PRO:為什么說ZK Rollup是下一個值得布局的賽道？_0XPROOF價格

如果你以前并不了解ZKRollup，同時對“ZK礦”這個名詞感到耳目一新，那么這篇文章將是值得你閱讀并轉發的好材料！

ZKRollup中的兩大核心角色

主流的ZKRollup如StarkWare等，其架構包含兩大角色：

Sequencer

Prover

Sequencer負責執行Layer2網絡內的交易，將這些交易事件排序，打包成交易批次。

我們可以將Batch理解為壓縮版的Layer2區塊數據。Sequencer會定期將生成的Batch發布出去，Prover會自動讀取Batch，為其生成一個ZKProof，交由Layer1上的指定智能合約進行驗證。

在現在的ZKRollup方案中，Sequencer與Prover的工作速度相差甚遠。在目前的家用電腦上，每秒可執行約4000筆交易，但為每筆交易生成Proof卻需要約1.5秒~2.5秒，相當于每秒僅能為0.6筆交易生成Proof。這樣算來，Sequencer和Prover的工作效率相差至少5000倍，兩者之間始終存在延遲。

比特大陸推出全新螞蟻礦機S19j XP:6月27日消息，比特大陸宣布推出螞蟻礦機S19j XP，該礦機功耗比為21.5J/T，算力達151T，將成為市面性能最優風冷礦機。據官方消息顯示，北京時間6月26日晚開啟搶購，預計今年第四季度發貨。對于批量采購的客戶，比特大陸還將贈送額外算力。[2023/6/27 22:02:34]

如果無法解決ZKProof生成時間過長的問題，就會對Layer2的可用性產生負面影響。最直接的影響就是跨鏈轉賬。

通常情況下，用戶在Layer2發起一筆向Layer1的轉賬，會先被Sequencer節點處理，隨后包含跨鏈轉賬的TxBatch會發布到Layer1上。但此時，這個Batch尚未生成對應的Proof，無法通過驗證。

在這種情況下，跨鏈橋不會為這筆跨鏈轉賬放行。只有對應的ZKProof提交到了Layer1的指定合約，并經過驗證，跨鏈轉賬才會得到跨鏈橋的確認并通過。此外，ZKProof生成過程太慢，也不利于實現Sequencer的去中心化。

數據：LayerX Capital在幣安提取235萬枚MATIC后，質押其全部1436萬枚MATIC:6月21日消息，據LookonChain監測，6個半小時前，LayerX Capital從幣安提取了235萬枚MATIC（約合148萬美元），并于5小時前質押了全部1436萬枚MATIC（約合900萬美元）。[2023/6/21 21:51:29]

所以，如何提高ZKProof的生成速度將是決定ZKRollup未來發展的重大問題。目前看來，定制高性能的ZK加速芯片、推出激勵機制促使Prover節點間展開競爭，將是縮短ZKProof生成時間的最有效方式。初步閱讀了Scroll、Hermez、Taiko等ZKRollup的文檔，了解到POE機制。

Scroll和Hermez可能是最值得關注的ZKRollup。如果項目方能夠將其設想充分實現，那么這兩者將是最適合ZK的理想鄉。下面的陳述中，將針對論點展開一些論述。

ZK加速方案的必要性：由于ZKRollup需要先將傳統編程語言轉換為對ZK證明友好的形式。同時，常用的SHA256或Keccak函數對ZK也很不友好，要生成對應的ZKProof會產生很長的耗時。這些復雜操作會大幅延長證明生成時間。

BIGG Digital Assets Inc.宣布發布認證加密貨幣調查員（CCI）培訓計劃:金色財經報道，Blockchain Intelligence Group的所有者BIGG Digital Assets Inc.宣布發布認證加密貨幣調查員（CCI）培訓計劃，這個新的證書課程旨在讓調查員掌握了解和進行以太坊區塊鏈復雜技術調查所需的知識和工具。

Blockchain Intelligence Group表示，加密貨幣的增長給調查員帶來了新的挑戰，要求他們深入了解各種區塊鏈生態系統。以太坊是世界第二大區塊鏈平臺，見證了廣泛的采用，擁有超過641,000多種基于以太坊的代幣。Blockchain Intelligence Group認識到應對這一不斷擴大的格局的重要性，因此開發了一個全面的三模塊證書計劃，用于檢查以太坊的復雜性。[2023/6/14 21:35:58]

Scroll的聯創ZhangYe的一篇論文曾提及，目前的ZK-SNARK證明雖然驗證速度快，但其生成過程仍然十分困難。通常情況下，為一段程序生成對應的ZKProof，首先要將程序轉化為一個約束系統，其尺寸大小通常可以達到原始程序的幾倍，最高可達幾百萬倍。隨后，證明程序要在一個大的有限域上執行一系列數學運算

數據：USDC財政部新鑄造9900萬枚USDC:12月30日消息，據 Whale Alert 監測數據顯示，USDC財政部新鑄造 9900 萬枚 USDC（約 9904 萬美元）。[2022/12/30 22:17:07]

其中產生的操作量與對應的程序相關，但與約束系統中的約束數量相比，其操作量總是超線性的。大多數情況下，生成zk-SNARK的時間要比驗證它的時間長得多，有時兩者的差距可達到幾百倍，比如僅僅是為一次支付事務生成Proof就可能長達幾分鐘，其執行過程卻僅需要幾十毫秒而已。

