2023 会是 ZK 大年吗?

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倘若 ZK 支持的跨链协议能够发展起来,那么许多正在开发的 Rollup SDK 可从中受益,ZK 支持的跨链协议将是连接应用链与 EVM 或 layer2 的更好工具。

原文作者:Cabin Crew

原文来源:Cabin VC

ZK 作为 L2 、隐私、跨链等概念下的核心技术派系,该板块热度自 2022 年延续至今;近期的 ETHdenver 大会上,ZK 持续高热。

2022 年及以前推出的 ZK 系项目往往融资充足,估值较高,并在今年陆续有了阶段性的进展,围绕 ZK 技术的热点事件或持续整个 2023 年:

ConsenSys:ConsenSys 的 zkEVM 测试网将于 3 月 28 日上线 IronFish:预计主网上线推迟至 4 月 MATIC 生态:升级 ZK 扩容方案,预计 3-27 上线 zkEVM 测试主网 Taiko:ZK-Rollup 扩容方案 Taiko 计划 3 月推出 Alpha-2 测试网(包含部分ZK-EVM) BNB 生态:预计年底进行 Zk 零知识扩容升级

ZK 的发展可视为区块链领域技术迭代演变的重要细节:该技术最初在早期匿名项目中展示其优越的隐私特性;在存储项目 Filecion 中被使用,以减少各方验证存储所需的时间;在 L2 共享安全验证下衍生出 ZK Rollup 的扩容优势;随着技术发展,ZK 正在走向通用化。

当前市场的 ZK 热度主要来自以太坊生态推进,以及 ZK 基础设施的进展,包括 ZK-EVM、ZK 公链、L2、ZK Bridge、ZK 工具等,但技术落地需要场景与应用共同承载,目前 ZK 概念或处于过热阶段,一个理想的“ZK Season”仍需要更多准备的时间才会到来。

例如,在近期 ZK 扩容的热点中,以太坊 L2 最终需要一个怎样的 ZK Rollup?技术进展如何?

ZK Rollup 作为同样与 Optimistic Rollup 受关注的主流扩容方式,零知识证明基于数学与密码学,相比 Op 采用的欺诈证明,在技术上能够做到更安全、更快速。但 ZK 的 EVM 兼容实现难度更高,Op 是更容易的,加上 Op 应用多、生态发展快,因此,主流观点认为“长期看好 ZK 系、中短期看好 Op”。

这种“长期”的 ZK rollups 想要落地,前提是 ZK 首先要在 EVM 兼容上真正有所进展。只有实现 zkEVM通这样的通用电路,才能兼容各类应用,这里需要解决的问题包括:

1)针对 EVM 的所有指令进行电路设计,使得 Solidity 等智能合约语言编写的应用程序编译成 EVM 指令、与电路相对应起来,形成对应的证明系统。简单来说,编写 zk 电路、编写 zkEVM、构建 zk Rollup。
2)生成 zk 证明的计算量、复杂合约计算量极大,电路和证明系统同样庞大,zk 硬件加速赛道正在以硬件方案提高计算能力。

头部项目 zkSync、StarkNet、Polygon hermez、Scroll 等,正在致力于不同程度等效性的 zkEVM。整个 ZK 赛道中,ZK-EVM 兼容类项目几乎最多。

Rollup(一些 zk-rollup 的进展:https://yanglc.notion.site/zk-rollup-e35b8c7eb8ce44c7852c4aa7b6ef270d)

此外,在以太坊升级思路中,以太坊完成执行层扩容后,仍然需要 zkEVM 来实现 EVM 本身的扩容。在发展路径上,zkEVM 总需要跟随 EVM 的变化而变化,以太坊每次对 EVM 升级,同样需要考虑 zkEVM,并影响到 zkEVM 赛道的更新。整体来看,ZK 系技术进展相较于 OP 系延迟在一年以上。

当然,ZK rollup 并不是当代以太坊扩容场景中唯一基于 ZK 的解决方案(Validium 和 Volitions 同样使用了 ZK 技术),ZK 技术也并非单独在于扩容。

ZK 技术本质是一种在双方之间进行信息核验的数学方法,能够“证明论断有效”,且验证计算不暴露有关输入和计算本身的信息,在不泄漏交易的细节的情况下进行证明,成本更低且高效,在区块链的应用中展示出非常好的普适性。

基于此,我们对当前 ZK 赛道进行梳理,从结构上将一、二级市场的 ZK 项目分为:

- ZK 以太坊兼容 / 电路编译(Starknet、zkSync、Scroll 等) - ZK 公链(Aleo 等) - ZK 跨链桥 / 预言机 - ZK 硬件加速 - ZK 工具类 - ZK 应用(利用 ZKP 协议开发的 Web3 应用程序,包括 DeFi、NFT、游戏、去中心化身份、隐私等)

以上分类中,zkEVM 头部项目多在 2021 年底推出早期版本,后陆续更新,但参考 StarkNet 早期版本主网中的生态发展、以及 Aztec Network 近期宣布的业务转型,这些网络在用户体验(包括验证速度及 Gas 费用)、生态项目数量、热点项目发展等方面来看,发展速度仍然较慢。

一定程度上,这表现出 ZK 在落地时的一些问题,包括较高的硬件成本、技术落地难度较高等。

相较于 zkEVM 的实现,zkBridge 的发展和落地可能相对更快一些:ZK 跨链的难点不在于技术文档或理论,而在于如何“做到”:每条链的签名和 hash 算法都不一样,某条链能否支持ZK,需要通过大量代码来解决,这类项目往往需要稳步的发展。

倘若 ZK 支持的跨链协议能够发展起来,那么许多正在开发的 Rollup SDK 可从中受益,ZK 支持的跨链协议将是连接应用链与 EVM 或 layer2 的更好工具。

ZK 公链类项目发展周期相对更长,以 Aleo 为例,Aleo 已成为市场中稀缺的“隐私公链”及“ZKP mining”的标的,Aleo 团队于 2019 年正式成立,其研究可编程零知识的时间甚至可追溯到 2016 年。在正式推出主网之前,Aleo 需要对开发者、证明者和验证者三个方向的的生态环境进行更好的调整和测试。2022 年开启第三次激励测试中,主要面向验证者的。

在 ZK 硬件加速方向,由于受到 ZKP mining 相关概念的推进,大多数 ZK 硬件加速理论和早期项目于去年相继被提出。目前 ZK 硬件加速主要来自 GPU ,预计需要到 2023 年年底之后,才能够出现支持 zkEVM 证明的专用硬件( ASIC),以及相对成熟可用的产品。

ZK 技术走向成熟,预计最快也会在今年年底,基础设施的成熟是应用项目爆发的前提,倘若大量 ZK 项目及应用能够出现,才会推动一个 “ZK Season” 的真正到来,倘若进展相对较快,在时间点上,有望与下一轮牛市早期有所契合。

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