從 zkSync 看以太坊 Layer2 的機遇和挑戰

上週四，imToken 邀請了 zkSync 創始人 Alex 和鏈聞研究總監潘致雄，對包括 zkSync 在內的以太坊擴容方案交流了看法，同時 Alex 還對大家十分關注的 zkSync Native Token 機制和發放計劃，給出了答覆。以下為對話原文：

嘉賓介紹：

Alex Gluchowski - zkSync 創始人

潘致雄 - 鏈聞研究總監

以下采訪內容僅代表受訪者觀點，不構成投資建議。

Q1：最近許多使用者關注到 zkSync 空投，zkSync 如何考慮 Native Token 機制和發放計劃呢？

Alex：

我們認為，初始代幣的去中心化，對於任何加密協議來說都是至關重要的。zkSync 打算以公平和免准入門檻的方式將代幣的最大部分分配給公眾。我們仍在摸索具體如何實現這一目標。

Q2：未來 Layer1 與 Layer2 之間的關係是什麼樣的，它們各自如何捕獲價值？

潘致雄：

Layer1 依舊會成為安全性的基礎，它應該承載最重要的共識，任何重要的以及金額較高的結算都應該透過 Layer1 實現，這樣安全性不會有任何的妥協，所以從這個角度來說，ETH 的價值還是會受 PoW 或 PoS 的共識強度所影響。以太坊 Layer1 會成為昂貴的結算層，夠安全即可，同時需要提供足夠的擴充套件性，為 Layer2 做好基礎準備。

而 Layer2 將會透過正規化變換，在安全性和速度之間尋找平衡，比如 Rollup 會在儘可能不降低安全性的同時提高吞吐量，而 Plasma 這類技術可能會略微降低安全性但能更大地提升吞吐量。根據應用場景不同，應用可以選擇適合自己的擴容方案。所以對於 Layer2 來說，他們捕獲價值的方式也會根據其效能、安全、生態綜合考量而定。

Q3：Eth2 和 Layer2 這兩個擴容方案，哪個會更快成功？另外一個方案的問題是什麼？

Alex：

當 Vitalik Buterin 在 2020 年 10 月份提出以 Rollup 為中心的以太坊路線圖時，他其實已經知道  Layer2 會比 Eth2 更早到來了。這的確是正在發生的事情，看起來大多數與 EVM 相容的 Rollup 都將在今年夏天推出，包括 zkSync 2.0。

潘致雄：

毫無疑問，Layer2 會遠比 Eth2 更快上線，也會成為最重要的擴容手段。換句話說，Layer2 不是中間的解決方案，而是終極解決方案的一部分。Eth2 在去年末經過開發者的討論，其實已經產生了巨大的變化，最核心的就是將 Rollup 或者 Layer2 作為實現 2.0 擴容路徑的一部分，Layer2 已經是無法繞開的擴容方案了。

原本的分片方案，也已經從分片執行變成了資料分片，其技術細節也還沒完全確定。目前已知的是，以太坊核心開發者最快會在今年推進 2.0 的下一步工作，就是將原本的 ETh2 區塊鏈與 2.0 信標鏈進行合併，而這個步驟無法從根本上提升效能。今年來看 Layer2 已經可以滿足較大規模的應用了，但從長遠來看，2.0 的資料分片可以為 Layer2 提供更多的可能性，兩者是相輔相成的。

Q4：眾多的 Layer2 方案出現，我們會面臨跨鏈資產交換問題，你有比較認可的跨 Layer2 橋方案嗎？為什麼？

Alex：

跨 Layer2 橋方案確實會很有用，特別是在 Rollups 之間更快地移動小額資產。在我看來，Connext 特別有希望，但它們無法解決 DeFi 專案的可組合性問題。要想讓協議以我們在 Layer1 上習慣的方式真正實現可組合性，那它們必須都駐留在同一個 Layer2 上。

Q5：從媒體角度出發，中國本土的 Layer2 專案當前面臨的難題有哪些？你覺得整個 Layer2 市場會呈現怎樣的發展趨勢？

潘致雄：

Layer2 網路的建設其實是一個非常消耗資源的事情，無論是對資本、技術、生態建設都有很高的要求，所以那些擁有較大資本支援以及較多應用支援的 Layer2 方案有著很大的先天優勢。我認為無論從數量還是質量來說，海外的以太坊專案都更具一些優勢，當他們都選擇一個或幾個特定的 Layer2 方案後，國內的 DeFi 團隊也可能會因為生態聚集效應而遷移過去。

對於國內的 Layer2 開發團隊而言，是可以考慮採用差異化策略的。海外團隊基本集中在通用的 Layer2 方案上，專用的 Layer2 解決方案或者使用者體驗層面的優勢是國內團隊可以探索的一些方向。

我們可以看到今年下半年將會有至少三個通用的 Layer2 網路上線，zkSync、Optimism 和 Arbitrum，很多專案可能都會選擇多 Layer2 部署，然後再根據使用者的發展調整重心。

Q6：為什麼 Optimistic Rollup 還未上線主網，而 ZK Rollup（zkSync、StarkWare）已經在主網執行很長一段時間？

Alex：

人們往往低估了 Optimistic Rollups 的複雜性。ZK Rollups 由單個驗證人執行時也很安全，而 Optimistic Rollups 的安全性則需要多個可靠的驗證者來保障。就我個人而言，我只會在一個全新的架構執行了至少半年，確保沒有本質上的設計缺陷後，才會放心地投入大量資金。

