zkEVM 的攻擊! Crypto 的 10 倍時刻 – Cointelegraph 雜誌

Matter Labs 的首席產品官 Steve Newcomb 說,加密目前正像 1996 年的互聯網一樣,速度緩慢,實際用例很少。

但是,在看到互聯網成為全球日常生活的重要組成部分後不久,帶寬和安全性的大幅增加——我們正處於未來幾個月加密貨幣發生的風口浪尖。

“沒有人信任他們的信用卡,每個人都認為這是一種時尚,沒有任何用例,”Newcomb 解釋說。 

“然後我們有 10 倍的帶寬時刻,然後 SSL 出現了,還有 HTPS,你得到了那個鎖——那是一個 10 倍的信任時刻。 突然間,電子商務在 2005 年一蹶不振。”

Crypto 的“10x”時刻終於到來了,zkSync 的以太坊虛擬機兼容主網將於 28 月 XNUMX 日推出。EVM 本質上是以太坊的操作系統,使其能夠使用零知識匯總工作意味著在以太坊上運行的所有內容都可以無縫移植到體驗速度的巨大飛躍和成本的降低。 

他們並不是唯一攻擊這個問題的人:Polygon 本週為其自己的 zkEVM 啟動了測試網,Aave、Uniswap 和 Lens 都承諾在其上進行部署。 Scroll 在 XNUMX 月推出了“Pre Alpha 測試網”,同時 StarkWare 的 zk 解決方案已經耕耘了每月數百萬的交易

以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 表示,zk rollups 意味著加密貨幣最終可以再次用於支付
以太坊聯合創始人 Vitalik Buterin 表示,ZK 匯總意味著加密貨幣終於可以再次用於支付。 (安德魯·芬頓)

這些解決方案資金充足,Scroll 籌集了 30 萬美元,Starkware 籌集了 150 億美元,Polygon 籌集了 450 億美元。 Newcomb 暗示 zkSync 自己的融資輪與 Polygon 的融資輪相同,但尚未正式宣布。  

StarkWare 遙遙領先,九個月前推出了自己的 ZK 匯總解決方案,並且 它在 XNUMX 月開啟了遞歸縮放. 但它也做出了一個冒險的決定,即使用一種名為 Cairo 的自定義編程語言來更有效地擴展。 這可能會導致大型協議的採用轉向對 EVM 兼容解決方案阻力最小的路徑。

所有解決方案還致力於遞歸擴展和/或“第 3 層”實現,這將使以太坊交易可能變得更快數千倍,消除對跨鏈橋的需求,並允許加密最終實現其真正潛力。

什麼是零知識匯總或 zk 匯總?

ZK 匯總是當今區塊鏈中最大的流行語之一。 該技術允許從極其緩慢的以太坊區塊鏈中計算出數千筆交易,並通過一個微小的“有效性證明”來驗證所有交易是否正確執行。 因此,您可以將在其他地方執行的 10,000 筆交易“匯總”為單個 ETH 交易。 這是一件大事,因為 即使在 Merge Ethereum 跛行之後 每秒 15 個事務。

ZK rollups 已經在 Loopring、dyDx 等平台上用於 NFT 和金融交易有一段時間了。 但正如聯合創始人 Vitalik Buterin 在 XNUMX 月的 ETH Seoul 期間指出的那樣: 

“總的來說,我認為我們已經了解到,人們不僅想要一個可擴展的貨幣,他們還想要一個可擴展的 EVM。”

這是 Newcomb 所說的 ZK 匯總的“五種魔法元素”之一。 在他看來,ZK rollup 解決方案應該是通用的、兼容 EVM 並支持以太坊的編程語言 Solidity。 它還應該是開源的,以符合加密貨幣的創始精神,並且它應該具有分散協議而不是在團隊中集中財富的代幣分配。

巧合的是,zkSync 已經實現了所有這五個自我強加的指標。 (Newcomb 說他無法詳細說明確切的代幣分佈,但表示內部人士認為 30% 左右似乎是“共識”。)

該清單是對競爭對手 StarkWare 的含蓄批評,後者將把 StarkNet 代幣供應的 49.9% 提供給投資者和核心貢獻者。 它也不是開源的,儘管它計劃將 IP 控制權交給其社區。 

