的博客。不過到目前為止，StarkWare和ZKSync都還沒有將Volition落地。但是在ZKSync的路線圖中，似乎對這一功能設計更為重視，專門命名為ZKPorter，并且將ZKPoter和zkEVM并列為兩大架構上的突破。

zkSync：部分用戶出現存款失敗，團隊將在24小時內部署修復程序:4月4日消息，zkSync 在其官方 Discord 社區表示，注意到部分用戶在 zkSync Era網絡出現存款失敗問題。團隊正在努力工作，預計將在未來 24 小時內部署修復程序。[2023/4/4 13:44:18]

值得注意的是，StarkWare和ZKSync對于用戶可選擇的「顆粒度」設定是不同的。StarkWare選擇的顆粒度更細，實現難度也更大。

StarkWare的設想中，用戶將會以「每筆交易」為單位，自主選擇數據可用性模式。但這樣可能會帶來一個問題：當用戶的同一個賬戶，同時選擇這兩種模式時，如果安全級別更低的Validium交易出現了問題，那在這筆交易之后出現的Rollup交易是否也會受到影響？按照StarkWare的早期設想，為了防止數據不可用性的攻擊，設計了最小回滾機制，即如果檢測到有數據不可用，就會將交易歷史回滾至上一個數據可用的區塊狀態。在最壞的情況下，最小回滾機制可能會要求所有數據都發布在鏈上，其實又回到了Rollup模式。相關細節還未公布，但可以想見難題不少。

而在ZKSync的設計中，用戶將以「賬戶」為單位，選擇數據可用性模式。也就是說，Rollup賬戶的交易都將以Rollupo模式進行，ZKPoter賬戶的冗余數據則都會放在鏈下。如此一來，兩種模式下的交易其實是隔離的，各有各的交易歷史，不會相互影響。不過，ZKSync也會允許zkRollup和ZKPoter的賬戶之間進行互操作，猜測這樣的交易會同時記錄在zkRollup和zkPorter中，保證安全性。

zkSync CEO：zkSync擬于年底完成支持所有的預編譯:9月22日消息，在由萬向區塊鏈實驗室主辦的第八屆區塊鏈全球峰會上，以太坊二層網絡zkSync首席執行官Alex Gluchowski探討了V神曾提及的5種EVM兼容方案：即類型1（完全等效于以太坊）、類型2（完全等效EVM）、類型2.5（與evm相當，不包括gas費用）、類型3（幾乎等同于EVM）以及類型4（相當于高級語言） 。Gluchowski稱，從性能差異的角度來看，類型3、類型2、類型2.5之間并不顯著，但可以從類型4開始，通過選擇好的基本范式框架之內添加功能，不斷地提高與EVM的兼容性。zkSync計劃于年底完成支持所有的預編譯。目前zkSync處于EVM兼容的類型2.5，為了提高兼容性，我們需要支持與以太坊完全相同的Gas計算，并且支持存儲和共識的兼容性。[2022/9/22 7:13:45]

來源：https://blog.matter-labs.io/zkporter-a-breakthrough-in-l2-scaling-ed5e48842fbf

1.3開發語言：原生語言CairovsSolidity優先策略

StarkWare在很長一段時間內都以原生語言Cairo作為唯一的開發語言。Cairo也是StarkWare團隊自研的語言，能夠很好地適配STARK證明系統，但由于要求開發者學習新的語言，造成了進入門檻高的問題。

在兼容EVM方面，StarkWare的解決方案是由第三方團隊Nethermind開發Solidity到Cairo的編譯器Warp。Warp1.0版本由于生成的Cairo文件過大，普及率并不高，但Warp2.0版本借助了Yul，大幅提升了效率。就在本月，Warp2.0開始進入審計，即將投入使用。

zkSync 2.0公共測試網正式上線:2月22日消息，據zkSync官方博客，zkSync 2.0 公共測試網正式上線，這也是以太坊測試網上第一個兼容 EVM 的 ZK Rollup。據介紹，它允許開發人員 使用以太坊的原生編程語言 Solidity 在低費用、高度可擴展的第 2 層環境中構建和部署去中心化應用程序。它將能夠直接繼承以太坊一流的安全性、去中心化和網絡效應，同時為應用程序開發人員提供擴展設計空間的新功能。[2022/2/23 10:09:17]

