熊市暗战:ZK EVM会结束公链的纷争吗?

关于 EVM 和 ZK EVM 的炒作、争论已经延续一段时间,尤其是在 Vitalik 对 ZK EVM 的类型做出划分之后,关于字节码、虚拟机、兼容性等等拗口概念的科普文章层出不穷,但是这些词汇究竟何意,ZK EVM 的普及又会把公链格局导向何方等问题并未得到清晰阐释。

一切以技术特性为主要卖点的产品都是半成品。

关于 EVM 和 ZK EVM 的炒作、争论已经延续一段时间,尤其是在 Vitalik 对 ZK EVM 的类型做出划分之后,关于字节码、虚拟机、兼容性等等拗口概念的科普文章层出不穷,但是这些词汇究竟何意,ZK EVM 的普及又会把公链格局导向何方等问题并未得到清晰阐释。

ZK 赛道也正式火热起来,如果说之前的 ZK-Rollup 将其限制在 L2 局部领域,那么此刻已经隐约有成为整个区块链网络通用技术的趋势,R3PO 认为 ZK EVM 某种程度上会终结多链并存格局。

在这一替代的历史进程中,必然会爆发出更多的新项目,R3PO 致力于发掘潜藏价值,我们将从「意会」式理解 EVM 入手,探索出公链的未来走向。

熊市暗战:ZK EVM会结束公链的纷争吗?
图片说明:不同操作系统间传递文件的解决办法

试想如下场景:

Alice 想将一份运行在 Windows 上的 Word 文档传递给 Bob,但是 Bob 只有一台可以使用 Pages 的 Mac,所以 Bob 无法打开文档,请问应该如何解决这个问题?如不考虑 Bob 安装 Mac 版本的 Word 和拷贝文章内文字,还剩下以下四种方式:

  1. Alice 将文章上传至云端,比如 Google Docs 中,Bob 可以在支持跨平台的浏览器上打开并编辑文档;
  2. Alice 将 Word.exe 和文档一并交给对方,Bob 可以使用 Crossover 或者虚拟机(VM)来模拟 Windows 环境,从而可以在 Mac 上运行.exe 应用并打开文档;
  • Crossover 只可以单独支持 Word.exe 运行,而对其他.exe 应用无能为力;
  • 虚拟机(VM)会在 Mac 内安装一个 Windows 子系统,在 Windows 子系统内可运行任意.exe 应用;
  1. Alice 将文档变为 Java 可以理解的文件格式并交给对方,Bob 可以在 Mac 上安装 Java 环境从而打开文档;
  2. Alice 将文档变为二进制文件并传给对方,Bob 可凭借最为底层的兼容性打开文档。

如果可以理解上述过程,那么试做如下概念替换:

  • Windows 和 macOS 等操作系统 –> Ethereum 和 Cosmos 等公链;
  • .exe 和.dmg 等应用格式 –> 不同公链的 Dapp;
  • Word 文档 –> 链上资产;
  • Crossover –> 跨链桥;
  • 虚拟机(VM)–> 较低兼容性的 EVM,比如 Polygon Hermez 便是一种 ZK VM,对照 EVM 实现功能,需要手动迭代保持同步更新;
  • JVM –> EVM,语言级等效的兼容性,比如计划中的 Scroll,其实现的 ZK EVM 跟 EVM 完全等效,可以理解为 EVM 加入 ZK 特性版;
  • 二进制兼容 –> 这就是 EVM 或者以太坊本体;

整个 VM 和 EVM 的特性如上所述,其运作模式和跨操作系统传递文件的流程基本类似。在 R3PO 看来,最大的趋势是 ZK EVM 不仅会替代现有的 EVM 兼容方案,并且会最终导致以太坊成为唯一的应用层通信协议,而其他公链都会成为特定领域的特定用途链,类似 Linux 活跃在服务器领域,而 Windows 活跃在普通用户之间。

至于得出这样论断的原因,我们会在下文详述。

生态的本质是开发者和用户方的双向奔赴

EVM 促进了以太坊在公链竞争中的胜利,这种胜利并非出于以太坊的「计算能力优越性」,而主要是出于兼容性,因为 EOS 等老一代以太坊杀手,Solona 等上一代以太坊杀手,以及 Aptos 等新一代以太坊杀手都标榜过自身 TPS 的超高速度。

但是以太坊仍旧屹立不倒,以个位数的 TPS 保持 TVL、Dapp 数量的绝对领先优势,这种优势可以归纳为生态群聚效应,但是为何在其他公链纷纷兼容 EVM,以及大力建设跨链桥之后,差距并未缩小,反而在熊市有进一步扩大的迹象呢?

