Layer2 扩容重大突破！Zk Rollup 与 Optimistic Rollup 之争

原文是由 Matter Labs 发布，巴比特编译。

Layer2 大规模迁移即将到来。随着协议从以太坊基础层转移到 Optimistic Rollup 和与 EVM 兼容的 zk Rollups，许多人希望我们最终可以使链上费用可控。但是从事以太坊扩展的每个人都知道一个“肮脏秘密”：即使有了 Rollups，我们也可能会回到最初的时候。这是因为任何实际的吞吐量增长都会很快被需求诱导所吞噬。

rollup 只能提供网络吞吐量的线性增加——所有数据仍必须传播到所有完整节点。要实现真正的可扩展性，我们需要在吞吐量上实现指数级增长。

因此，我们认为这是一个如此重要的突破。我们设计了一个具有 20,000+ TPS 的系统，与 Optimistic Rollup 相比，该系统提供更高的安全性。更重要的是，它将跟着 zkSync 2.0 在 6 个月内上线主网。

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为什么 Rollup 不足以解决扩容问题？

2020 年 10 月，Vitalik 宣布了以 Rollup 为中心的以太坊路线图，预测如果所有 L1 活动都转向 Rollup，以太坊可以实现约 3000 TPS。这将很快成为现实：Optimistic 和 zk Rollups 现在都支持 EVM 兼容性，从而促进了应用程序从 L1 到 L2 的快速，简单迁移。

以太坊正在以爆炸性的指数速度增长。过去一年内，DeFi 用户数量从 15 万增加到 180 万——但是 gas 费增长了 16 倍！（每次 Uniswap 交易的费用从 $ 0.20 增长到 $ 36）

为什么？因为在新用例的基础上，可扩展性的任何改善都会伴随着金融活动 / 交易的增加。考虑一下同期发生的情况：

• DEX 月交易量：172 亿美元——>670 亿美元

• DeFi TVL：7 亿美元——>800 亿美元（增长 11000%）

• Opensea 单月销售量：500 万美元——>1 亿美元

与以太坊主网相比，Optimistic Rollup 只能将可扩展性提高约 25 倍，而 zk Rollups 则会将可扩展性提高约 100 倍。在我们感受到这些扩展性之前，我们将会再次回到原点：无法负担的 gas 费和一个对大多数普通用户来说难以承受的以太坊。

加密货币即将成为主流。在拥有 38 亿智能手机用户的世界（相比之下，Metamask 每月仅有 300 万活跃用户），我们需要将其增长 1000 倍，以应对即将发生的事情。这种可扩展性的差距促使我们构建一种新的产品——zkPorter。

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zkPorter：大规模加密货币采用的引擎

在 zkSync 2.0 中，L2 状态将分为两个方面：具有链上数据可用性的 zk Rollup 和具有链下数据可用性的 zkPorter。

这两个部分都是可组合且可互操作的：zk Rollup 侧的合约和帐户将能够与 zkPorter 侧的帐户无缝交互，反之亦然。对的！从用户的角度来看，唯一可察觉的区别是 zkPorter 帐户的交易费用减少了 100 倍。

想象一下：Uniswap 将他们的智能合约部署在 zk Rollup 端，并且 zkPorter 帐户上的零售用户可以支付 <0.03 美元的费用进行交易。怎么可能这么便宜呢？这是因为绝大多数的 Rollup 费用是由于在需要在以太坊上发布数据的成本所致。

zkPorter 帐户可以在 Uniswap 合约上进行数千次互换，但只需将一个更新发布到以太坊。

zkPorter 帐户的数据可用性将由称为“守护者（Guardians）”的 zkSync 代币持有者保护。他们将通过对区块进行签名以确认 zkPorter 帐户的数据可用性来跟踪 zkPorter 端的状态。守护者使用 zkSync 代币参与权益证明（PoS），因此任何数据可用性失败都将导致他们被惩罚（slashed）。这为数据可用性提供了加密经济上的保证。

重要的是要注意，zkSync 中的 PoS 比其他系统（如侧链）中的 PoS 安全得多。这是因为 zkSync 守护者实际上是无权利的：守护者无法窃取资金。他们只能停止生产区块。在这种情况下，用户仍然可以提取资金。

每个用户都可以自由选择自己的安全阈值。任何希望链上所有可用数据的用户都可以完全保留在 Rollup。但是，如果您是费用敏感型的用户，则可以选择资金保留在 zkPorter。（我们认为交易者和新用户很可能会使用 zkPorter。）

这样可以解锁一整类应用，这些应用程序在 L1 甚至传统的 Rollup 应用上都是不经济的。他们现在还可以在以太坊上拥有居所，并为以太坊用户提供服务。

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zkPorter vs Optimistic Rollup

由于零知识证明的加密技术，所有这一切都是可能的。

Optimistic Rollup 无法像 zkPorter 那样实现这种扩展。

如果在 Optimistic Rollup 中将数据可用性从链下移出，恶意运营商将能够窃取 Rollup 中的所有资金，并且没有人能够挑战它们。

同时，zkPorter 比 Optimistic Rollup 具有更强的安全性保证。要了解原因，让我们简要地概述一下潜在攻击的成本和收益。

1）攻击成本

截至今天，通过 51％算力协调来攻击 Optimistic Rollup 的成本还不到 7000 万美元（当 PoS 到来时，成本将更少）。另一方面，要使 zkPorter 中的数据不可用，攻击者将需要累积所有已质押代币价值的 1/3 （几乎肯定会超过 7000 万美元）。

此外，由于攻击者在购买代币时会发生重大的滑点（并且无法购买已质押的代币），因此进行这种攻击的成本将比现货价格所暗示的成本高得多。

2）攻击收益

如果成功地对 Optimistic Rollup 进行了攻击，则黑客可以窃取 Rollup 中的所有资金。这大大增加了攻击的动机。相比之下，针对 zkPorter 的攻击不能直接被利用：如果成功，攻击者只能停止生产区块，而不能窃取用户资金。

从服务中断中获利的难度大大降低了此类攻击的动机。

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在 zkPorter 上构建

zkPorter 即将到来。Matter Labs 团队正在努力在 6 个月内将其投入生产。很快，这场蛋糕盛宴即将开启。

zkPorter 将在我们的下一代智能合约平台 zkSync 2.0 中提供，该平台将支持 Solidity。我们的目标是在 5 月提供公共测试网，并在夏季晚些时候上线。

同时，您可以使用 zkSync 1.x 进行 Layer2 支付（自 2020 年 6 月起已在主网上启用）。几周后它将支持交易和 NFT。