ARK:ZK-Rollup：比較zkSync和StarkWare_STARK

我們比較了zkSync和StarkNet——它們是兩個突出的ZK-Rollup，它們以擴展以太坊網絡為目標。ZK-Rollup是什么？zkSync和StarkNet有什么不同？什么是SNARK和STARK？今天我們就來看看這些問題的答案，同時也探索一下每個協議各自的路線圖和生態系統。

內容提要：

先決條件

背景

ZK-Rollup

ZK-Rollupvs.OptimisticRollup

zkSyncvs.StarkNet

SNARKvs.STARK

EVM兼容性

生態系統的比較

發展路線圖

總結

先決條件

為了能夠最大限度地理解本文，首先應該對區塊鏈基礎知識和第2層擴展有充分的了解。

背景

zkSync和StarkNet是兩個最大的第二層(L2)解決方案，利用ZK-Rollup技術來擴展以太坊網絡。

ZK-Rollup

在我們討論ZK-Rollup之前，我們應該先了解什么是零知識證明(ZKP)，以及它們在Rollup中如何使用?在密碼學中，零知識證明或協議是一種方法，通過這種方法，一方(證明者)可以向另一方(驗證者)證明給定的陳述是正確的，同時避免在陳述是正確的事實之外披露其他的信息。

Opside已在測試網上線ZK-Rollup LaunchBase:8月14日消息，去中心化ZK-RaaS平臺Opside已在測試網上線ZK-Rollup LaunchBase，支持開發者構建專用應用程序Rollup，包括Layer1、zkEVM、Gas、Data Availability與Sequencer各個組件。LaunchBase現允許開發者從Opside、Goerli、Mumbai與BNB測試網等EVM兼容的Layer1中選擇以構建其應用程序的特定rollup，支持Polygon zkEVM、zkSync、Scroll與Starknet四個zkEVM。[2023/8/14 16:24:39]

在ZK-Rollup的情況下，一個sequencer節點會批量處理數百個Rollup鏈交易，生成一個SNARK或STARK證明(稍后詳細介紹)，然后將這些交易發布到第一層。這些證明被稱為有效性證明，在將交易的狀態發布到以太坊主網之前，對交易進行加密驗證。

ZK-Rollupvs.OptimisticRollup

O(1) Labs和RISC Zero提出在Optimism上??添加兩項 zk-proofs 的提案:7月21日消息，O(1) Labs 和 RISC Zero 的兩項提案正在 Optimism 推進，以向 OP 鏈添加 zk-proofs。這些提交是為了響應旨在實現安全高效的跨鏈通信的提案請求。Optimism 基金會正在直接聯系 O(1) 實驗室和 RISC Zero，以“啟動該項目并更詳細地討論期望”。

據悉，Zk-proof 基礎設施和工具公司 RISC Zero 建議升級 Optimism 現有的故障協議，使用零知識證明來確保 Optimism 上狀態更改的正確性，減少實現最終確定的時間。孵化 Mina 協議的 O(1) Labs 提議使用 Kimchi（Mina 協議目前使用的 zk 證明系統）創建一種新的防錯解決方案，以有效地證明交易的正確執行。然后，這些證明用于通過智能合約更新以太坊網絡的狀態。[2023/7/22 15:51:32]

與OptimisticRollup相比，ZKP允許ZK-Rollup具有可忽略不計的提款延遲以及更高級別的安全性，因為我們不需要等待防欺詐窗口關閉或依賴于交易驗證者的誠實。

除了這些優點之外，ZK-Rollup還具有在未來迭代中支持私人交易的潛力。像Zcash和AztecNetwork這樣的項目已經實現了ZK-proof的隱私保護功能，zkSync也公開表示打算讓他們的交易在未來變得更私密。