R3PO 认为,可以从一个较为确定的起点出发去得出问题的解。

这个起点是开发者的体验,目前的 Web 3 仍处于极早期阶段,可以类比为 2000 年前的互联网,仍旧是极客和早期尝鲜者的领域,即使有代币机制,大多数用户仍沉淀在 CEX、TradiFi 机构构建的 CeDeFi 之内,真正的链上用户少的可怜,以太坊的活跃地址不过 40 万,但 TVL 却高达 320 亿美元,市值达 2000 亿美元。

在用户数量和资金沉淀量的巨大反差背景下,争夺开发者力量成为维持生态的最主要途径,其中逻辑在于谁能坚持到真正亿级消费者应用的面世,哪条公链就能真正成为下一代互联网的基础设施,一如万维网和网景浏览器往事。

而以太坊给予开发者的开发体验是最为完整的。

某种意义上,这也是对 Java 语言成功的一种效仿,在 Java 之前,C/C++ 语言最大的问题是需要程序员去考虑软件和硬件的适配问题,比如 32 位的数值类型无法直接迁移至 16 位的机器运行。

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图片说明:JVM 架构

而 Java 在语言易用性做出改进之外,最大的改进之处就在于 JVM 的设计,一言以蔽之,其特性就在于「硬件软化」,通过语言调度实现对不同硬件的相同适配,只要在 EVM 实现一次,便可在任意设备运行,真正实现跨平台开发,而无需额外考虑硬件问题。

借助 JVM,Java 成为世界上最主流的开发语言之一,也许并不专精某领域,但是任何领域都可适用,这就是兼容性的本质。

EVM 及以太坊开发生态也是如此,开发者只需要面向 EVM 开发一次,便可持续跟随以太坊生态而不断进步,而无需考虑公链升级的兼容性、硬件的差异性等情况。

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图片说明:EVM 架构

Solidity 并不完美,EVM 也不是没有问题,但是最好的兼容性足以保证开发者的忠诚度,而随着越来越多的公链兼容 EVM,这种兼容性变获得了被动收益,链间迁移工作量足够小,其他公链只是以太坊 Dapp 的本土化版本,最终有利于以太坊生态的独大。

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图片说明:EVM 的工作示意

并且语言级的兼容性也有助于确保 EVM 的效率和安全。

上图中的虚拟机(VM)是指不同操作系统间的运作模式,比如 Parallels Desktop,可以保证在 Mac 上运行 Windows 子系统,但是需要先从原始系统内分配特定的软硬件资源建立子系统,然后在子系统中安装 Windows 应用,随后该应用才能运行,但是受限于分配资源的局限性,其运行效率和原生应用无法相提并论。

而 EVM 类似 JVM,是从 Solidity 语言级去进行兼容性操作,开发者利用 Infura 提供的 API 和主网交互,利用 Truffle 进行智能合约开发,测试和部署等等,开发套件一应俱全,完成对 EVM 的适配后 Dapp 便可在任意兼容 EVM 的公链上运行。

不仅对于开发者,EVM 级别的兼容开发保证带给任意用户的体验也是完全一致的,为以太坊生态保存了最起码的种子用户群体,仅凭开发者和少量用户便维持了以太坊生态对其他公链的领先优势。

EVM 参考的是 JVM,不需要考虑过多硬件和编码问题,只需要面向应用真正需要的功能去开发,一次适配,多端通用。

生态的含义就是开发 + 应用 + 用户,EVM 在生态建设上起到了飞轮的初始化作用。

兼容 EVM 不会促进竞争者的胜出

EVM 促进了以太坊的成功,但为什么兼容 EVM 的其他公链,吸血以太坊生态的「吸血鬼计划」无法奏效呢?

