Polygon 员工自述： Polygon zkEVM 与 zkSync zkEVM 的差异

原文标题：《AcomparisonofzkEVMs》

作者：DanielLubarov

编译：Kxp，BlockBeats

随着「zkEVM战争」的升温，公众讨论了许多关于不同zkEVM的优点。但也存在一些错误的信息，因此我们想澄清一些关于PolygonzkEVM以及它与其他项目的比较的事实。

作为Polygon的一名员工，我有偏见，但我会尽力保持比较公正。我主要关注Polygon的zkEVM和zkSyncEra，因为它们已经投入生产使用，并且我不太了解其他zkEVM项目。

zkSync的zkEVM和证明器由100k多行代码组成。我尽力提供准确的摘要，如果有任何不准确之处，请告诉我，我会进行更正。

EVM兼容性

DeFi隐私基础设施PortalGate完成110万美元种子轮融资，Apollo Crypto领投:6月20日消息，DeFi隐私基础设施PortalGate完成110万美元种子轮融资，Apollo Crypto领投，UpsideDAO、Greythorn Asset Management、Comma3 Ventures、Gandel Invest、Rebase D. Ventures、Fork Ventures、Ren Protocol创始人等天使投资人参投，新资金将用于扩充核心团队，加速在主网推出隐私池，在第三季度启动主网。[2023/6/20 21:48:44]

PolygonzkEVM直接执行EVM字节码。根据Vitalik的分类，它是一种类型3的zkEVM。很快它将成为类型2；目前我们缺少四个预编译。Scroll也在努力向类型2zkEVM发展。

Poly Network攻击者：曾试图攻击四大网络，但在HECO失败:8月12日凌晨，Poly Network攻击事件的发起黑客在自问自答中表示，他本计划发起一个很酷的闪电战来接管四个网络，即ETH、BSC、POLYGON和HECO。在对ETH、BSC、POLYGON三条链的攻击中相继取得了成功，但在攻击HECO网络中出错。黑客表示HECO中继器的行为与其他公链中继器不同，管理员只是直接中继了黑客的漏洞利用，并且密钥已更新为一些错误的参数，这一行为破坏了黑客的计划。这使得HECO网络成为黑客发起此次攻击事件中唯一未受影响的公链。金色财经已就此技术细节向HECO核心开发团队进行问询，截至发稿还未得到回复。[2021/8/12 1:49:24]

相比之下，zkSyncEra使用不同的字节码格式，通过提供编译器来支持Solidity。这使它成为一种类型4的zkEVM：它支持Solidity，但不支持EVM字节码本身。例如Hardhat这样的工具不能直接使用，尽管可以使用zkSync的插件。

Bittrex和Poloniex被列为Tether集体诉讼案件的被告:6月4日消息，此前一项针对Bitfinex和Tether的集体诉讼已于近日提交了修改文件，将Bittrex和Poloniex两家交易所也列为集体诉讼案件的被告。

该诉讼的原告指控称，Bittrex和Poloniex也参与了Bitfinex和Tether的操纵计划，多个交易所之间进行巨额订单的交易协调，以制造新的流动性涌入市场的假象。

据了解，去年10月，Bitfinex、Tether 及其附属实体因涉嫌操纵加密货币市场而被集体起诉。在 156 页的修订诉讼中描述，被告通过欺诈性价格的增发从而操纵加密市场引发了数十亿美元的损失。诉讼称 Tether 在没有美元支持的情况下自行发行了数十亿美元的USDT，Tether 可以简单地将新发行的 USDT 转移到其在 Bitfinex 上的帐户中，而无需按真实客户的要求收取美元作为交换。

Bittrex 和 Poloniex 知道 Bitfinex 正在将大量无抵押的 USDT 转移到他们的交易平台，他们还接受了这些转移，并允许 Bitfinex 和 Tether 作为持有 USDT 地址的所有者，并在其交易平台用 USDT 买入加密货币，从而推高了加密货币价格。（Cointelegraph）[2020/6/4]

zkSync认为他们的zkVM更加具有未来性，即它可以更好地与Solidity以外的语言配合使用。但是，他们的VM似乎继承了EVM的许多性能特征，例如其256位字大小。像Miden这样的zkVM可能更具有未来性，因为它是为通用计算而设计的，而不是专注于Solidity。

