Polygon zk-EVM测试网即将上线,以太坊L2是否将迎来新局面?

2022年7月20日,Polygon官方宣布已开源Polygon zk-EVM的代码,并表示即将上线公共测试网,后续其将会发布更多文档来详细说明细节。据悉,Polygon zkEVM可为开发人员和用户提供EVM等效解决方案、高性能zk证明机制(zk-proofs)与以太坊主网级别的安全性,同时增加了吞吐量并从根本上降低了费用。

2022年7月20日,Polygon官方宣布已开源Polygon zk-EVM的代码,并表示即将上线公共测试网,后续其将会发布更多文档来详细说明细节。据悉,Polygon zkEVM可为开发人员和用户提供EVM等效解决方案、高性能zk证明机制(zk-proofs)与以太坊主网级别的安全性,同时增加了吞吐量并从根本上降低了费用。

此举也表明了Polygon的态度,其相信零知识(ZK)技术是实现以太坊扩展目标最有希望的途径之一。但实际上,这条道路无疑是漫长而曲折的。传统观点认为,加密市场仍需要多年时间来开发第2层(Layer2)解决方案,而此前的各种解决方案也的确存在着这样那样的问题。

而此次推出的zkEVM本质上就是结合了ZK证明的可扩展性优势以及与以太坊虚拟机(EVM)的兼容性。

具有完全EVM等效性的zkEVM的愿景是非常直观的,其希望开发人员可以将任何以太坊智能合约无缝部署到使用ZK证明无限扩展的Layer2上。鉴于EVM的高兼容性,以太坊上的任何工具或dApp理论上都能以完全相同的方式在zkEVM上使用。用户和开发人员也都将能从ZK证明的未来收益和以太坊的去中心化、安全性和熟悉度中受益。

今天我们就将结合Polygon的官方公告介绍一下什么是Polygon zkEVM。

传统模式下,ZK Proofs面临的挑战

Polygon zk-EVM测试网即将上线,以太坊L2是否将迎来新局面?

零知识证明(ZK Proofs)是一种非交互式、零知识的知识论证,该方案假设有两方——证明者和验证者。证明者希望向验证者证明他们知道一些信息,但不透露它是什么。同时,验证者将查看证明并接受或拒绝它。

以上的特性意味着该方案具有三大属性:

1)完整性:任何有效的结果都可以证明给定程序

2)稳健性:任何不诚实的行为者都无法创建有效的证明

3)零知识:验证者对证明的输入一无所知,只知道结果

在所有数据链上公开可见的区块链领域,这种在不揭示陈述的真实情况下证明一个陈述是一种强大的原语。不论对个人、企业还是政府来说,这项技术都能够解决许多现实存在的痛难点问题,如保护用户数据、设计敏感系统或合同、证明公共物品分配的公平性和实现更高效经济的政府机构。

在区块链领域,除了应用于隐私保护之外,最惹人注目的应用是以太坊的扩容方案 ZK Rollup。目前以太坊正在拥抱以Rollup为中心的扩容方案,它在去中心化、安全性和可扩展性上体现出了最优化的权衡。从本质上讲,以太坊升级将使网络更具可扩展性、可持续性和安全性。

具体而言,以太坊的扩容方案分为链上扩容和链下扩容。

链上扩展技术是对区块链基础层的升级,以提高可扩展性。以太坊的长期链上扩展解决方案称为分片,它实际上将基础层分成64条链,由信标链确保共享安全。

链下扩展是指使用外部执行层而不是基础层的扩展解决方案。这些第2层是位于基础层之上的辅助层,为整个区块链提供更多的交易能力。

以太坊拥抱的L2方案就是Rollup,它能够带来以下特性:

1)通过Rollup,以太坊可以在不牺牲安全性的情况下从约25 TPS增加到3,000 TPS;

2)通过Rollup,用户的资金不会被窃取或审查(就像某些侧链上的情况一样);

3)用户始终可以访问L1上的数据,没有人可以阻止用户的资金随时安全的退出 Rollup;