去中心化ZK-RaaS平臺Opside公布代幣經濟學:金色財經報道，去中心化ZK-RaaS平臺Opside首次公開其代幣經濟學，其中33%將分配于PoS和PoW獎勵。Opside為眾多ZK-Rollup/zkEVM提供了一個統一的ZKP算力市場，以激勵礦工參與ZKP計算。文中還解釋了PoS&PoW混合共識的經濟模型。（The Block）[2023/5/4 14:41:36]

與OptimisticRollup相比，ZK-Rollu從理論上來說，在每秒交易(TPS)上限、交易終止時間和安全性方面具有優勢。但是，它們在EVM兼容性方面卻不盡如人意。ZK-Rollup的這些特性使得VitalikButerin相信，在短期內，OptimisticRollup可能在通用EVM計算中更優越。但從中期到長期來看，隨著技術的改進，ZK-Rollup將在所有用例中勝出。

zkSync與StarkNet

現在我們已經對ZK-Rollup的工作方式有了直觀的理解，可以開始zkSync和StarkNet的比較之旅了。

zkSyncV1是MatterLabs于2020年6月向以太坊主網發布的SNARK證明Rollup協議。MatterLabs于2022年2月在以太坊測試網上發布了第一個兼容EVM的ZK-RollupzkSyncV2。

L2Lab發布基于ZK-Rollup的Uniswap版本:金色財經報道，專注于Layer2協議的L2Lab團隊發布了ZKSwap項目，該項目基于ZK-Rollup技術，在以太坊的二層網絡上實現Uniswap的功能，可以實現無摩擦和實時兌換功能。

ZKSwap （ZK-Rollup based Swap）是一套全新的基于Zkrollup技術的兌換協議，通過Zk-Rollup技術把所有的ERC20 token轉移到Layer2上面，基于不斷生成的零知識證明來保證Layer1和Layer2狀態的一致性，從而讓所有的兌換在Layer2上發生，可以做到零GAS費用的實時兌換（不再要等待一個區塊時間），并且具備無限的拓展性，擺脫以太坊TPS和區塊確認時間的限制，并同時實時掌控自己的資金安全。[2020/9/22]

StarkNet是StarkWareLtd.于2021年11月在以太坊測試網上發布的STARK證明Rollup協議。該協議在Alpha版本0.4.0時，于同月晚些時候發布到了主網。

zkSync和StarkNet之間的一個關鍵區別是，它們使用了不同的驗證協議，稱為SNARK(簡潔的非交互式知識論證)和STARK(可擴展的透明知識論證)。

SNARKvs.STARK

以太坊側鏈SKALE CTO：zk-STARKs技術還不足以實現規模化:6月10日消息，以太坊側鏈平臺SKALE Network首席技術官Konstantin Kladko在接受采訪時表示，以太坊Layer 2擴容方案zkRollup的基礎技術，即零知識技術zk-STARKs還不足以實現規模化。他稱，SKALE對zk-STARKs做了很多研究，并得出的結論，zk-STARKs是一項很有前途的基礎技術，但可能需要5年時間才能成熟。從這個意義上說，它的發展速度很慢。（Cointelegraph）[2020/6/10]

SNARK和STARK的根本區別在于它們的設置過程、可擴展性和量子計算機的抗攻擊能力。

ZK-SNARK必須經過一個可信的設置階段，在其中我們必須信任一小群開發人員不會操縱代碼或泄露漏洞信息。這個設置只需要完成一次，并且不存在重大的安全風險，但卻破壞了它的去中心化。

另一方面，ZK-STARK使用公開可驗證的隨機性來創建去信任的可驗證系統，從而無需信任設置。STARK目前也具有量子彈性，而SNARK有可能被量子計算機攻擊破解。

最后，ZK-STARK在計算速度和大小上也比ZK-SNARK更可擴展，有可能提高10倍的速度。然而，ZK-STARK目前的一個缺點是，該技術還不是很成熟，這限制了它的通用性。