ZKSync則在更早以前就采取了Solidity優先的策略，ZKSync2.0上線時就允許開發者用Solidity編寫合約。其實現方式如下圖所示：以LLVM作為編譯器后臺，通過Yul將Solidity編譯到LLVM，再編譯到zkEVM。這樣做的好處在于，未來其他語言也可通過類似的方式來實現兼容。ZKSync目前的開發和維護集中在Solidity語言上，未來將開發自研的語言Zinc、開放Rust等語言的兼容。

來源：https://blog.matter-labs.io/zksync-2-0-hello-ethereum-ca48588de179

ZKSync的策略對開發者來說無疑降低了進入門檻，通過EVM兼容來快速吸引生態項目、沉淀TVL是其核心目標。但是鑒于StarkWare的編譯器Warp2.0即將上線，預期同樣能夠吸引Solidity開發者，ZKSync的發展很有可能會受到影響。

MatterLabs將于5月份上線zkSync2.0公開測試網，8月份上線主網:3月27日消息，以太坊擴容團隊MatterLabs公布二層擴容方案zkSync2.0路線圖，將于5月份上線zkSync2.0公開測試網，8月份上線主網。zkSync1.x很快將支持NFT的原子交換（AtomicSwap）、鑄造和轉賬等，預計將在5月份上線主網。

MatterLabs表示，zkSync2.0具有基于EVM的編程模型和可組合性、現有Solidity源代碼的可移植性、所有以太坊錢包的原生支持以及20,000+TPS（超越zkRollup的可擴展性）等功能或特性。從用戶和開發人員的角度來看，zkSync2.0的設計實際上與EVM并無區別，比如，用戶可以保留其現有的以太坊地址等。另外，zkSync2.0將引入一種新的整體架構，即zkRollup和zkPorter賬戶可混合使用。zkPorter是一種新提出的Layer2可擴展性方案，可以將ZKRollup和分片結合在一個高度可擴展且原子化可組合（atomicallycomposable）的區塊鏈網絡中。[2021/3/27 19:23:04]

1.4整體架構：均以Sequencer和Prover為核心

整條網絡的核心架構，將會決定網絡以怎樣的方式來實現去中心化。整體上，二者都將以Sequencer和Prover作為架構的核心。Sequencer的核心作用包括：挑選有效交易并執行計算，而Prover則將為計算結果生成證明。

StarkWare還未明確Sequencer和Prover的角色會分開還是合并，而ZKSync則已經將Sequencer的角色稱為「全節點」，推測和Prover將會是獨立的實體。此外，ZKSync的架構中還增加了交互器以輔助L2和L1的交互、計算手續費等，以及偏執監視器來做健康監控。

如何實現去中心化，從長遠來看非常重要，但這一課題對于發展較為初期的ZKRollups來說，還是下一步的問題，目前StarkWare和ZKSync都還沒有非常明確的答案。

1.5小結

本節從證明系統、數據可用性模式、開發語言和整體架構對比了StarkWare和ZKSync。除了整體架構方面，二者的核心角色類似、細節尚不明確外，其他方面都有不小的差異。

在證明系統方面，StarkWare采取的STARK比ZKSync采取的SNARK具有更強的可擴展性和安全性；在數據可用性模式方面，二者都提供了用戶可自主選擇的Volition，但ZKSync將以賬戶為單位，而StarkWare以每筆交易為單位，ZKSync的顆粒度更粗、路徑也更簡單；在開發語言方面，StarkWare優先開發了原生語言Cairo，隨后通過第三方公司開發的編譯器實現EVM兼容，而ZKSync則在最開始就采取了Solidity優先的策略，對開發者門檻更低，但現在依然面臨StarkWare的強力競爭。

