以太坊因?yàn)镻oW鏈在性能上的限制,在很早期就開(kāi)始研究擴(kuò)容方案。在L2的眾多案例里平窘,基于“證明”技術(shù)的兩類方案脫穎而出,其也被以太坊奉為主要的擴(kuò)容方案凳怨。未來(lái)瑰艘,即使PoS共識(shí)運(yùn)行以及分片實(shí)現(xiàn)后,這些基于“證明”技術(shù)的擴(kuò)容方案也會(huì)一直存在肤舞。
基于“證明”技術(shù)的解決方案紫新,主要分為以欺詐證明、零知識(shí)證明的兩個(gè)方向李剖,產(chǎn)生了Optimism芒率、Arbtrium、zksync等應(yīng)用此技術(shù)的方案杖爽。
而在整個(gè)區(qū)塊鏈領(lǐng)域里敲董,以太坊的“證明”技術(shù)都與rollup技術(shù)進(jìn)行了融合,形成了optimistic?rollup和zk?rollup以及慰安,而像Mina這樣完全應(yīng)用零知識(shí)證明技術(shù)體系的區(qū)塊鏈腋寨,其更重視零知識(shí)證明本身的應(yīng)用。
為什么以太坊需要將證明和rollup同時(shí)實(shí)施化焕,是因?yàn)橐蕴槐旧泶嬖贚1萄窜,證明和rollup都是為擴(kuò)容而用。在以太坊區(qū)塊恒定的情況下撒桨,擴(kuò)容思路主要為減小交易字節(jié)大小和完成交易證明的驗(yàn)證后打包查刻。證明減小了交易字節(jié)大小,rollup則把交易數(shù)據(jù)打包到一起凤类。以太坊上會(huì)有智能合約驗(yàn)證rollup數(shù)據(jù)集的證明有效性穗泵。
這種情況下,以太坊L1是不需要更多的改造和變化的谜疤。
筆者提取了如下的一些信息佃延,來(lái)理解這一思路。
首先是使用zk?rollup的zkSync夷磕。
在zkSync 使用高峰期履肃,其提現(xiàn)時(shí)間約為10分鐘。在較低使用期間坐桩,可能需要長(zhǎng)達(dá) 7 小時(shí)尺棋。目前,提款時(shí)間取決于 zkSync 上的活動(dòng)绵跷,因?yàn)檫@是一個(gè)完成區(qū)塊并將它們提交到 L1 的過(guò)程膘螟,將塊提交到L1成福,是交易被確認(rèn)后。
zkSync網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算服務(wù)提供商是“Stichting ZK Sync”荆残,在zkSync中闷叉,每筆交易的成本有兩個(gè)組成部分:
鏈下部分(存儲(chǔ) + 證明者成本):狀態(tài)存儲(chǔ)和 SNARK(零知識(shí)證明)生成的成本。這部分依賴于硬件資源的使用脊阴,因此是不變的握侧。基準(zhǔn)估計(jì)每次轉(zhuǎn)賬約為 0.001 美元嘿期。
鏈上部分(gas 成本):對(duì)于每個(gè)zkSync區(qū)塊品擎,驗(yàn)證者必須支付以太坊 gas 來(lái)驗(yàn)證 SNARK,另外每筆交易額外支付約 0.4k gas 來(lái)發(fā)布狀態(tài)备徐。鏈上部分是一個(gè)變量萄传,取決于以太坊網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前的 gas 價(jià)格。但是蜜猾,這部分比普通?ETH/ERC20 轉(zhuǎn)賬的成本要便宜幾個(gè)數(shù)量級(jí)秀菱。
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(dá)到了以太坊的最終確定性蹭睡。證明時(shí)間生成預(yù)計(jì)為 10 分鐘左右衍菱,即提交后 10 分鐘,zkSync(證明)交易與包含在同一個(gè)以太坊區(qū)塊中的任何 L1 以太坊交易與有證明的交易一樣是最終的肩豁。