對此，Scroll提出了名為PipeZK的ZK加速解決方案，該方案可以在普通消費級硬件上將ZKProof的生成過程提高接近200倍。如果未來再結合FPGA和ASIC等專用硬件，加速效果或將進一步提升。

同時，Scroll表示將于未來實現Layer2節點的去中心化，允許用戶運行Prover節點參與到ZKRollup網絡運行。按照其愿景，如果普通用戶可以的運行Prover節點，通過生成和提交Proof來獲得獎勵，其實質就構成了“”行為；

數據：The Sandbox將于8月13日解鎖約3.7億枚SAND，約占總供應量的12%:8月11日消息，據token unlocks數據顯示，The Sandbox的LAND代幣將于北京時間8月13日16:00解鎖372715715枚SAND，占總供應量（30億枚）的12.424%。

其中，公司儲備解鎖83,785,715枚，顧問解鎖50,400,000枚，團隊解鎖71,250,000枚，基金會解鎖40,200,000枚，戰略銷售解鎖24,000,000枚和種子輪銷售解鎖103,080,000枚。[2022/8/11 12:17:52]

此外，可以讓多個Prover節點同時參與Proof生成。由于Sequencer可以在短時間內執行大量交易，將其打包為多個Batch，這N個Batch就可以交給至少N個Prover節點來生成Proof。同時，N個Proof還可以被聚合到一起，這樣就可以讓聚合版Proof覆蓋的交易數量更多，進而節約在Layer1上發布Proof產生的Gas成本。

這相當于采用并行計算的方式完成Proof生成。由于多個Proof可以被聚合為單

個Proof，最后的聚合版Proof可以一次性覆蓋N個交易Batch，如果將每個交易批次包含的交易數量適當縮減，調動更多Prover參與到并行生成Proof的工作中，相當于在同一時刻運行更多的Prover線程，理論上可以進一步縮短Proof生成時間

這將有助于提高ZKRollup的可用性，也可以擴大Prover節點的規模，進而為ZK加速芯片打開市場需求空間。

同為ZKEVM解決方案的Taiko則在并行化的基礎上提出了窗口期的設定。對此，Taiko在其文檔中有明確的解釋：當一個待證明的Layer2區塊被生成時，會發布到Layer1上，等待Prover節點為其生成對應的Proof證明。但Taiko設置了窗口期，如果一個待證明的交易批次在規定時間內沒有被證明，就可以被拋棄或被替換

這就會敦促Layer2區塊生產者Sequencer自行尋找具有更高性能的Prover節點，與其合作在更短的時間內生成Proof。這種方法可以在一定程度上排除掉“不作為”的Prover節點運行者，但如果窗口期設置的過長，仍然無法高效Prover節點提高其效率。

為此，Polygon的Hermez項目組提出了一個很有意思的構想，名為ProofOfEfficiency，它允許多個Prover無需許可的參與到ZKProof生成過程，并讓這些Prover節點展開競爭，最終的Proof獎勵只會分配給第一個成功的節點。

在POE機制下，Prover以無許可的方式參與到Proof的生成過程中，雖然Hermez并未對此處的“無許可”做出明確解釋，但我個人分析認為，“無許可”可能意味著Prover節點無需質押代幣也無需事先注冊，可以直接讀取Sequencer發布到Layer1上的交易批次，并為其生成對應的Proof。

Hermez在其POE方案中稱，允許多個Prover節點以競賽的方式提交Proof并獲得獎勵，如果某個Prover是第一個生成正確Proof的節點，它將獲得全部的Proof生成獎勵，該筆獎勵由Sequencer以懸賞的形式進行支付。

結合上文中提到，Taiko曾提出“窗口期”概念，如果Sequencer提交到Layer1的交易批次長時間未生成對應的Proof，就會被廢棄，Sequencer一般會有很強的動力去提高Proof懸賞金額，Prover群體高效工作。

這樣一來，Sequencer或ZKrollup項目方相當于把ZKProof加速策略委托給Prover節點運行者去研發，通過懸賞市的競賽機制，可以很大程度上調動廣大礦工的積極性，不失為一種共贏策略。

對于POE方案存在的問題，提出者本人也曾指出，僅將全部的Proof生成獎勵分配給一個Prover可能不太公平，因為網絡延遲或者交易審查會影響Proof的提交時間，所以更好的優化方法是將獎勵分配給Proof提交時間相近的幾個Prover節點，這樣可以更好的激勵Prover群體，也能保留住更大規模的Prover節點群。

如果Prover節點順利去中心化，并且全部的Proof獎勵分配給性能最優越的幾個Prover運營方，類似比特幣礦池的組織形式極有可能出現，這些Prover礦池由許多散戶礦工貢獻的設備連接而成，按照每個人貢獻的分配獎勵。

同時，由于ZKProof生成任務可以并行化，可切分，擁有的加速芯片越多、使用的生成策略越優秀，獲得的獎勵就會越多。照此看來，ZK很有可能復制比特幣的老路，設備會不斷的更新迭代，組織形式將以礦池為主，而ZKRollup本身也將大幅受益于這種變遷。

希望這篇文章對大家有一定的幫助。

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