zk 系四大 L2 协议大 PK:进度、异同和生态

admin  2022-11-09 14:22  评论 0 条

作者:念青,ChainCatcher

近期,随着 zkSync 2.0 的推出,zk 系扩容方案又迎来一波高潮。此外,在上个月波哥大 Devcon 之后,zkEVM 领域又出现了许多“新”的声音。

譬如,zkSync 大肆宣传自己是“世界上第一个功能齐全的开源 zkEVM 网络”,包括 Arbitrum 开发公司 OffChain Labs 联创兼首席执行官 Steven Goldfeder 在内的人对此批评说,这一 zkEVM 测试网并没有启用 zk-proofs,也没有经过安全审计,这种鼓吹对任何人都没有好处,距离真正实现还有很远。

Polygon zkEVM 在波哥大 Devcon 期间正式推出时也宣称“第一个也是唯一一个去中心化的zkEVM 测试网”,但很快招致社区批评:Polygon zkEVM 证明者(zk prover)的源代码虽在 Github 上可用,但还没有开源许可证;虽然表示“完全等效”,但其 Github 代码库显示其暂时只测出了 97% 的兼容性覆盖程度。对此,Polygon 团队回应,“没有刻意隐瞒,部分内容正在编写的更好的文档”。

此外,Scroll 也在波哥大 Devcon 期间宣布进行 Pre-Alpha 测试网升级,并向白名单用户开放测试。而根据计划, StarkWare 在 9 月底推出了 Cairo 的升级版本 Cairo 1.0 也将于年底前正式推出。

在 Aptos 空投的刺激下, L2 zk 系近期的强叙事的确吸引了大批用户。但与生态已经相对成熟的 op 系扩容方案相比,zk 系表面上看似热闹非凡,但距离真正的繁荣还要很久,目前生态还较为薄弱,而且 zk 技术的开发周期更长,对开发者和项目方有一定的门槛。所以,与其为“第一个zkEVM”争论不休,不如继续建设。

本文梳理了zk 系四大协议 StarkWare、zkSync、Polygon zkEVM 和 Scroll 的开发进度、生态详情等,带你全面了解眼下正热的 zkEVM 赛道的真实情况。

一、Starkware

1、简介:

StarkWare 是 zk 系扩容方案中团队阵容最强的项目,联合创始人 Eli Ben-Sasson 是世界顶级的密码学科学家,同时也是 zkSNARK、zkSTARK 的合作发明者,联合创始人兼CEO Uri Kolodny毕业于希伯来大学计算机专业,同时也是连续创业者。目前 StarkWare 已经估值 80 亿美元。

StarkWare 目前开发了两款产品:ToB 的 StarkEx 和 ToC 的 StarkNet。StarkEx 是一个独立的许可 Validity-Rollup(有效性证明),出售定制化技术引擎服务 StarkEx,直接向有扩容需求的客户收取服务费,目前已服务 dYdX、ImmutableX、Sorare、DeversiFi 、rhino.fi、ApeX、Myria等客户;StarkNet 是向所有人开放的无需许可的去中心化 zk-Rollup,使用 zkSTARK 证明系统,支持 dApp 自主部署。

StarkNet 所使用的基础智能合约语言并不是 Solidity,而是图灵完备的零知识证明系统语言Cairo,本身并不与 EVM 兼容。团队一直在寻求 zkEVM 兼容,10月底,StarkWare 宣布推出基于 Cairo 编写的 zkEVM(名为“Kakarot”),但实际开发还在早期阶段,并未落地。

此外,以太坊开发团队 Nethermind 正在构建一个 Solidity - Cairo 的“编译器”,允许使用 Solidity 编写的项目将其代码库“一键”翻译成 Cairo。据悉,该“编译器”仍在开发中,一旦生效,它将使 StarkNet 实现与 zkSync 2.0 相似的 EVM 兼容级别。Nethermind 一直致力于代码翻译工作,此前曾在 StarkNet 网络推出 Uniswap Warp 版本。

2、进度:

作为 zk-Rollup 领域的最早一批开发者,StarkNet 的 Alpha 版于 2021 年 11 月就在主网上启动。

StarkWare 在九月底推出了 Cairo 的升级版本 Cairo 1.0,预计在 2022 年底前正式推出,新版本语言提高了网络 DoS 攻击保护能力并降低 gas 费用,支持 StarkNet 的无许可网络要求,并将简化和保护协议。届时,团队还将在名为“Regensis”的以太坊主网上重新启动 StarkNet。

目前,StarkNet 正在 Goerli 上启动第二个测试网,并在社区发起征集命名的提案。新测试网主要面向开发人员,用于测试应用程序,并非公测阶段。

此外,StarkWare 在 7 月就公布了代币经济学,原生代币此前定于 9 月发行,但团队因为技术原因推迟发行。StarkNet 代币初始发行量为 100 亿枚,17%  分配给 StarkWare 投资者,32.9% 分配给核心贡献者,51% 分配给基金会(其中12% 用于资助开发、测试、部署和维护StarkNet 协议的研究和工作)。但官方表示,初始阶段不会为用户提供免费代币,所有代币会在发布后立即锁定。