聯合創始人 Eli Ben-Sasson 解釋說,充分利用 ZK 匯總提供的擴展的唯一方法是使用像 Cairo 這樣的自定義語言。

“我非常有信心,一旦人們打開了目標不是模擬 EVM 的證明,他們就會意識到。 目標是達到可擴展性。 將 10,000、100,000、XNUMX 萬筆交易放入單個以太坊區塊中,並將其證明放入其中,”他說。

“我敢打賭,你不會看到一個完整的 ZK EVM 可以將一百萬筆交易放入以太坊的單一證明中。 正如我們今天可以輕鬆做到的那樣,並且已經做了幾個月和幾年。”

Eli Ben-Sasson 說它的解決方案比 kludgy EVM 更快更好。 (安德魯·芬頓)

擴展與兼容性

StarkWare 的 Odin-Free 在 Twitter 上解釋說,需要自定義語言背後有復雜的數學原因,因為“像 Stark 這樣的證明系統基於有限域上的多項式,提供了更有效的多項式方程。” 好吧,讓我們相信他的話。

對於 Ben-Sasson 來說,試圖提升 EVM 是愚蠢的:

“如果你想解決交通問題,你可以開一輛大卡車,把它放在飛機裡,然後讓飛機運送它,”他說。

“有些飛機可以在裡面裝卡車,但這是一種非常低效的方式。 更好的方法是把東西直接放在飛機上。”

也就是說,生態系統確實有一個名為 Warp 的轉譯器,它將 Solidity 代碼轉換為 Cairo 代碼,並且 剛剛被用來將 Uniswap 的一個分支移植到 StarkNet.

所以本質上,對於 ZK 匯總,可以在與 EVM 的完全兼容性和可擴展性之間做出選擇。 完全的兼容性使 DApp 和協議能夠無縫移植,並且對於開發人員和用戶來說,一切都像在以太坊上一樣工作,但在擴展方面,更快顯然更好。

Newcomb 承認 StarkWare 的解決方案將產生更好的規模,但表示犧牲可訪問性意味著它更適合定制企業應用程序,而不是由於“採用摩擦”而成為以太坊的基本部分。

“它們不兼容 EVM,因此很難移植到它們。 我們已經看到需要 XNUMX 個月才能移植到他們身上的項目。”

兼容但不太優雅

沒有一致的定義,但“EVM 等效”通常意味著“與 EVM 完全相同”,因此您可以在解決方案上部署現有的智能合約而無需任何更改。

Scroll 被廣泛認為是等效的,但它還沒有在適當的測試網上,並且比其他預算相對較小的其他產品落後了好幾個月。 Polygon 的 zkEVM 解決方案聲稱是等效的(但這是有爭議的)。同時,zkSync 將與 EVM 兼容——這意味著它幾乎相同,但由於一些設計選擇使解決方案更好地工作,有些事情可能無法正常工作。

Steve Newcomb 熱衷於為什麼他認為 zkSync 具備成功所需的所有五個要素。 (採訪截圖)

多邊形 週一啟動了它的 zkEVM 公共測試網,聲稱“Polygon 是第一個提供全功能、開源的 zkEVM 實現的項目; 這是一個開創性的里程碑,不僅對 Polygon,而且對整個行業而言。” Polygon 表示,測試網“包括一個完全開源的 zk-Prover——這是第一個公開發布的同類產品。”

聯合創始人 Mihailo Bjelic 告訴 Magazine 早期測試表明,“Polygon 的 zkEVM 可以將以太坊的網絡費用降低約 90%,並將網絡的吞吐量提高幾個數量級。”

他說,開源技術“證明了我們與行業精神的一致性,並提高了解決方案的安全性,因為任何人都可以查看它並指出潛在的錯誤。 StarkNet 或 zkSync 的情況並非如此,它們將其實現的關鍵部分保持封閉源代碼,至少目前是這樣。”

技術位

根據 Scroll 的 Luozhu Zhang 的說法,zkEVM 有三種潛在類型:字節碼級別、語言級別和共識級別。 zkSync 和 StarkWare 處於語言級別,需要編譯器或轉譯器步驟,而 Scroll 和 Polygon 是字節碼級別的方法。 人類可讀的字節碼形式稱為操作碼。

