區塊鏈:金色觀察｜當區塊鏈使用證明之后_區塊鏈技術通俗講解簡書

以太坊因為PoW鏈在性能上的限制，在很早期就開始研究擴容方案。在L2的眾多案例里，基于“證明”技術的兩類方案脫穎而出，其也被以太坊奉為主要的擴容方案。未來，即使PoS共識運行以及分片實現后，這些基于“證明”技術的擴容方案也會一直存在。

基于“證明”技術的解決方案，主要分為以欺詐證明、零知識證明的兩個方向，產生了Optimism、Arbtrium、zksync等應用此技術的方案。

而在整個區塊鏈領域里，以太坊的“證明”技術都與rollup技術進行了融合，形成了optimistic?rollup和zk?rollup以及，而像Mina這樣完全應用零知識證明技術體系的區塊鏈，其更重視零知識證明本身的應用。

金色財經挖礦數據播報 | ETH今日全網算力上漲0.48%:金色財經報道，據蜘蛛礦池數據顯示：

BTC全網算力137.937EH/s，挖礦難度19.16T，目前區塊高度660566，理論收益0.00000708/T/天。

ETH全網算力286.637TH/s，挖礦難度3680.94T，目前區塊高度11415931，理論收益0.00652217/100MH/天。

BSV全網算力1.179EH/s，挖礦難度0.17T，目前區塊高度664772，理論收益0.00076314/T/天。[2020/12/9 14:39:39]

為什么以太坊需要將證明和rollup同時實施，是因為以太坊本身存在L1，證明和rollup都是為擴容而用。在以太坊區塊恒定的情況下，擴容思路主要為減小交易字節大小和完成交易證明的驗證后打包。證明減小了交易字節大小，rollup則把交易數據打包到一起。以太坊上會有智能合約驗證rollup數據集的證明有效性。

金色晚報 | 12月31日晚間重要動態一覽:12:00-21:00關鍵詞：河南、曾光、中關村、韓國郵局、以太坊分叉

1、河南工業和信息化工作會議：開展區塊鏈技術應用場景試點示范。

2、深圳市互金協會秘書長曾光：區塊鏈創業錢包領域應防范觸犯非法經營等罪名。

3、北京將支持區塊鏈等技術在游戲領域的應用研究。

4、中關村科學城將重點突破區塊鏈等領域技術研發與應用瓶頸。

5、劉昌用：2020年將主要關注去中心化密碼共識社區治理等三個問題。

6、國海證券：區塊鏈在技術和監管兩方面已具備規模應用的基礎。

7、韓國郵局將于明年初推出首款基于區塊鏈的電子郵件解決方案。

8、以太坊Parity客戶端存在安全隱患，可能會意外導致主網“分叉”。

9、比特幣小幅波動，全天震蕩區間處于7200—7300美元之間。[2019/12/31]

這種情況下，以太坊L1是不需要更多的改造和變化的。

金色財經現場報道，Yusen Dai：區塊鏈未來發展潛力極高:在2018年世界數字資產峰會（WDAS）暨FBG年會上，來自ZhenFund公司的Yusen Dai表示，在過去20年互聯網都是由巨頭所主宰，并且處于高度中心化，而區塊鏈的去中心化概念或許能夠打破這一壟斷現象，區塊鏈的未來發展潛力極高，已經有越多越多的人才加入區塊鏈這個領域。[2018/5/3]

筆者提取了如下的一些信息，來理解這一思路。

首先是使用zk?rollup的zkSync。

在zkSync 使用高峰期，其提現時間約為10分鐘。在較低使用期間，可能需要長達 7 小時。目前，提款時間取決于 zkSync 上的活動，因為這是一個完成區塊并將它們提交到 L1 的過程，將塊提交到L1，是交易被確認后。