3、生态:

StarkNet 生态主要以DeFi、GameFi、NFT为主,目已有一百多个项目在 StarkNet 上部署,但实际上部分项目还处于计划部署阶段,真正可以实现交互的项目数量并不多。据 L2beat 数据显示,目前 StarkNet 总锁仓量为 310 万美元,日均 TPS 为 0.15,30 天交易计数约为 27.9 万笔。

钱包:Argent X、Braavos(近期刚完成 Pantera Capital 领投的 1000 万美元融资)

跨链桥:Orbiter Finance、官方开发的以太坊-Starknet 跨链桥 StarkGate

DeFi:

  • 10KSwap:StarkNet 原生AMM DEX协议,已上线主网,目前只能交易ETH、USDC、DAI、WBTC、USDT这几种代币。

  • Alpha Road Finance:StarkNet 原生 DEX 和流动性质押协议,目前在测试阶段。

  • Brine Finance:订单簿交易DEX,目前仍在测试网上。

  • Fibrous Finance:StarkNet上的AMM聚合器,仍在测试网上运行。

  • mySwap:StarkNet上的第一个AMM DEX。

  • zkLend:StarkNet上的借贷协议,包含两个产品 Artemis(针对 DeFI 用户)和 Apollo(针对机构、中小企业等)。

  • GameFi:Loot Realms、GoL2、The Ninth 已上线主网。

二、zksync

1、简介:

zkSync 由 Matter Labs 于 2019 年 12 月创立,创立时间晚于 StarkWare,使用的是基于 SNARK 证明的 zk-Rollup 技术,并且支持 IR 层面的 zkEVM。

Matter Labs 在 2020 年 6 月就发布了 zkSync v1.0 版本,上线时间较长,直到今年 2 月,zkSync 2.0 测试网上线。zkSync 2.0 于此前相比,功能有很大的提升。在 zkSync1.0 中用户只能体验转账、铸造 NFT 等基础功能,而zkSync 2.0 在支持 EVM 兼容的同时还将开放生态应用的部署,是真正完成版的 zk-Rollup 产品。

2、进度:

10月28日,zkSync 2.0 正式推出,并表示目前正处于 Baby Alpha 阶段,在此阶段 zkSync 2.0 将在没有外部项目的主网上启动,主要进行压力测试和多项安全工作。开发人员无法访问主网,但可以继续在测试网上开发。 Baby Alpha 阶段将持续一个月左右。

据官方路线图显示,第四季度(Baby Alpha之后)进入 Fair Launch Alpha 阶段,团队将对开发者开放的项目部署权限,团队计划今年年底前实现全面启动 Alpha 目标,但可能会因为安全原因将这一阶段延长到 2023 年。然后在一系列全面测试、安全审计、竞赛和漏洞赏金后,zkSync 2.0 将向所有用户开放,这也是最接近发币的时间。目前已有 150 多个项目已经承诺在 zkSync 2.0 上启动。

在代币发行方面,Matter Labs 的首席产品官 Steve Newcomb 曾在 Twitter Spaces 讨论中表示,zkSync 将在 11 月第一周公布其代币经济模型的详细信息。11 月 3 日,zkSync 联合创始人 Alex G 暗示:“一些重大新闻即将发布”。

3、生态

据 zkSync 生态官网统计,目前已有 100 余个项目在网络上部署。另据 L2beat 数据显示,目前总锁仓量为 627 万美元,日均TPS为 0.37,30 天交易计数为 138 万笔。

钱包:Argent X、zkSync Portal 2.0(在 zkSync 2.0 中,用户可直接在 MetaMask 中添加 zkSync 2.0 的 RPC 节点,无需下载其他钱包)

跨链桥:

  • Orbiter Finance(目前仅支持 zkSync1.0,暂未支持zkSync 2.0测试网)

  • zkSync2.0 测试网官方跨链桥地址:https://portal.zksync.io/bridge (也支持钱包转账和领取测试币等其他功能)

DeFi:

  • SyncSwap:基于 zkSync 的 DEX,已上线 zkSync 2.0 网络。

  • Increment :是一个基于 zkSync 2.0 的去中心化算法永续合约协议,近期在 zkSync 2.0 测试网上发布。但目前只对此前申请白名单测试的用户开放,现在报名截止日期已过。

  • SpaceFi :是 Evmos 和 zkSync 上的跨链 web3 平台,目前在 zkSync 2.0测试网上运行。

  • Zigzag:是由 zk Rollup 提供支持的订单簿DEX,目前只支持 zksync1.0 网络

  • Sprintcheckout:加密支付平台,目前在 zkSync 2.0测试网上运行。

 NFT:

