ZK 持續高熱,2023將會是ZK大年嗎?

ZK 作為 L2 、隱私、跨鏈等概念下的核心技術派系,該板塊熱度自 2022 年延續至今;近期的  ETHdenver 大會上,ZK 持續高熱。

2022 年及以前推出的 ZK 系專案往往融資充足,估值較高,並在今年陸續有了階段性的進展,圍繞 ZK 技術的熱點事件或持續整個 2023 年:

ConsenSys:ConsenSys 的 zkEVM 測試網將於 3 月 28 日上線

IronFish:預計主網上線推遲至 4 月

MATIC 生態:升級 ZK 擴容方案,預計 3-27 上線 zkEVM 測試主網

Taiko:ZK-Rollup 擴容方案 Taiko 計劃 3 月推出 Alpha-2 測試網(包含部分 ZK-EVM) 

BNB 生態:預計年底進行 Zk 零知識擴容升級

ZK 的發展可視為區塊鏈領域技術迭代演變的重要細節:該技術最初在早期匿名專案中展示其優越的隱私特性;在儲存專案 Filecion 中被使用,以減少各方驗證儲存所需的時間;在 L2 共享安全驗證下衍生出 ZK Rollup 的擴容優勢;隨著技術發展,ZK 正在走向通用化。

當前市場的 ZK 熱度主要來自以太坊生態推進,以及 ZK 基礎設施的進展,包括 ZK-EVM、ZK 公鏈、L2、ZK Bridge、ZK 工具等,但技術落地需要場景與應用共同承載,目前 ZK 概念或處於過熱階段,一個理想的“ZK Season”仍需要更多準備的時間才會到來。

例如,在近期 ZK 擴容的熱點中,以太坊 L2 最終需要一個怎樣的 ZK Rollup?技術進展如何?

ZK Rollup 作為同樣與 Optimistic Rollup 受關注的主流擴容方式,零知識證明基於數學與密碼學,相比 Op 採用的欺詐證明,在技術上能夠做到更安全、更快速。但 ZK 的 EVM 相容實現難度更高,Op 是更容易的,加上 Op 應用多、生態發展快,因此,主流觀點認為“長期看好 ZK 系、中短期看好 Op”。

這種“長期”的 ZK rollups 想要落地,前提是 ZK 首先要在 EVM 相容上真正有所進展。只有實現 zkEVM 通這樣的通用電路,才能相容各類應用,這裡需要解決的問題包括:

1 )針對 EVM 的所有指令進行電路設計,使得 Solidity 等智慧合約語言編寫的應用程序編譯成 EVM 指令、與電路相對應起來,形成對應的證明系統。簡單來說,編寫 zk 電路、編寫 zkEVM、構建 zk Rollup。

2 )生成 zk 證明的計算量、複雜合約計算量極大,電路和證明系統同樣龐大,zk 硬體加速賽道正在以硬體方案提高計算能力。

頭部專案 zkSync、StarkNet、Polygon hermez、Scroll 等,正在致力於不同程度等效性的 zkEVM。整個 ZK 賽道中,ZK-EVM 相容類專案幾乎最多。

(一些 zk-rollup 的進展:https://yanglc.notion.site/zk-rollup-e 35 b 8 c 7 eb 8 ce 44 c 785 2c 4 aa 7 b 6 ef 270 d)

此外,在以太坊升級思路中,以太坊完成執行層擴容後,仍然需要 zkEVM 來實現 EVM 本身的擴容。在發展路徑上,zkEVM 總需要跟隨 EVM 的變化而變化,以太坊每次對 EVM 升級,同樣需要考慮 zkEVM,並影響到 zkEVM 賽道的更新。整體來看,ZK 系技術進展相較於 OP 系延遲在一年以上。

當然,ZK rollup 並不是當代以太坊擴容場景中唯一基於 ZK 的解決方案(Validium 和 Volitions 同樣使用了 ZK 技術),ZK 技術也並非單獨在於擴容。

ZK 技術本質是一種在雙方之間進行資訊核驗的數學方法,能夠“證明論斷有效”,且驗證計算不暴露有關輸入和計算本身的資訊,在不洩漏交易的細節的情況下進行證明,成本更低且高效,在區塊鏈的應用中展示出非常好的普適性。

基於此,我們對當前 ZK 賽道進行梳理,從結構上將一、二級市場的 ZK 專案分為:

– ZK 以太坊相容 / 電路編譯(Starknet、zkSync、Scroll 等) 

– ZK 公鏈(Aleo 等) 

– ZK 跨鏈橋 / 預言機 

– ZK 硬體加速 

– ZK 工具類 

– ZK 應用(利用 ZKP 協議開發的 Web3 應用程序,包括 DeFi、NFT、遊戲、去中心化身份、隱私等)

以上分類中,zkEVM 頭部專案多在 2021 年底推出早期版本,後陸續更新,但參考 StarkNet 早期版本主網中的生態發展、以及 Aztec Network 近期宣佈的業務轉型,這些網路在使用者體驗(包括驗證速度及 Gas 費用)、生態專案數量、熱點專案發展等方面來看,發展速度仍然較慢。

一定程度上,這表現出 ZK 在落地時的一些問題,包括較高的硬體成本、技術落地難度較高等。

相較於 zkEVM 的實現,zkBridge 的發展和落地可能相對更快一些:ZK 跨鏈的難點不在於技術文件或理論,而在於如何“做到”:每條鏈的簽名和 hash 演算法都不一樣,某條鏈能否支援 ZK,需要透過大量程式碼來解決,這類專案往往需要穩步的發展。

倘若 ZK 支援的跨鏈協議能夠發展起來,那麼許多正在開發的 Rollup SDK 可從中受益,ZK 支援的跨鏈協議將是連線應用鏈與 EVM 或 layer 2 的更好工具。

ZK 公鏈類專案發展週期相對更長,以 Aleo 為例,Aleo 已成為市場中稀缺的“隱私公鏈”及“ZKP mining”的標的,Aleo 團隊於 2019 年正式成立,其研究可程式設計零知識的時間甚至可追溯到 2016 年。在正式推出主網之前,Aleo 需要對開發者、證明者和驗證者三個方向的的生態環境進行更好的調整和測試。2022 年開啟的第三次激勵測試中,是主要面向驗證者的。

在 ZK 硬體加速方向,由於受到 ZKP mining 相關概念的推進,大多數 ZK 硬體加速理論和早期專案於去年相繼被提出。目前 ZK 硬體加速主要來自 GPU ,預計需要到 2023 年年底之後,才能夠出現支援 zkEVM 證明的專用硬體( ASIC),以及相對成熟可用的產品。

ZK 技術走向成熟,預計最快也會在今年年底,基礎設施的成熟是應用專案爆發的前提,倘若大量 ZK 專案及應用能夠出現,才會推動一個 “ZK Season” 的真正到來,倘若進展相對較快,在時間點上,有望與下一輪牛市早期有所契合。

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