兼容者们的逻辑:

  • 对开发者:兼容 EVM 以降低以太坊开发者迁移成本,并提供更高的 TPS 等公链新特性;
  • 对用户:提供一定程度的代币刺激,以鼓励用户迁移;
  • 完成对以太坊的取代。

兼容者们的逻辑漏洞:

  • 对开发者:兼容 EVM 终究不是原生 EVM,存在隐形的迁移成本;
  • 对用户:以太坊的安全性是除比特币网络外最高的,这种安全不是打金、抢空投等短时诱惑可比的;
  • 结果:以太坊仍旧占据最主流位置。

实际上,其他公链陷入了两难境地,兼容 EVM 有成为以太坊事实上的侧链的危险,但是不兼容有成为孤岛的后果,所有人都渴望流量的前提下,就成为不得已而为之的无奈之举。

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图片说明:EVM 兼容方案一览

在此时,主要还是其他公链在主动出击,而以太坊在埋头改进自己的旧疴,比如 PoW 转 PoS、L2 道路选择、账户抽象的实现、DankSharding 等,在兼容路径上,主要有实现 EVM、借助应用实现链间兼容和 EVM 兼容链三种。

公链实现 EVM 兼容,以 BNB Chain 等为代表。

BNB Chain 或者 OKX Chain 等交易所公链,凭借交易所的用户基数,以及对项目的运营能力,其链上 TVL 和生态也不容小觑,以 BNB Chain 为例,据 DeFi Llama 数据,其上运行 492 种协议,TVL 达 60 亿美元,按照规模和体量而言,是仅次于以太坊的第二大公链。

其最主要运作模式「模仿」以太坊,比如其上的最大 DEX Pancakeswap 最早便是 Uniswap 的分叉版本,同一种 Dapp 可以无缝在两条公链上切换,背后便是 EVM 兼容带来的巨大优势,项目方只需要专注于运营,而不必从头开发产品。

链上 EVM 兼容,以 Solona 为代表。

Solona 是一种 PoH 机制的单体区块链,也长期是市值前十的公链项目中唯一未兼容 EVM 的公链,但并不是说其无法和 EVM 兼容链通信,其在链上运行的 Neon 项目提供了 EVM 兼容能力。

可以把这种兼容理解为套娃式兼容,而非直接在公链本体层面进行兼容。

Neon 提供了高度类似于 EVM 本身的开发体验,比如 Solidity 语言编程支持、无缝衔接的智能合约部署体验、直接调用 MetaMask,和 Truffle 等开发套件。

兼容 EVM 链,以 EVMOS 为代表。

Cosmos 或者波卡等模块化区块链的可选方式更多,其上的应用本身便可单独成为 L1 级别的公链,而 EVMOS 便同时是 Cosmos 的一条子链,也是提供 EVM 兼容性的公链,这意味着 Evmos 不仅可在 Cosmos 之间「传递」EVM 兼容性,在任意其他公链之间都可提供 EVM 兼容性。

除了作为 EVM 兼容性提供商,其本身也可作为公链部署 DeFi 等应用,比如其上的 DEX Exswap 就是 Uniswap 的分叉版本。

本段小结:正是这种广泛的兼容促成了整个公链世界的打通,而其中的纽带就是 EVM 兼容性、跨链桥以及交易所,鉴于此,R3PO 总结了如上的兼容性的具体流派,来为 ZK EVM 的终结者角色做赛前预热。

ZK EVM 是以太坊的主动出击

如果说其他公链忙于兼容 EVM 时以太坊自顾不暇,但是在 PoS 合并成功,L2 技术路线确定后,ZK 便成为了整个公链赛道的通用技术,而 ZK 技术和 EVM 的结合也会促成以太坊模块化架构的进化完成。

ZK 技术并不只局限于 L2 领域,在 Dapp、公链等上下层都有其用武之地,而当下最火热的 ZK EVM 赛道则稍显鱼龙混杂,R3PO 对此做简要整理,力求去芜存菁。

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图片说明:不同 EVM 兼容性和性能表现

Vitalik 曾给出不同的 EVM 分类的兼容性和性能表现关系,可以发现,越底层的实现兼容性越强,但其性能表现则会越差,这个道理其实很简单,联想下以太坊主网那可怜的性能和极强的安全性便可明白。

越靠近底层,则越接近原生 EVM 的运作模式,则兼容性越强,但是性能也会遭受严重限制;