MintSquare 是以太坊 L2 ZK Rollups(StarkNet 和 zkSync)上的 NFT 市场,目前在 StarkNet、StarkNet 测试网和 zkSync 2.0 测试网上运行。

此外,Aave V3、Uniswap V3 、1KX Protocol Beta 等协议已经计划在 zkSync 2.0 测试网上部署。

三、Polygon Hermez(Polygon zkEVM 

1、简介:

2021 年 7 月,Hermez 团队宣布开发完全兼容以太坊的 zkEVM(Hermez 2.0),之后,Polygon 宣布以 2.5 亿美元收购 Hermez。Polygon zkEVM 使用的是基于 SNARK 证明的 zk-Rollup 技术。

Polygon zkEVM 拥有操作码层级的兼容度。在《Vitalik:不同类型 ZK-EVM 的未来》一文中Vitalik 将 Polygon zkEVM 与 Scroll 并列为第三级,在 EVM 兼容性方面处于目前的 ZK Rollup里的前列。

在近期宣传中,Polygon 一直在强调其 zkEVM 是“唯一去中心化的 zk-rollup”,因为首先实现了 zk Prover 的开源,包含完整的、可用源代码的 ZK 证明系统,并承诺完全开源、由社区驱动、无需许可的协调者(coordinators)网络 、带有验证奖励代币的去中心化拍卖模型。

2、进度:

Polygon zkEVM 于 10 月 10 日推出无需许可的公共测试网,Aave、Uniswap、Web3 社交平台 Lens 和游戏工作室 Midnight Society 将成为首批部署在 zkEVM 测试网上的协议,目前测试网主要对开发者开放。Polygon zkEVM 计划于 2023 年上半年上线主网。

此外,Polygon zkEVM 明确表示暂时没有发币计划,ETH 将用于支付 gas 费用。MATIC 将用于质押,Polygon zkEVM 的治理。

四、Scroll

1、简介:

Scroll 于 2021 年创立,于去年年底完成 3000 万美元 A 轮融资。和 Polygon zkEVM 相似,Scroll 同样致力于创建一个 EVM 等效的 zk-Rollup,并且在兼容性上更胜一筹,号称最兼容 EVM 的 zk-Rollup,使得以太坊上的应用可以几乎无缝迁移至二层网络上。字节码级别的兼容就可以实现兼容以太坊上的所有语言,并且也可以兼容以太坊上的工具,大大降低了在二层网络上的开发难度。

值得一提的是,由于 Scroll 联合创始人 Ye Zhang 在 ZKP 硬件加速方面颇有经验,Scroll 计划在 ZKP 方面利用硬件加速进一步提高验证效率,建立一个去中心化的验证网络,将 ZKP 的证明分发给参与者进行计算,并将结果汇总形成最终的证明。而该去中心化的验证网络将向所有人开放,并将设置激励机制与惩罚机制。

2、进度:

10 月 11 日,Scroll 发布 Pre-Alpha 测试网的升级版,已有一些预部署的应用例如 Uniswap v2 等,允许用户执行一些功能如 L1 和 L2 之间的转账,但目前阶段还需要用户注册申请加入白名单才能参与测试。但由于出现了大量的刷量机器人,导致官方暂时放慢了测试申请的审核缩紧名单准入,因此会有很多用户在社区反馈一直没有收到邮件回复,社区建议更换钱包地址和邮箱重新申请。

Scroll 在测试网期间遭遇了严重的跨链延迟,也出现了无法访问水龙头的测试网代币的情况,官方回应是由于以太坊严重拥堵引起的。

此外,官方表示,数周后即将推出无许可的测试网,Alpha 测试网允许任何人在测试网上进行交互,开发者也可以无需许可地在网络上部署合约。完整的测试网预计在今年年底推出。

在生态上,Web3 社交协议 Lens Protocol 、预言机 RedStone等项目近期已部署至以太坊扩容项目 Scroll 的 pre-alpha 测试网。

小结:

总体而言,StarkWare 和 zkSync 虽然表示最终实现 zkEVM,但毕竟不是字节码层级的兼容,需要开发人员转译和迁移代码,因此相较之下, Polygon zkEVM 和 Scroll 会更靠近以太坊生态。

但 EVM 兼容性并不是判断 L2 扩容方案好坏的唯一标准,只作为一个客观指标。事实上,完全等效的 EVM 虽然安全,但或许会在效率上会有所牺牲,Starkware 的 Cario 预言构建的虚拟机和 Zksync 的虚拟机在构建 zk 上会更加灵活。

所以,这些协议没有本质上的优劣之分,而且目前都还处于早期开发阶段,除了保证安全性之外,后期开发者体验和用户体验更加重要。

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