正文

ZK-Rollup：比较zkSync和StarkWare

金色-去中心化金融社区2022-07-20 06:23:02

我们比较了zkSync和StarkNet——它们是两个突出的ZK-Rollup，它们以扩展以太坊网络为目标。ZK-Rollup是什么？zkSync和StarkNet有什么不同？什么是SNARK和STARK？今天我们就来看看这些问题的答案，同时也探索一下每个协议各自的路线图和生态系统。

内容提要：

先决条件
背景
ZK-Rollup
ZK-Rollup vs.Optimistic Rollup
zkSync vs.StarkNet
SNARK vs. STARK
EVM兼容性
生态系统的比较
发展路线图
总结

先决条件

为了能够最大限度地理解本文，首先应该对区块链基础知识和第2层扩展有充分的了解。

背景

zkSync和StarkNet是两个最大的第二层(L2)解决方案，利用ZK-Rollup技术来扩展以太坊网络。

ZK-Rollup

在我们讨论ZK-Rollup之前，我们应该先了解什么是零知识证明(ZKP)，以及它们在Rollup中如何使用?在密码学中，零知识证明或协议是一种方法，通过这种方法，一方(证明者)可以向另一方(验证者)证明给定的陈述是正确的，同时避免在陈述是正确的事实之外披露其他的信息。

在ZK-Rollup的情况下，一个sequencer节点会批量处理数百个Rollup链交易，生成一个SNARK或STARK证明(稍后详细介绍)，然后将这些交易发布到第一层。这些证明被称为有效性证明，在将交易的状态发布到以太坊主网之前，对交易进行加密验证。

ZK-Rollup vs.Optimistic Rollup

与Optimistic Rollup相比，ZKP 允许 ZK-Rollup 具有可忽略不计的提款延迟以及更高级别的安全性，因为我们不需要等待防欺诈窗口关闭或依赖于交易验证者的诚实。

除了这些优点之外，ZK-Rollup还具有在未来迭代中支持私人交易的潜力。像Zcash和Aztec Network这样的项目已经实现了ZK-proof的隐私保护功能，zkSync也公开表示打算让他们的交易在未来变得更私密。

与Optimistic Rollup相比，ZK-Rollu从理论上来说，在每秒交易(TPS)上限、交易终止时间和安全性方面具有优势。但是，它们在EVM兼容性方面却不尽如人意。ZK-Rollup的这些特性使得 Vitalik Buterin 相信，在短期内，Optimistic Rollup可能在通用EVM计算中更优越。但从中期到长期来看，随着技术的改进，ZK-Rollup将在所有用例中胜出。

zkSync与StarkNet

现在我们已经对ZK-Rollup的工作方式有了直观的理解，可以开始zkSync和StarkNet的比较之旅了。

zkSync V1是MatterLabs于2020年6月向以太坊主网发布的SNARK证明Rollup协议。MatterLabs于2022年2月在以太坊测试网上发布了第一个兼容EVM的ZK-Rollup zkSync V2。

StarkNet是StarkWare Ltd.于2021年11月在以太坊测试网上发布的STARK证明Rollup协议。该协议在Alpha版本0.4.0时，于同月晚些时候发布到了主网。

zkSync和StarkNet之间的一个关键区别是，它们使用了不同的验证协议，称为SNARK(简洁的非交互式知识论证)和STARK(可扩展的透明知识论证)。

SNARK vs. STARK

SNARK和STARK的根本区别在于它们的设置过程、可扩展性和量子计算机的抗攻击能力。

ZK-SNARK必须经过一个可信的设置阶段，在其中我们必须信任一小群开发人员不会操纵代码或泄露漏洞信息。这个设置只需要完成一次，并且不存在重大的安全风险，但却破坏了它的去中心化。

另一方面，ZK-STARK使用公开可验证的随机性来创建去信任的可验证系统，从而无需信任设置。STARK目前也具有量子弹性，而SNARK有可能被量子计算机攻击破解。

最后，ZK-STARK在计算速度和大小上也比ZK-SNARK更可扩展，有可能提高10倍的速度。然而，ZK-STARK目前的一个缺点是，该技术还不是很成熟，这限制了它的通用性。

EVM兼容性

由于zkSync和StarkNet使用了两种不同的方法，它们在EVM兼容性上也有所不同。zkSync V2 声称 99% EVM 与 Solidity 和 Vyper 兼容，需要先编译成中间语言Yul，然后再通过LLVM编译成 zkEVM 字节码。此外，zkSync支持他们的ZKP优化的类Rust的语言Zinc，它可以使用LLVM直接编译成字节码。然而，Zinc 目前还不是图灵完备的，由于zkSync专注于Solidity 兼容性，其开发自2021年9月以来已经停止。

另一方面，StarkNet目前并没有开发EVM兼容性。要在StarkNet上部署智能合约，开发人员需要学习Cairo，它是StarkWare为STARK可验证程序构建的一种编程语言。另外，智能合约开发者也可以选择使用NetherindEth开发的Warp将他们的Solidity代码转换为Cairo。但仍然有一些 Solidity 特性不被转译器支持，并且与 zkSync V2 的 EVM 兼容相差甚远。

StarkNet与StarkEx

我们可能听说过StarkEx，它是StarkWare的另一项主要技术。StarkEx不是一个ZK-Rollup，而是一个可定制的第二层SaaS(软件即服务)，它使用STARK证明为应用程序提供大规模扩展。

为了避免混淆两者，最简单的方法就是记住以下几点：

StarkNet是一个通用的Rollup链。StarkEx是一个专门为应用程序设计的工具包。
StarkNet 扩展以太坊。StarkEx扩展去中心化的交易所。
StarkNet允许dapp之间互操作，但StarkEx不允许。

理解这两者之间的差异很重要，因为虽然使用 StarkEx 的 DApp 被包含在 StarkNet 生态系统中是很常见的，但 TVL 等指标是完全独立的。

生态系统的比较

现在我们来看看StarkNet和zkSync各自的生态系统。下面是一个图形对比。

截至2022年7月12日，zkSync的 (V1 & V2) TVL为5700万美元。整个协议也是100%开源的，他们的 Github 存储库目前有 1.4k 星和 350 多个分叉。它们的基础架构主要是用Rust和Typescript构建的。目前有112个dapp构建在zkSync上，其中10个在主网上。zkSync上的一些著名项目包括Zigzag，Argent等。

StarkNet的TVL目前约为63.5万美元，有78个dapp正在开发中，只有少数应用在主网上。与其他著名的Rollup协议不同，StarkNet目前是非开源的，它的基础设施是用Cairo构建的。StarkNet上一些著名的协议包括ArgentX (Argent为StarkNet开发的Web3钱包)和Orbiter Finance(一个去中心化的跨Rollup桥)。

当比较他们在社交媒体上的表现时，zkSync在Twitter上有大约有87K的关注者，在Discord和Telegram上有差不多的成员数量。