一文探討ZK-Rollups 如何實現以太坊的範式轉變？
圖片
圖片描述
圖片描述圖片描述上圖：區塊鏈的「三難困境」，圖源：Vitalik Buterin以太坊轉向這一路線圖的意圖是，我們今天在以太坊區塊鏈上的大部分交易執行(包括DeFi、NFTs 等活動)將轉移到Rollups 中進行，而不是在以太坊L1 上進行。雖然這與該行業許多L1s 鏈將重點放在速度和安全性(而非去中心化) 的理念相違背，但這種
你可能已經聽說過Optimism和Arbitrum和Optimistic Rollups和ZK-Rollups和這兩個網絡，二者都是基於技術的Rollup 網絡；另一種類型的Rollup 網絡是基於
技術，目前已經有一些基於ZK-Rollups 的網絡上線了(比如當前的Loopring 和zkSync 1.0 等)，但尚未有哪個ZK-Rollup 網絡提供通用計算EVM 兼容性(即zkEVM)，但隨著zkSync 2.0、Scroll、StarkNet等網絡正在取得快速進展，這種情況將不會持續太久。那麼，為什麼這很重要？當以太坊實現從「單片式區塊鏈」蛻變成一個「文章文章文章中指出的，文章
事實上，通過這些競爭性的Rollups 實現及其專注於提升執行效率，Rollups 將以極快的速度進行自我迭代至最佳的版本。由於它們都很可能將會經歷快速的變化，本文中我將不會試圖對特定的ZK-Rollups 方案進行描述；相反，本文將強調ZK-Rollup 在以太坊新舊兩條鏈合併& 實施分片之後的以太坊世界中所具有的能力和可能性。
一級標題
Rollups 所具有的安全性保障，使其能夠實現一些有趣的動態。
二級標題
二級標題圖片圖片
理想情況下，將資金從Rollup 撤回至L1 不會應該是一個很“舒適”的過程。圖源：Google
二級標題
二級標題二級標題中心化的定序器& 證明器(以及為什麼它們並沒有那麼可怕)我知道在上文的介紹部分我說過，本文將介紹Rollups 所提供的“最佳優勢”，在有人對此感到失望之前，我需要澄清一個明顯的事實：理想的場景是Rollups 實現了完全去中心化的定序器(sequencers)和證明器(provers)；但最初的情況並非如此：
大多數Rollups 在啟動初期都有不同程度的中心化，並逐步實現去中心化。但話雖如此，有著中心化定序器的Rollups 鏈仍然會比中心化的L1 鏈更加安全，這是一個值得強調的事實。
我們之前都聽過這樣或那樣的關於區塊鍊是一條“數據中心鏈”的笑話。通過ZK-Rollups，你實際上可以擁有一個由超高規格的機器組成的數據中心，這些機器專門負責完成證明工作，這對於網絡而言並不是一種存在風險。
二級標題
二級標題二級標題更重要的是，我們將擁有分佈式的Rollups 網絡，網絡中包含了諸多業務、Rollup 開發者以及運行證明器的愛好者。
一級標題
一級標題
一級標題02. 數據可用性但一旦以太坊實現了數據分片數據分片(data shards) 並轉向成為一個「，而且這些容量只會隨著時間的推移而增加(因為以太坊將從最初的64 條分片鏈增加至1024 條分片鏈)。大量的全節點和驗證者意味著以太坊將擁有最高容量的數據可用性。
二級標題
二級標題二級標題以太坊數據分片
分片是以太坊將實施的一場多階段升級。分片(shards) 將作為網絡數據存儲需求的負載均衡器，允許Rollup 執行層獲得巨大的可擴展性提升。重要的是，這也避免了對以太坊網絡全節點施加過高的要求，從而允許網絡保持去中心化。1024 條數據分片。數據分片不會負責處理交易或智能合約，而是為Rollups 提供額外的數據容量。
圖片描述
圖片描述圖片描述以太坊分片示意圖，圖源：Hsiao-Wei Wang我們知道，Rollups 通過將交易批次以壓縮的形式，不定期地向以太坊主網發布單個狀態根更新增加近20 倍，這將允許Rollups 上的操作便宜和快速！
Volitions
二級標題二級標題圖片
圖片zkSyc 2.0：
圖片描述
圖片描述zkPorter」。在這個方案中，數據可用性由zkPorter 驗證者(validators) 保護。 Matter Labs 團隊聲稱，zkPorter 將能夠實現20,000 TPS 的吞吐量和100 倍的Gas 成本降低。值得注意的是，zk-Rollup 上的最終交易吞吐量上限實際上受到了其證明器的計算和存儲能力的限制。我認為，從長期來看，20,000 TPS 實際上可能是一個過高的預估。
一級標題
目前，Rollups 上的交易成本已經相當低了，但還不夠低。值得慶幸的是，還有更多的優化方法將帶來Gas 成本的大幅降低。此外，還將部署許多技術來增加Rollups 的交易吞吐量。
二級標題