金色財經現場報道 Alex XU：現在的區塊鏈各團隊缺少協同 :金色財經現場報道，今日粵港澳大灣區新金融論壇上關于區塊鏈的底層技術討論中，去中心化交易協議Ox運營總監Alex XU談到，關于未來的區塊鏈和交換數字資產，世界各個地區都應該是開放的，人們在完全分散的條件下獲得基礎設施，在多個層次，免費開放使用，并在此基礎上發展。而目前有一個“瘋狂的環境”即，各個團隊之間的協調相當松散，每個人都建立自己的開放軟件，而不是聯合找到統一的方法和途徑。[2018/4/7]

zkSync網絡的計算服務提供商是“Stichting ZK Sync”，在zkSync中，每筆交易的成本有兩個組成部分：

鏈下部分（存儲 + 證明者成本）：狀態存儲和 SNARK（零知識證明）生成的成本。這部分依賴于硬件資源的使用，因此是不變的。基準估計每次轉賬約為 0.001 美元。

鏈上部分（gas 成本）：對于每個zkSync區塊，驗證者必須支付以太坊 gas 來驗證 SNARK，另外每筆交易額外支付約 0.4k gas 來發布狀態。鏈上部分是一個變量，取決于以太坊網絡中當前的 gas 價格。但是，這部分比普通 ETH/ERC20 轉賬的成本要便宜幾個數量級。

一旦zkSync塊的 SNARK 證明生成并被智能合約接受， zkSync 中的交易就達到了以太坊的最終確定性。證明時間生成預計為 10 分鐘左右，即提交后 10 分鐘，zkSync（證明）交易與包含在同一個以太坊區塊中的任何 L1 以太坊交易與有證明的交易一樣是最終的。

當用戶發送交易時，需要等待塊被填充，不會立即生成證明。隨著 zkSync 系統的更高吞吐量，塊之間的時間將會減少。

而相比之下，基于欺詐證明的擴展解決方案（例如樂觀匯總）需要至少 1周的鎖定期才能或多或少地安全運行，這會導致1周的最終確定時間。

這個過程表現了證明和匯總的關系。也表現了當使用證明后，也帶來了一些其他問題，比如樂觀匯總中的鎖定期和挑戰期。當用戶像optimism的主網轉移資產的時候，資產可以很快生成，而當從optimism像以太坊L1轉移資產（就像rollup數據像L1提交一樣）時，因為欺詐證明的原則要等待數據在一定時間內沒有驗證者認為證明數據有問題的過程，因此會出現鎖定期和挑戰期。就帶來了提現到賬的等待問題（也就是塊確認問題）。

而證明同時帶來的其他問題還會集中在證明數據在L1層的可用性。例如代表的就是EVM的兼容性，智能合約的普遍適用。

所以Vitalik才會認為樂觀匯總會比zk?rollup在EVM上的進展更快更具優勢，其原因是在于欺詐證明本身和零知識證明間的區別。

所以應用零知識證明技術，在技術上完成突破似乎要改變更多的系統設計，例如Mina。

其在共識層、節點層、驗證者層都與以太坊有明顯不同。其最主要的特點是把整個區塊鏈的存儲大小保持在22字節，這是零知識證明的作用，將原本幾百GB的數據以證明替代。其原理在于，不保存數據，而只保存數據變動的“快照”證明，然后基于數學邏輯推理出數據的有效性。其比較明顯的解釋是，只給大象拍照，而不保存大象本身。無論區塊鏈如何增加交易狀態，都是一張照片的大小。

但Mina還是存在存儲數據的歸檔節點以及承擔證明計算的節點，并且因為區塊鏈過輕，當運行一些計算的時候，會使用很多鏈下的計算和存儲。這也是為了使用零知識證明技術的優勢而帶來的一定選擇。

這可能也意味著Mina這樣的區塊鏈，其應用方向很大程度會局限在一個簡單的電子支付系統或代幣交易系統。

綜上，當區塊鏈使用了證明之后，我們主要看到的是證明在幫助L1擴容，但如果用零知識證明技術全面改造區塊鏈，似乎其應用的周期還需要更長遠一些。

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