當(dāng)用戶發(fā)送交易時(shí)脊串,需要等待塊被填充,不會(huì)立即生成證明清钥。隨著 zkSync 系統(tǒng)的更高吞吐量琼锋,塊之間的時(shí)間將會(huì)減少。
而相比之下祟昭,基于欺詐證明的擴(kuò)展解決方案(例如樂(lè)觀匯總)需要至少 1周的鎖定期才能或多或少地安全運(yùn)行缕坎,這會(huì)導(dǎo)致1周的最終確定時(shí)間。
這個(gè)過(guò)程表現(xiàn)了證明和匯總的關(guān)系篡悟。也表現(xiàn)了當(dāng)使用證明后谜叹,也帶來(lái)了一些其他問(wèn)題,比如樂(lè)觀匯總中的鎖定期和挑戰(zhàn)期恰力。當(dāng)用戶像optimism的主網(wǎng)轉(zhuǎn)移資產(chǎn)的時(shí)候叉谜,資產(chǎn)可以很快生成旗吁,而當(dāng)從optimism像以太坊L1轉(zhuǎn)移資產(chǎn)(就像rollup數(shù)據(jù)像L1提交一樣)時(shí)踩萎,因?yàn)槠墼p證明的原則要等待數(shù)據(jù)在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有驗(yàn)證者認(rèn)為證明數(shù)據(jù)有問(wèn)題的過(guò)程,因此會(huì)出現(xiàn)鎖定期和挑戰(zhàn)期很钓。就帶來(lái)了提現(xiàn)到賬的等待問(wèn)題(也就是塊確認(rèn)問(wèn)題)香府。
而證明同時(shí)帶來(lái)的其他問(wèn)題還會(huì)集中在證明數(shù)據(jù)在L1層的可用性董栽。例如代表的就是EVM的兼容性,智能合約的普遍適用企孩。
所以Vitalik才會(huì)認(rèn)為樂(lè)觀匯總會(huì)比zk?rollup在EVM上的進(jìn)展更快更具優(yōu)勢(shì)锭碳,其原因是在于欺詐證明本身和零知識(shí)證明間的區(qū)別。
所以應(yīng)用零知識(shí)證明技術(shù)勿璃,在技術(shù)上完成突破似乎要改變更多的系統(tǒng)設(shè)計(jì)擒抛,例如Mina。
其在共識(shí)層补疑、節(jié)點(diǎn)層歧沪、驗(yàn)證者層都與以太坊有明顯不同。其最主要的特點(diǎn)是把整個(gè)區(qū)塊鏈的存儲(chǔ)大小保持在22字節(jié)莲组,這是零知識(shí)證明的作用诊胞,將原本幾百GB的數(shù)據(jù)以證明替代。其原理在于锹杈,不保存數(shù)據(jù)撵孤,而只保存數(shù)據(jù)變動(dòng)的“快照”證明,然后基于數(shù)學(xué)邏輯推理出數(shù)據(jù)的有效性竭望。其比較明顯的解釋是邪码,只給大象拍照,而不保存大象本身咬清。無(wú)論區(qū)塊鏈如何增加交易狀態(tài)霞扬,都是一張照片的大小。
但Mina還是存在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的歸檔節(jié)點(diǎn)以及承擔(dān)證明計(jì)算的節(jié)點(diǎn)枫振,并且因?yàn)閰^(qū)塊鏈過(guò)輕喻圃,當(dāng)運(yùn)行一些計(jì)算的時(shí)候,會(huì)使用很多鏈下的計(jì)算和存儲(chǔ)粪滤。這也是為了使用零知識(shí)證明技術(shù)的優(yōu)勢(shì)而帶來(lái)的一定選擇斧拍。
這可能也意味著Mina這樣的區(qū)塊鏈,其應(yīng)用方向很大程度會(huì)局限在一個(gè)簡(jiǎn)單的電子支付系統(tǒng)或代幣交易系統(tǒng)杖小。
綜上肆汹,當(dāng)區(qū)塊鏈?zhǔn)褂昧俗C明之后,我們主要看到的是證明在幫助L1擴(kuò)容予权,但如果用零知識(shí)證明技術(shù)全面改造區(qū)塊鏈昂勉,似乎其應(yīng)用的周期還需要更長(zhǎng)遠(yuǎn)一些。