二級標題二級標題當某個Rollup 飽和時(比如由於其定序器不堪重負等)，跳至另一個Rollup 並開始進行交易將是輕而易舉的。如果需要，你還可以對某個Rollup 進行分叉並部署一個該Rollup 的副本。
二級標題
二級標題
二級標題有效性證明攤銷有效性證明攤銷是指ZK-Rollups 上每個交易批次在向以太坊L1 提交狀態根更新時需要支付的Gas 成本會分攤到該交易批次中包含的所有交易中。
在本文中，我將提供一種快速理解攤銷概念的例子。請記住，為了簡單起見，這個例子在數學上是不准確的。我提供的公式只是為了進行解釋說明；
在現實中，Rollups 交易成本的拆分並不會這麼簡單。
以下是我們想像的場景：
假設某個Rollup 網絡向以太坊L1 更新一個狀態根的成本是5,000,000 Gas；
與主網類似，Rollup 用戶在發起交易時也要支付一筆Gas 費用；
這樣每筆交易需要支付的成本公式就是x = 5000000/y，其中x 表示每筆交易需要支付的Gas 費用，y 表示給定Rollup 交易批次中包含的交易筆數。
這樣我們就可以推算出：
攤銷的一個例子就是：StarkEx 提供一種稱為SHARP (全稱為Shared Prover) 的機制，也就是在所有StarkEx 部署中分攤成本。
Volitions
二級標題
二級標題
二級標題Volitions 給予開發者和用戶能夠在Validium 模式中使用鏈下數據可用性；；
交易成本的大幅降低解鎖了大量額外的交易吞吐量。
一級標題
一級標題“ZK”一級標題04. 隱私性這並不意味著“你的交易活動被隱藏起來不被窺探”。不過也沒那麼糟糕：目前在實現ZK-Rollups 無須許可的隱私性方面正有大量工作在進行中。
二級標題
二級標題二級標題遞歸證明Vitalik 在其撰寫的《Rollups 不完整指南》(An Incomplete Guide to Rollups)一文中談到了Optimistic Rollups 和ZK-Rollups 之間的一些關鍵區別，其中一大區別就是這兩種Rollup 方案如何處理隱私問題。 Vitalik 特別提到了「遞歸證明」
(recursive proofs)。遞PLONK 證明和Turbo-PLONK和
圖片
圖片
上圖：Turbo-PLONK 多項式邏輯單位，圖源：Zero Knowledge Summit。
一級標題
一級標題
一級標題05. 靈活性ZK-Rollups 享受著在多個方面進行創新的自由，而不用像其他L1 鏈那樣面臨著災難性失敗的風險。以太坊以Rollup 為中心的路線圖的一個關鍵原則是，自由市場正在尋找搭建Rollup 的所有最佳方式，而不是讓一小群核心開發者來假設那種方式應該是最好的。
由於開發和部署一個Rollup 網絡是一項無須許可的工作，我們將看看到許多采用不同方法的Rollups 來競相吸引用戶
，包括採用不同風格的治理方式、代幣經濟學、流動性激勵機制、在去中心化頻譜中的不同權衡、意識形態的不同表述，甚至選擇不同的VM (虛擬機) 環境(比如LLVM、自定義的VMs 等等)。
不過，並不是本章節中提及的所有內容都是ZK-Rollups 所獨有的。儘管Optimistic Rollups 缺乏ZK-Rollups 提供的一些特性，但Optimistic Rollups 也具有相當的靈活性。然而，其他L1 智能合約鏈並不能像Rollups 那樣快速迭代其中任何一個特性。請記住：現在是Rollups 對戰其他L1 智能合約平台的時候了。，允許用戶在需要的情況下快速、簡單地手動操作Rollups。值得慶幸的是，這些快速的迭代很可能在早期就會得到解決，我認為相關的開發工作將會得到充分的重視。
一級標題
通過將計算外包出去(即在L2 層執行計算)，能夠使大量新的、在當前的以太坊主鍊或任何其他智能合約平台上都是不可實現的鏈上應用成為可能。這種全新的範式也允許我們構建出任何現有的鏈上產品的高級版本。
二級標題
二級標題二級標題應用專用型ZK-Rollups
應用專用型ZK-Rollups
dYdX 交易所dYdX是一個去中心化交易所，支持永續合約交易、保證金交易和現貨交易，同時也支持資產借貸。自從dYdX 在L2 網絡部署以來，該交易所上的ETH-USD 交易對產生的流動性已經可以與FTX 交易所相匹敵。雖然這些流動性可能是為了參與該平台DYDX 代幣獎勵計劃而流入的「唯利是圖的流動性」，但我相信，dYdX 或一些其他的ZK-Rollup 原生的DEX (去中心化交易所) 總有一天會在交易量和流動性方面永遠超過所有的永續合約交易所。
圖片描述
圖片描述
圖片描述
Immutable X