越靠近上层,则越考验自有 EVM 兼容方案的能力,和以太坊原生 EVM 差异越大,则兼容性越差,但也会带来更强的定制自由度,可大幅优化性能。

前文曾提到过 Polygon Hermez,并将其归类为 ZK VM 之列,但其实 Hermez 自称为 ZK EVM 解决方案,看似是一字母之差,但其兼容性和安全性却迥然不同。

在 Polygon Hermez 上实现的 ZK VM/EVM,本质上是一比一「复刻」了 EVM 的功能,类似于 WBTC 和 BTC 的关系、影子和本体的关系,在日常运行中,只要开发团队保持更新,其使用体验和 EVM 是别无二致的,但终究不是语言级别的实现,只能说这是商业竞争下的话术粉饰。

而近日 StarkNet 发布使用 Cairo 语言的 ZK EVM Kakarot,用于在 StarkNet 上运行以太坊智能合约,则可以认为是首次进入测试环节的 ZK EVM。其余排在路上的还有 Taiko、Scroll、zkSync 2.0 等一众 ZK EVM 选手。

为什么 ZK EVM 成为如此火热的赛道,又为什么这是公链的终结者?目前在商业竞争阶段,各项目方放出的信息并不全面,R3PO 尝试给出自己的理解,权当抛砖引玉。

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图片说明:ZK EVM 时代的以太坊架构

对于第一个问题,答案是 ZK EVM 其实是未来 Dapp 的真正容身之处。

在既有认知中,Dapp 要么运行在公链上,要么运行在 L2 网络上。但在 R3PO 看来,未来 ZK EVM 会直接承载应用层。

如上图所示,未来的 ZK EVM 会成为 EVM、Rollup 和跨链桥功能的集合体,其本身是一种 EVM 不需解释,来重点解释后两种功能。

L2 级别的 Rollup 过于底层,为了追求更高的性能,还是以 StarkWare 开发的 StarkNet 为例,其计划使用 ZK 递归证明验证数据的有效性,递归可以「以后验前」的方式无限拓展,ZK 可保证数据规模的整体有限性,因此 StarkNet 本身又可作为其上应用、L3 的验证层。

而跨链桥本身更容易理解,跨链桥的本质是在不同的公链之间交换、传递资产,而如果彼此都实现 EVM 兼容性,则无需跨链桥作为中介,ZK 本身相较于目前漏洞频发的跨链桥方案更为安全,因此 ZK EVM 是更好的跨链桥解决方案。

对于第二个问题,答案是 ZK EVM 会将整个公链都变成 EVM 链。

即使如 Solona、Aptos 等本身不兼容 EVM 的公链,也可通过 Evmos 等实现接入,从这个角度上说,ZK EVM 是以太坊的主动出击,你不接入我,我也要兼容你,如此一来,会进一步放大以太坊的生态优势。

而诸如 Aptos、Sui 等 Move 生态公链,其所宣称的 Move VM 也是类似于 EVM 一般的开发机制,理论上而言,由 Rust 改造而来的 Move 语言确实比 Solidity 更优,但其最大的劣势在于时间不等人,能否建构起独属于自身的流量和生态值得怀疑,而这又会陷入其他公链是否兼容 EVM 的两难困境。

结语

一条公链能否取得市场成功当然要靠自己的奋斗,但是也要考虑历史的进程。

在 ZK EVM 的发展进程中,能明显感知到背后的公链角力之艰难,在以太坊和一众公链的拉锯战中,创造了无尽的浪漫故事,而此时赛点已经来到了 EVMOS 和 Move VM 等新物种和 ZK EVM 的生死局,R3PO 认为,未来的公链格局必须基于 EVM 兼容性带来的互通互联为竞争前提,用户和开发者依然是故事的全部要义。

如果 ZK EVM 进展顺利,很有可能会让以太坊成为公链世界的 Windows,运行最为丰富的应用层,保证自身作为最安全的、最稳健的结算层。

ZK 技术距离大规模成熟,至少还有 5 年时间,在资本和市场的大规模催熟下,也许会减缓至 3 年左右,到那时我们就能见证今日的预判是否会成真。

(声明:请读者严格遵守所在地法律法规,本文不代表任何投资建议)

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