以太坊最熱Layer2之一ZK-Rollup憑什麼被V神看好?
關於以太坊合併的說明明確表示:升級後的“The Merge”主要帶來網絡共識機制的轉變;而備受關注的擴容,將由以太坊與Layer 2 各解決方案的緊密合作共同完成。
一時間,Layer 2 賽道中的各大項目被重新提上議事日程。與此同時,最為著名的 Layer 2 項目之一zkSync於10月28日推出其2.0版本主網,再度成為市場焦點。
以太坊最熱Layer2之一ZK-Rollup憑什麼被V神看好?
*zkSync.io
本篇將基於擴容賽道,幫助大家進一步了解Layer 2 中的ZK-Rollup解決方案。

擴容方案

關於以太坊擴容這件事,不論你是剛進入行業的新人,還是資深從業者,想必都有所耳聞。像什麼RollupLayer 2等詞語,對你來說應該也不陌生。
隨著在以太坊上部署的去中心化應用(dApp)逐漸增多,擁堵的網絡和高昂的Gas fee 讓以太坊擴容勢在必行。
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然而由於區塊鏈的不可能三角(即可拓展性、去中心化、安全性三者只能得其二)存在,在Layer 1 層面進行擴容難度較高,因此Layer 2 順勢而生。其核心思想是將大批實際發生的交互放在鏈下執行和計算,再通過以太坊上極少量的交互最終完成有效性驗證

在Layer 2 擴容方案中,比較主流且受追捧的大約是Optimistic RollupZK-Rollup ,前者是目前Layer 2 項目中生態最大的解決方案,而後者則被V 神認為是解決擴容問題的最終方案

Rollup

那麼,什麼是Rollup?它是一種可擴展的解決方案,它將交互捆綁壓縮並發送到共識層進行驗證,一次可驗證多個交互行為。
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本質上,用戶不是將交互發送到L1 的節點那裡,而是將其發送到Rollup 服務器,由服務器驗證這些交互是否有效,換句話說,這些驗證是在以太坊主鏈之外執行。驗證後,Rollup 服務器會將數據發佈到以太坊主鏈,由主鏈記錄交互與驗證狀態,因此它們將繼承L1 的安全性

舉一個簡單的例子:

小明在樓下食堂辦了張飯卡,並充值1000元。每次吃飯時,小明只需刷飯卡而不需要用銀行卡重新支付飯錢。一個月後小明不打算繼續在食堂吃飯,註銷飯卡時餘額還有200元,於是就將餘額提取回了自己的銀行卡。
在此過程中,小明的銀行卡與食堂賬戶只交互過兩次,而期間無數次買飯的交互都是在食堂內部的系統完成。
這裡還有很關鍵的一步:提取餘額時,小明需要食堂提供明細以驗證餘額結算沒有出錯,同時這個明細需要提交到銀行卡系統裡保存驗證。
為什麼說明細驗證這一步很關鍵?
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在Rollup 被提出之前,還有個擴容方案叫Plasma ,該方案不會將鏈上發生的數據發送給主鏈儲存驗證,只會提交一個最終的狀態結果。這就導致結果不可驗證,就像是食堂只向你提供最後餘額,但不給你明細。
Rollup 方案則會將數據提交給主鏈,但它會通過聰明的編碼方式,最大限度地壓縮這些數據,同時基於Rollup 本身的特性適當刪除縮減部分數據,只要保證最終的提交能夠任何人驗證即可。
ZK-Rollup 正是圍繞驗證方面,進行了安全性準確性的優化。

ZK-Rollup

ZK-Rollup 是將大量交易打包到一個Rollup 區塊內,並在鏈下為該區塊生成一個簡潔的證明;Layer 1 上的智能合約只需驗證該證明即可直接應用新的狀態,無需重新執行這些交互。
這樣一來,不僅可以節約Gas Fee ,因為證明的驗證成本遠低於重新執行的計算成本;而且另一個好處是可以通過數據壓縮來節省存儲空間(即,僅在鏈上存儲最少量的數據用於驗證)。
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ZK-Rollup 的一個關鍵點在於“質疑一切”,這與Optimistic Rollup 的“樂觀的假設所有人都不作惡”形成對比。 ZK-Rollup 默認所有提交的結果都是可以的,但需要Layer 2 在提交了數據之後攜帶一個zk-SNARK 證明,以證明其結果的準確無誤。

回到食堂的例子:

如果小明直接提取了余額,並沒有檢查明細,而是一直等到哪天覺得不對勁了才去檢查,這就類似於Optimsitic Rollup;但如果小明在提取餘額的時候,還要求食堂提供一份明細證明文件以確保食堂提供餘額的準確性,那就類似於ZK-Rollup。
看到這你可能會好奇,食堂提供的證明文件憑什麼就能證明他們給的數據沒錯?這就涉及到了ZK(零知識證明)。
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*圖源:網絡

最簡單的零知識證明是:某一通道中間有密碼門,如果小明需要證明自己知道密碼,他不用告訴別人密碼是什麼,只需要通過密碼門即可。當然,投入實際應用的零知識證明比這複雜很多。想要了解的可以參考V 神的這篇文章:

https://link.medium.com/kTqKFY2XDub
看完後,你就會明白為什麼ZK-Rollup 明明很早就被提出且被V 神盛讚,但相對於Optmistic Rollup 來說卻少有進展——因為ZK 的實現難度和原理遠比想像的要復雜太多。