EVM兼容性

由于zkSync和StarkNet使用了兩種不同的方法，它們在EVM兼容性上也有所不同。zkSyncV2聲稱99%EVM與Solidity和Vyper兼容，需要先編譯成中間語言Yul，然后再通過LLVM編譯成zkEVM字節碼。此外，zkSync支持他們的ZKP優化的類Rust的語言Zinc，它可以使用LLVM直接編譯成字節碼。然而，Zinc目前還不是圖靈完備的，由于zkSync專注于Solidity兼容性，其開發自2021年9月以來已經停止。

另一方面，StarkNet目前并沒有開發EVM兼容性。要在StarkNet上部署智能合約，開發人員需要學習Cairo，它是StarkWare為STARK可驗證程序構建的一種編程語言。另外，智能合約開發者也可以選擇使用NetherindEth開發的Warp將他們的Solidity代碼轉換為Cairo。但仍然有一些Solidity特性不被轉譯器支持，并且與zkSyncV2的EVM兼容相差甚遠。

StarkNet與StarkEx

我們可能聽說過StarkEx，它是StarkWare的另一項主要技術。StarkEx不是一個ZK-Rollup，而是一個可定制的第二層SaaS(軟件即服務)，它使用STARK證明為應用程序提供大規模擴展。

為了避免混淆兩者，最簡單的方法就是記住以下幾點：

StarkNet是一個通用的Rollup鏈。StarkEx是一個專門為應用程序設計的工具包。

StarkNet擴展以太坊。StarkEx擴展去中心化的交易所。

StarkNet允許dapp之間互操作，但StarkEx不允許。

理解這兩者之間的差異很重要，因為雖然使用StarkEx的DApp被包含在StarkNet生態系統中是很常見的，但TVL等指標是完全獨立的。

生態系統的比較

現在我們來看看StarkNet和zkSync各自的生態系統。下面是一個圖形對比。

截至2022年7月12日，zkSync的(V1&V2)TVL為5700萬美元。整個協議也是100%開源的，他們的Github存儲庫目前有1.4k星和350多個分叉。它們的基礎架構主要是用Rust和Typescript構建的。目前有112個dapp構建在zkSync上，其中10個在主網上。zkSync上的一些著名項目包括Zigzag，Argent等。

StarkNet的TVL目前約為63.5萬美元，有78個dapp正在開發中，只有少數應用在主網上。與其他著名的Rollup協議不同，StarkNet目前是非開源的，它的基礎設施是用Cairo構建的。StarkNet上一些著名的協議包括ArgentX(Argent為StarkNet開發的Web3錢包)和OrbiterFinance(一個去中心化的跨Rollup橋)。

當比較他們在社交媒體上的表現時，zkSync在Twitter上有大約有87K的關注者，在Discord和Telegram上有差不多的成員數量。

正如我們所看到的，zkSync和StarkNet的生態系統遠不如Optimism和Arbitrum等OptimisticRollup協議的生態系統成熟。然而，zkSync和StarkNet都擁有強大的用戶和開發者社區，前景廣闊。

發展路線圖

在短期內，zkSync一個重大里程碑將是他們的V2Alpha主網發布，目前還沒有具體的發布日期。zkSync的長期計劃包括完全去中心化、zkSync代幣空投以及實現隱私保護智能合約。作為去中心化計劃的一部分，他們未來的代幣將用于質押，以便成為zkSync網絡上的驗證者。

StarkWare的短期目標是升級他們的Alpha主網，為穩定版本做準備。他們的長期目標有三個方面：建立可用性、提高性能和去中心化。

StarkWare認為他們已經完成了第一個目標，目前他們的開發重點是改善吞吐量、交易成本和延遲問題。StarkWare最近還發布了他們的去中心化提案，其中包括計劃于2022年9月發布的StarkNet代幣空投公告。StarkNet的代幣將用于系統治理、交易費用支付和參與StarkNet的共識機制。

Source：https://medium.com/@tokeninsight/zksync-vs-starkware-whats-the-difference-between-the-top-two-zk-Rollups-66d1a7d08ef3

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