總體而言，ZKSync的路線更「親民」，產品也更類似蘋果的組裝模式，核心技術如SNARK、LLVM等均來自業界或學界的已有成果；相對來看，StarkWare則更硬核，不論在技術還是產品層面，都選擇了更難的原創路線。

二：運營生態

ZKSync的生態項目集中在Defi和基礎設施方面。

在ZKSync的官網，可以看到正在遷移到ZKSync2.0的成熟項目，Defi類包括1inch、FRAX、Zigzag等；基礎設施類包括GnosisSafe、Snapshot等、跨鏈橋如Orbit、中心化交易所如Banxa。

來源：https://ecosystem.zksync.io/

在其notion頁面則羅列了即將或已經部署在ZKSync2.0的新興項目。其中，TrustlessCurrencyProtocol是一個類似Maker的抵押借貸項目，SyncSwap是一個類似Uniswap的代幣兌換DEX。MintSquare是一個基于ZKRollups建立的NFT市場，也在StarkNet測試網上進行了部署，tofuNFT則是一個多鏈NFT市場，在BNB、ETH、Arb等多條鏈上均已部署。

來源：https://matterlabs.notion.site/zkSync-2-0-Testnet-Applications-e38328bccda7472793024a25e26a1cac

整體而言，ZKSync2.0的生態主要來源于成熟Defi及基礎設施項目的遷移、多鏈NFT市場的部署，除此之外似乎還沒有令人眼前一亮的項目。對比來看，StarkNet測試網上有諸多游戲項目、以及StarkNet原生的Defi項目，從品類上比ZKSync要更豐富且獨立。

三：團隊及融資

MatterLabs聯創及CEOAlexGluchowski來自德國，2011年畢業于柏林工業大學，獲得碩士學位。其后，曾在多家公司擔任研發/CTO等職位。2013年開始創業，聯合創辦過健身平臺SomuchmoreGmbH、野營車租賃平臺PaulCamper。2017年9月，進入香港的EntropyLabs擔任研發，從此開始進入區塊鏈行業。2018年年末，聯合創辦MatterLabs。

另一位聯創AlexandrVlasov的經歷相對簡單，2006~2012年就讀于莫斯科國立大學，專業為核與粒子物理學，2013~2018年就讀于加拿大的麥吉爾大學，獲得電子工程博士學位，隨后就加入了MatterLabs主管研發。

截止目前MatterLabs總融資額度5,800萬美元，其中5,000萬美元均來自2021年11月的B輪融資，由a16z領投。a16z也投資了Optimism，同時押注OP系和ZK系。

對比來看，StarkWare曾有過ZCash的加密行業成功經驗、團隊以教授領頭，且已經獲得~2.8億美元融資，ZKSync的團隊和融資相對草根。

四：優勢及挑戰

ZKSync的風格有些類似蘋果，善于將成熟技術組裝成用戶可用的新產品，以Solidity為優先的策略也對開發者非常友好。對于ZKSync來說，現有的zkEVM能否迅速吸引L1上的已有成熟應用、將TVL做高，會是一個關鍵。這或許也是ZKSync希望在L2之爭中占有一席之地的捷徑之路。

然而在這一方面，ZKSync面臨多方面競爭：OP系的Optimism已經發幣，能夠通過代幣激勵來吸引用戶，而Arbitrum近日也已經開啟Odyssey活動，通過營銷活動來吸引用戶和資金；一直以來基于原生語言Cairo、生態較為獨立的StarkWare，也即將上線升級版的Solidity編譯器，降低了開發者進入門檻。在這一場L2之爭中，ZKSync的速度將至關重要。

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