Rollup 只能提供網絡吞吐量的線性增加, 要實現真正的可擴展性,我們需要在吞吐量上實現指數級增長。

原文標題:《Layer2 擴容重大突破!zkPorter 終結 Zk Rollup 與 Optimistic Rollup 之爭
撰文:Matter Labs
編譯:Kyle

Layer 2 大規模遷移即將到來。 隨着協議從以太坊基礎層轉移到 Optimistic Rollup 和與 EVM 兼容的 zk Rollups,許多人希望我們最終可以使鏈上費用可控。 但是從事以太坊擴展的每個人都知道一個「骯髒祕密」:即使有了 Rollups,我們也可能會回到最初的時候。 這是因爲任何實際的吞吐量增長都會很快被需求誘導所吞噬。

Rollup 只能提供網絡吞吐量的線性增加——所有數據仍必須傳播到所有完整節點。 要實現真正的可擴展性,我們需要在吞吐量上實現指數級增長。

因此,我們認爲這是一個如此重要的突破。 我們設計了一個具有 20,000+ TPS 的系統,與 Optimistic Rollup 相比,該系統提供更高的安全性。 更重要的是,它將跟着 zkSync 2.0 在 6 個月內上線主網。

Rollup 不足以解決擴容問題?Matter Labs 推出的 zkPorter 有什麼不一樣?

爲什麼 Rollup 不足以解決擴容問題?

2020 年 10 月,Vitalik 宣佈了以 Rollup 爲中心的以太坊路線圖,預測如果所有 L1 活動都轉向 Rollup,以太坊可以實現約 3000 TPS。 這將很快成爲現實:Optimistic 和 zk Rollups 現在都支持 EVM 兼容性,從而促進了應用程序從 L1 到 L2 的快速,簡單遷移。

以太坊正在以爆炸性的指數速度增長。 過去一年內,DeFi 用戶數量從 15 萬增加到 180 萬——但是 gas 費增長了 16 倍! (每次 Uniswap 交易的費用從 $ 0.20 增長到 $ 36)

Rollup 不足以解決擴容問題?Matter Labs 推出的 zkPorter 有什麼不一樣?

爲什麼? 因爲在新用例的基礎上,可擴展性的任何改善都會伴隨着金融活動 / 交易的增加。 考慮一下同期發生的情況:

  • DEX 月交易量:172 億美元——>670 億美元
  • DeFi TVL:7 億美元——>800 億美元(增長 11000%)
  • Opensea 單月銷售量:500 萬美元——>1 億美元

與以太坊主網相比,Optimistic Rollup 只能將可擴展性提高約 25 倍,而 zk Rollups 則會將可擴展性提高約 100 倍。 在我們感受到這些擴展性之前,我們將會再次回到原點:無法負擔的 gas 費和一個對大多數普通用戶來說難以承受的以太坊。

加密貨幣即將成爲主流。 在擁有 38 億智能手機用戶的世界(相比之下,Metamask 每月僅有 300 萬活躍用戶),我們需要將其增長 1000 倍,以應對即將發生的事情。 這種可擴展性的差距促使我們構建一種新的產品——zkPorter。

zkPorter:大規模加密貨幣採用的引擎

Rollup 不足以解決擴容問題?Matter Labs 推出的 zkPorter 有什麼不一樣?

在 zkSync 2.0 中,L2 狀態將分爲兩個方面:具有鏈上數據可用性的 zk Rollup 和具有鏈下數據可用性的 zkPorter。

這兩個部分都是可組合且可互操作的:zk Rollup 側的合約和帳戶將能夠與 zkPorter 側的帳戶無縫交互,反之亦然。 對的! 從用戶的角度來看,唯一可察覺的區別是 zkPorter 帳戶的交易費用減少了 100 倍。

想象一下:Uniswap 將他們的智能合約部署在 zk Rollup 端,並且 zkPorter 帳戶上的零售用戶可以支付 <0.03 美元的費用進行交易。 怎麼可能這麼便宜呢? 這是因爲絕大多數的 Rollup 費用是由於在需要在以太坊上發佈數據的成本所致。 zkPorter 帳戶可以在 Uniswap 合約上進行數千次互換,但只需將一個更新發布到以太坊。

zkPorter 帳戶的數據可用性將由稱爲「守護者(Guardians)」的 zkSync 代幣持有者保護。 他們將通過對區塊進行簽名以確認 zkPorter 帳戶的數據可用性來跟蹤 zkPorter 端的狀態。 守護者使用 zkSync 代幣參與權益證明(PoS),因此任何數據可用性失敗都將導致他們被懲罰(slashed)。 這爲數據可用性提供了加密經濟上的保證。

重要的是要注意,zkSync 中的 PoS 比其他系統(如側鏈)中的 PoS 安全得多。 這是因爲 zkSync 守護者實際上是無權利的:守護者無法竊取資金。 他們只能停止生產區塊。 在這種情況下,用戶仍然可以提取資金。

每個用戶都可以自由選擇自己的安全閾值。 任何希望鏈上所有可用數據的用戶都可以完全保留在 Rollup。 但是,如果您是費用敏感型的用戶,則可以選擇資金保留在 zkPorter。 (我們認爲交易者和新用戶很可能會使用 zkPorter。)

這樣可以解鎖一整類應用,這些應用程序在 L1 甚至傳統的 Rollup 應用上都是不經濟的。 他們現在還可以在以太坊上擁有居所,併爲以太坊用戶提供服務。

zkPorter vs Optimistic Rollup

由於零知識證明的加密技術,所有這一切都是可能的。 Optimistic Rollup 無法像 zkPorter 那樣實現這種擴展。 如果在 Optimistic Rollup 中將數據可用性從鏈下移出,惡意運營商將能夠竊取 Rollup 中的所有資金,並且沒有人能夠挑戰它們。

同時,zkPorter 比 Optimistic Rollup 具有更強的安全性保證。 要了解原因,讓我們簡要地概述一下潛在攻擊的成本和收益。

攻擊成本

截至今天,通過 51%算力協調來攻擊 Optimistic Rollup 的成本還不到 7000 萬美元(當 PoS 到來時,成本將更少)。 另一方面,要使 zkPorter 中的數據不可用,攻擊者將需要累積所有已質押代幣價值的 1/3 (幾乎肯定會超過 7000 萬美元)。 此外,由於攻擊者在購買代幣時會發生重大的滑點(並且無法購買已質押的代幣),因此進行這種攻擊的成本將比現貨價格所暗示的成本高得多。

攻擊收益

如果成功地對 Optimistic Rollup 進行了攻擊,則黑客可以竊取 Rollup 中的所有資金。 這大大增加了攻擊的動機。 相比之下,針對 zkPorter 的攻擊不能直接被利用:如果成功,攻擊者只能停止生產區塊,而不能竊取用戶資金。 從服務中斷中獲利的難度大大降低了此類攻擊的動機。

在 zkPorter 上構建

zkPorter 即將到來。 Matter Labs 團隊正在努力在 6 個月內將其投入生產。 很快,這場蛋糕盛宴即將開啓。

zkPorter 將在我們的下一代智能合約平臺 zkSync 2.0 中提供,該平臺將支持 Solidity。 我們的目標是在 5 月提供公共測試網,並在夏季晚些時候上線。

同時,您可以使用 zkSync 1.x 進行 Layer2 支付(自 2020 年 6 月起已在主網上啓用)。 幾周後它將支持交易和 NFT。

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