Bjelic 說,Polygon 的解決方案被設計為等效於 EVM,而:

“像 StarkNet 和 zkSync 這樣的項目正在採取不同的方式——他們擁有自己的自定義虛擬機,然後他們嘗試將基於 EVM 構建的最流行的語言 Solidity 轉換為這些虛擬機可以解釋的語言,”他說。

“這種方法有兩個主要挑戰:(i)很難構建一個支持 100% 的 Solidity 智能合約的轉譯器,(ii)即使你有轉譯器,你仍然無法利用所有的開發人員和最終用戶像 Polygon zkEVM 這樣的工具可以。”

Newcomb 說有一些不好的信息在流傳。 “我們不編譯,我們編譯,”他說。 他對 Polygon 進行了回擊,說從查看項目的 Github 來看,他們尚未開發出與工作序列器集成的工作通用證明器。  

“如果是這樣的話,那就意味著他們有大量的工作要做。 任何復雜系統的最後 10% 總是最困難的。 這看起來類似於我們在啟動測試網時所處的位置,甚至落後於我們所處的位置。 在那之後,我們花了九個月的時間。”

Polygon 的 Mihailo Bjelic 表示,其解決方案相當於 100% EVM。 (推特)

大部分兼容

同時,zkSync 與以太坊的 141 個操作碼中的三個以外的所有操作碼兼容——其中一個已被棄用,另一個正在被棄用,根據 Newcomb 的說法,第三個被不到 1% 的項目的 10/1 使用。

“那麼我們因為不完全等價而得到了什麼? 我們得到了兩件事,我們的性能成本比任何追求等效的解決方案都要好。 我們更快,更便宜。 我們得到的第二件事是,我們能夠將 LLVM 編譯器粘貼到我們的鏈中,如果你在做同等的事情,這是你無法做到的。 LLVM 編譯器所做的是我們已經在研究第三層。”

LLVM 會讓 Python、Rust 或 C++ 開發人員在他們的解決方案上編寫代碼,然後編譯下來以與 Solidity 相同的方式工作。 

“這對於採用來說是巨大的。 因此,這個在開羅需要 XNUMX 個月的項目在 XNUMX 天內移植到我們這裡的同一個生態系統項目。 這就是兼容性。”

他承認,如果 zkSync 完全等價,那麼移植只需要一天時間,但會錯過 LLVM 和增加的擴展性。 所以他說這是一個值得做的權衡。

第 3 層和遞歸縮放

能夠將大量交易壓縮成單個有效性證明的最酷的事情是,該技術允許您壓縮大量 其他證明 也變成一個單一的證明。 

它被稱為遞歸擴展,Consensys 的匯總產品經理 Declan Fox 認為它非常強大,理論上整個全球金融系統都可以在以太坊上運行。 “我們擁有實現所需吞吐量的技術,”他說。 “通過遞歸匯總和證明,我們理論上可以無限擴展。”

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StarkWare 在 30 月份啟用了遞歸縮減,自使用該技術以來已處理了超過 XNUMX 萬筆交易。

“在這個早期階段,遞歸已經將單個證明中的交易數量增加了大約 8 倍,”Ben-Sasson 解釋道。 “更重要的是,事實證明它非常高效,在投入生產後不久,我們自己用於生成證明的云成本就降低了大約 40%。

“這些不是我們希望看到的預測或數字,而是來自今天生產的數字。 我強調:這只是一個開始,我們將做出的改變將意味著這些數字將變得越來越令人印象深刻。

Starkware 生態系統正在增長。 (ZK日報推特)

根據 Bjelic 的說法,Polygon 即將實施其 Plonky2 解決方案。 這是一個開源的 zk-SNARK 解決方案。 “這種遞歸 SNARK 可用於比現有替代方案更快地驗證交易數量級。 Plonky2 還與以太坊虛擬機原生兼容,這使得 Polygon 能夠開發 zkEVM。”

zkSync 的第 3 層測試網將很快發布,及時利用明年初名為 Proto-Danksharding 的以太坊升級,該升級旨在為以太坊上的匯總提供開花空間。 Newcomb 預計 Layer 3 將在一年內投入生產。 他們稱其為“探路者”,一個“分形超鏈”的生態系統。