上圖：dYdX 的ETH 流動性對比FTX，數據截止2021 年9 月26 日。來源：HsakaImmutable X在UX (用戶體驗) 方面，你只需要一個以太坊錢包和一些ETH 就可以登錄並開始在dYdX 上交易。與一般的中心化交易所不同，這裡不需要KYC，也不需要將你的個人信息存儲到第三方，當然，DEX 是非託管式的。你確實需要將資金轉移到Rollup 來使用這個DEX，但你可以控制自己的資金，並在需要時將資金撤回至以太坊主網。 dYdX 的一些用戶表示，它給人的感覺就像使用中心化交易所一樣反應迅速。
一些區塊鏈已經吸引了高頻交易人群的關注。假設高頻交易公司是理性的、以利潤為導向的實體，我認為隨著時間的推移，這種活動將會主要駐留在ZK-Rollups 上面。
你看到他們說每秒高達9000 多筆交易了嗎？
二級標題
二級標題
類似地，我能夠想像一個開源的Vine(現已關閉的短視頻應用)的複活，其中用戶提交的短視頻(6秒或更短) 被鑄造成NFTs。 TikTok 及其“Top Moments”NFT 計劃與這個想法很相似，但TikTok 終歸是一個閉源的實體，對其而言一點小突破從來都不是壞事。
一級標題
ZK-Rollups 帶來了很多東西，以太坊很快將會讓ZK-Rollups 發揮其最佳能力。但其他競爭性L1 鏈呢？在所有方面都被ZK-Rollups 超越了，這些L1 鏈會怎樣呢？這是一個好問題，但必然會有許多複雜的答案。對於它們的命運，我有一些想法。
二級標題
二級標題二級標題以太坊的實用主義黑洞
顯而易見的是，通用計算ZK-Rollups 將比任何其他L1 智能合約鏈更安全、更加去中心化、更具適應性和靈活性，也更加輕量級。這些事實很重要；每條獨立運行的L1 鏈都將承擔不必要的安全成本和風險，同時也是一個“劣質產品”。
在我看來，在我看來，圖片
圖片
圖片描述
也即是說，摒棄它們多餘的共識機制和安全成本，成為一個基於以太坊的Rollup，這並不意味著它們的代幣會消失。相反，它們可以賦予其代幣新的用途，以適應其定序器和證明器的激勵機制，或者提供鏈上流動性激勵。這些鏈並不需要犧牲它們的身份，只需要摒棄它們的危險包袱。對於它們而言，這帶來的影響是積極的。
二級標題
二級標題
二級標題
時間
即便這些L1 鏈選擇了最實用的方式，即成為一個Rollup 網絡，也需要進行大量研究、準備和謹慎才能實現如此巨大的變化。任何一條L1 鏈採取這種方式都需要較長的時間。也許與人們的直覺相反，我的直覺是Solana 將是最早採取這種方式的區塊鏈之一。
一級標題
二級標題
二級標題
一般性概述
二級標題
一般性概述
這裡是一個不全面的清單：
根據不同的Rollups 實現，中心化的定序器在執行MEV(礦工可提取價值)方面可能更有優勢。
根據Volitions 中的Validiums的數據可用性委員會的實現方式不同，數據委員會的驗證者有可能可以惡意凍結或者拒絕更新Validiums 的狀態。但這種情況並不適用於Volitions 中的ZK-Rollups 模式。
話雖如此，除了MEV (礦工可提取價值)，我預計市場將會相對迅速地為大多數問題提供解決方案。就MEV 而言，不幸的是，這是一個棘手的問題，並不是通過任何一個神奇的解決方案或協議就能解決的，但各種最小化MEV 和使其民主化的方法將有助於減少其影響。
Optimistic Rollups
二級標題
Optimism二級標題Arbitrum二級標題雖然我不相信Optimistic Rollups 具有長期可行性，但對於以太坊而言，Optimistic Rollups 仍然是目前最好的兼容EVM 的可擴展性方案。通用計算EVM 兼容的ZK-Rollups 還沒有出現，還需要一段時間才能實現本文中介紹的這種方案帶來的所有好處。最近宣布了將對其執行環境進行一項令人激動的變更，這將極大地造福於用戶和開發者。
很快也將迎來
Nitro 升級
https://gateway.optimism.io/welcome
，這將增強該網絡的EVM 兼容性，並為其用戶提供更快的速度。
https://bridge.arbitrum.io/
有趣的是，越來越多新的和現有的DeFi 應用都部署在這些Rollups 網絡中。這兩個L2 網絡已經吸了數十億美元的流動性。從以太坊L1 橋接至Optimism 或者Arbitrum 網絡只需幾分鐘！
你可以通過此鏈接來橋接至Optimism：Optimism或者通過此鏈接來橋接至Arbitrum：Arbitrum一級標題
一級標題
09. 總結
09. 總結09. 總結
09. 總結
ZK-Rollups 將擴展以太坊，而且它們在這方面做得最好。這種範式轉變如此強大，清楚地標誌著其他每個L1 智能合約鏈終結的開始——甚至包括我們今天所知的這個以太坊。