潘致雄：

先澄清一下，Optimism 的網路其實已經上以太坊主網了，但由於是有限訪問的，只針對部分應用開放，所以還不屬於 Permissionless（無許可准入） 的網路。

而 zkSync 和 StarkWare 的擴容方案早期應用於一些特定的場景，所以可以很早就上線以太坊主網。ZK Rollup 整體的技術難度較大，但是面向特定應用場景的 ZK Rollup 方案難度並不大。比如 zkSync 1.0 只支援了轉賬，就和 Gitcoin 進行合作使使用者進行捐助轉賬時成本更低。StarkWare 則是先聯合 DeversiFi 推出了去中心化交易所，專注於交易場景。

後續，zkSync 和 StarkWare 都會逐漸演變成通用的 Layer2 網路，任何應用都可以部署到他們的網路中。

Q7：Matter Labs 當初選擇 Layer2 賽道，開發 zkSync 的原因是什麼？

Alex：

我們意識到以太坊很快就會擴容，試圖構建另一個與之競爭的 Layer1 是沒有意義的。在鏈上投入大量資金的人總是會選擇安全性最高的平臺。在這方面，以太坊網路是僅次於比特幣的。出於同樣的原因，我們相信每個人最終都會選擇 ZK Rollup，因為它是唯一一個提供與主網完全相同安全保障的 Layer2 方案。

Q8：由中心化的排序者提交批處理交易是非常高效的，但這也會導致一個問題——單點故障。你們準備後續如何解決呢？

Alex：

是會有單點故障，因此我們正在研究 Layer2 共識機制，使驗證者更加去中心化。

Q9：zkEVM 的難點是什麼？最近 zkSync 和 StarkWare 都宣佈將在 ZK Rollup 上支援通用智慧合約，為什麼這件事情在之前沒有出現？

Alex：

將為 EVM 開發的智慧合約移植到 ZK Rollup 上，比移植通用計算更難。原因是相較於通用計算（如支付、交易等）， EVM 的操作是異構的，即它們需要的工作量是可變的。因此很難在不產生大量額外成本的情況下將智慧合約放到固定的零知識電路結構中。

我們最終解決這個難題的訣竅是使用 PLONK 遞迴，2020 年夏天我們第一次嘗試了這個方法。遞迴讓我們能夠把針對不同 EVM 操作最佳化的特定電路結構組合在一起。StarkWare 無法相容 EVM，是因為異構遞迴目前在 STARKs 中是不可能的。

潘致雄：

在通用計算中使用零知識證明應該是一個新興的領域，全球能做出生產級別工具的團隊並不多，也就只有 Matter Labs 和 StarkWare 等少數幾家。零知識和普通的軟體開發完全不同，它有一套獨特體系，他們稱之為電路設計。因為它不只是做計算，而是加上了隱私或者匿名的特性，所以還是需要付出一些代價的，具體技術細節可能真的是需要特別資深的專家來聊。

過去沒有出現，一方面是因為難度較大，也沒有很多資金上的支援。為什麼 ZK Rollup 技術在近幾年有著突飛猛進的發展，也是因為加密資產、比特幣、區塊鏈、以太坊等技術非常依賴於密碼學的發展，而零知識則是其中一類可以解決特殊問題的技術。

Q10：現在 zkSync 充值提現操作的成本較高，zkSync 怎麼看待這個現狀？使用者在 zkSync 上有什麼使用場景呢？

Alex：

Layer1 上的操作天生就貴。我們計劃的解決方案是直接與交易所和 OTC 服務整合，這樣就根本不需要去 Layer1 了。目前我們正在進行這些整合。

Q11：三月底 zkSync 釋出了 2.0 Roadmap，zkSync 2.0 升級對使用者而言有哪些值得期待的地方？

Alex：

1. EVM 相容的智慧合約將出現在 ZK Rollup 上！ 

2. 可選的超廉價 zkPorter 賬戶。在我看來，這是自 Rollup 發明以來，Layer2 方面的最大突破。我們很快就會發布一篇文章詳細介紹這件事。

潘致雄：

這是首個生產級別的由 ZK Rollup 技術支援的通用程式設計技術，本身就很具有劃時代的意義。因為 ZK Rollup 技術的難度很大，而 Matter Labs 可以在如此短的時間內支援，可見他們的工程能力和密碼學技術非常紮實。對於使用者，其實最需要的就是低成本接入無需許可的開放式網路，無論是體驗金融、遊戲、Web3 應用、儲存等等服務，都可以在不妥協安全性的前提下提升效率。

期待包括 imToken 在內的錢包可以迅速跟進使用者體驗的升級，讓使用者可以更無感地使用 Layer2 網路，開發者也可以儘快部署 Layer2 版本，讓使用者體驗到低成本和更高效的區塊鏈技術。最後就是各個服務商也可以提供全面的服務，讓使用者進入 Layer2 的成本更低和體驗更無痕，比如交易所、流動性提供者都可以支援 Layer2 網路，形成使用者體驗的閉環。

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