“在工程方面,我們可能會持續數小時,但從功能上講,你遠離以太坊的遞歸鏈越靠前,數據成本就越便宜,它是 10 倍、10 倍、10 倍、10 倍,因為你遞歸了數據成本,這是 zk 獨有的。”

“這就是我們達到 100,000 TPS 和 4000 萬 TPS 的地方,”他說。 Visa 在正常的一天以大約 65,000 TPS 的速度快速增長,在聖誕節等高峰時段飆升至大約 XNUMX TPS。

“ZK 是達到 100,000 TPS 的唯一方法,這樣你就可以達到像 Visa 這樣的東西用區塊鏈替換其底層協議的水平。 當你這樣做時,這就是你大規模採用的時刻。”

根據 Newcomb 的另一個驚人的發展是,第 3 層可以擺脫對跨鏈橋的要求,僅今年一年就發生了超過 2 億美元的黑客攻擊。

“我們已經在第 3 層實現的另一件事是,我們擺脫了所有的橋樑。 當你可以讓一個證明者為 L3 中的所有超鏈執行電路時,現在從一個區塊鏈到另一個區塊鏈的任何通信都是本地的。 這就是 Vitalik 說這是終局之戰的另一個原因,因為沒有更多的橋樑了。”

“如果你讓它更快、更便宜幾個數量級,如果你通過提供更多的語言讓它更容易使用,更歡迎更廣泛的開發人員,然後你讓人們信任它,因為你擺脫了橋樑。 這就是我常說的,在 L10 中有一個 3 倍時刻的星團,這就是比賽的舉辦地。”

還沒修好 

就是這樣了? 隨著 ZK rollups 和 EVM 兼容擴展解決方案的到來,一切都解決了嗎?

不幸的是沒有。 ZK rollups 目前非常擅長將計算從以太坊中移除,但他們仍然需要將足夠的數據寫回主鏈,以便如果 rollup 停止工作或被壞人接管,那麼其他一些機構可能會介入其中並找出誰欠誰什麼。

這被稱為數據可用性問題,以太坊相當多的帶有原型 danksharding 和完整 danksharding 的路線圖旨在解決這個問題並允許包含更多數據。 目前有幾種方法可以解決這個問題,包括將數據存儲在 Validiums 上,這種方法更便宜但安全性較低。 

“因此,我們描述它的方式是,如果您收藏了棒球卡,其中許多卡並不昂貴,並且您已將它們保存在 Validium 中,但是您可能會獲得一張價值不菲的稀有卡節省第 1 層,”Ben-Sasson 說。

Polygon 正在研究解決同一問題的多種解決方案,其中包括 Avail,“一個區塊鏈,每個人都可以隨時獲得信息,專為此目的而設計,”Bjelic 說。 

zkSync 的探路者 將使開發人員能夠從三個數據可用性選項中進行選擇,Validium、zkPorter(鏈上和鏈下混合)和 ZKRollup(完全安全)。

zkSync 已經在路上了。 (像素)

不要指望 zkSync 的主網在 28 月 XNUMX 日發佈時會出現大爆炸。起初它會有點平淡無奇,幾個月的時間只是 Matter Labs 測試並為用戶提供賞金以嘗試破解或利用它。 然後 DApp 將被允許移植,並開始構建和測試安全性。

“然後,當我們覺得我們已經完成了所有工作時,我們就會做所謂的提升,”Newcomb 說。 “然後所有用戶可以同時進入系統,這稱為公平發布計劃。 因此,我們不贊成任何項目勝過另一個項目。” 他說,屆時將啟動 150 個項目,並且不再有任何理由等待 Polygon 的解決方案完成。

“這就像他們要去賽馬場,他們帶著一輛沒有任何車輪、沒有方向盤和絕對沒有引擎的汽車的底盤出現,”他說。

“我們已經完成了整個產品。 你知道我們有法拉利,我們準備好了。”

安德魯·芬頓

Andrew Fenton 居住在墨爾本,是一名報導加密貨幣和區塊鏈的記者和編輯。 他曾在澳大利亞新聞集團擔任國家娛樂作家,在《南澳週末》和《墨爾本周刊》擔任電影記者。

資料來源:https://cointelegraph.com/magazine/2022/10/12/attack-zkevms-cryptos-10x-moment