ZK Rollup扩展以太坊的潜力是显而易见的,其可以实现一笔交易取代许多交易,以增加吞吐量、节省费用、减少延迟等。但ZK技术也有其自身的挑战。

首先是性能问题。ZK证明一直被视为一种很有前途的技术,但它们的生成速度往往很慢且成本很高。如果不能大幅度改善以太坊主网的成本和吞吐量,那么使用ZK来扩展以太坊还是显得太过奢侈。

其次是兼容性的挑战。ZK Rollup发展受到最大的限制还是以太坊EVM的兼容性问题。在EVM设计之初,开发者们完全没有想到之后会用到ZK技术,EVM操作生成可用的零知识证明是几乎不可能的,因此ZK Rollup存在无法运行部署在以太坊上代码的可能性。

为了解决这个问题,开发人员可能需要学习全新的编码语言,或者参与一个新的开发者生态系统。但这意味着该生态系统将无法从以往投入的大量用于改进EVM工具和知识的开发者时间中获益。换句话说,开发人员可能无法像使用以太坊一样使用以太坊Layer2。由此,也催生了ZK-EVM的需求。

那为什么兼容EVM对于ZK来说是如此困难呢?

ZK-EVM除了需要正常执行智能合约的字节码以外,还需要生成一个Proof来表明交易达成后状态已正确更新,而由于EVM的设计和ZK证明的算法原理等问题,两者的兼容相当困难。

Polygon ZK-EVM

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通过上述的了解,对于ZK证明面临的困境我们已经有了大致的了解。而依据Polygon的公告,其ZK团队在性能上似乎取得了重大突破。

Polygon zk-EVM由Polygon构建,它适用于所有希望以更便宜、更快的方式使用以太坊,同时又希望不牺牲安全性和去中心化的用户。

Polygon zk-EVM 是无需许可的,任何人都可以使用它。它也是开源的,这意味着用户需要信任的只有代码,而不是Polygon。

Polygon认为ZK证明是目前最好的以太坊扩展方法,而EVM等效性是赋予开发人员和用户权力的关键所在。因此,他们构建了Polygon zk-EVM,这或许将是以太坊的下一个巨大飞跃。

据公告称,Polygon显着缩短了ZK证明的生成时间,这意味着在降低成本的同时,处理交易的速度也将得到提升。

与此同时,Polygon zk-EVM理论上与EVM具有等效性。这意味着,开发者将可以像在以太坊上一样在Polygon zk-EVM上部署任何以太坊智能合约,构建应用程序。

同时,任何适用于以太坊的工具也都将适用于Polygon zk-EVM。用户可以以更低的成本和更快的速度在以太坊上做任何想做的事,并通过ZK有效性证明在以太坊网络上进行验证。

后续,Polygon将发布更多技术文档来详细说明Polygon zk-EVM的技术细节。目前,Polygon zk-EVM的代码已经开源(Github),并很快将上线一个公共测试网。

以下是Polygon zk-EVM的基本架构,这个架构简单的说明了Polygon zk-EVM的工作原理:

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Polygon zk-EVM的主要用例

1、DeFi应用程序

由于Polygon zk-EVM的高安全性和抗审查性,它非常适合DeFi应用程序。与用户必须等待长达7天才能完成存款和取款的Optimistic Rollups不同,zk-Rollups不必等待很长时间就可以顺畅的实现存款和取款,Polygon zk-EVM将为dApps和用户提供更好的资金效率。

2、NFT、GameFi和企业应用程序

Polygon zk-EVM低gas成本、高交易量、高级别的安全性以及以太坊可组合性吸引了蓝筹NFT、GameFi和企业应用程序。

3、支付

Polygon zk-EVM的特性将支持用户在近乎即时和低费用的环境中进行实时交易。

Polygon zk-EVM测试网即将上线,以太坊L2是否将迎来新局面?

结语

ZK-EVM可以为开发者和用户提供相同的体验,并且可以在不牺牲安全性的前提下将成本降低几个数量级。对于以太坊L2来说无疑具有重要的意义。而此次,Polygon推出的zk-EVM更是佐证了这一点。

对于Polygon,我相信不需要多说,其本身就代表一种信用背书。而对于Polygon zk-EVM,其测试网即将上线,技术文档也将在后续更新,但无疑其仍需大量的实践进行检验,因此我们目前可以选择先暂时观望。

(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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