报告 | Poloniex交易所今年下架29个加密货币:研究机构Diar最新报告显示，Poloniex交易所今年下架了29个加密货币，其加密货币数量负增加23个。而HitBTC在今年净增198个加密货币，居于主流交易所的首位，OKEx、火币分列第二、第三。[2018/10/16]

性能

性能一直是Polygon的重点，我们的zkEVM非常高效。在CPU上运行我们的证明器的成本大约为每笔交易0.000084美元。

虽然我们没有找到任何关于zkSync的zkEVM的工作基准，但我们怀疑由于我们非常不同的ZK技术选择，存在着很大的性能差距。

域选择

经过研究多个替代方案，我们选择了所谓的Goldilocksfield，一个二阶巨大素数域?2^64-2^32+1。它的小尺寸和美丽的二进制结构导致了极快的域操作，乘法仅需在现代CPU上花费不到两个周期。

zkSync采用了更传统的方法，使用基于alt-bn128曲线的SNARK。基础域的大小约为254位，域乘法在CPU上需要大约80个周期。

为了感受到这种巨大差异的影响，我们可以看看Celer的SHA2基准测试。在那里，我们的STARK证明器比基于椭圆曲线的证明器快了5-50倍。

alt-bn128的优点在于EVM原生支持它，因此向Ethereum提交证明更简单。在Polygon，我们将最终的聚合证明用alt-bn128的fflonk证明「包裹」起来。虽然我们的方法需要更多的工作，但我们认为这对于不可思议的性能增益来说是值得的。

算术化

区别不止于此。我们的zkEVM基于STARKs构建，但具有现代化的变化。我们有一个主STARK用于CPU，还有其他用于算术、哈希等的STARK。这些表格可以连接，就像我们在RapidUp中描述的那样。这类似于物理CPU，它们经常有协处理器来加速渲染、Crypto或ML推断等密集操作。

以Keccak为例。由于它在EVM应用中被广泛使用，我们设计了一个专门的STARK用于它，使用了一些我们在这里记录的新技巧。设计这样的定制算术化需要大量的工作，但它带来了回报，使我们能够每秒证明数百个Keccak排列。

zkSync采用了我称之为更传统的方法。他们使用基于PLONK的证明器，尽管它支持自定义门，但他们的zkEVM并没有多少使用；大多数计算都是使用一个名为SelectorOptimizedWidth4MainGateWithDNext的通用门进行的。它似乎比vanillaPLONK门稍微强大一些，但仍然局限于像mul-adds这样的简单操作。

值得赞扬的是，zkSync使用了查找参数，这是一种更现代的技术，可以帮助提高像Keccak这样的效率。但是，没有自定义算术化，256位数学、Keccak等等的效率都会大打折扣。

安全性

Polygon非常重视安全性，我们的zkEVM经过了两次独立审计：一次是由Spearbit进行的，另一次是由Hexens进行的。两份报告都可以在这里公开查看。我们还发布了验证部署的说明。

我们不知道zkSync的zkEVM是否经过任何公开审计。zkSync的网站列出了桥接合约的审计，但没有zkEVM本身的审计。

除了审计外，两个项目都有各种「安全备胎」，以提供备用的安全层，但这是一个很深的话题，我在这里不会详细介绍。

L1数据

PolygonzkEVM将所有交易数据发布到L1。在Twitter上存在一些关于此的混淆，有关此的Gas费用请参见Edu的文章。目前，平均交易大小约为120字节，因此每笔交易的Gas费用约为120*16=1920Gas。

zkSync则发布状态差异。恶意的序列化器可能会隐瞒交易数据，但zkSync认为拥有当前状态的trie足以确保安全。这似乎存在争议，因为通常预期交易数据是可用的，并且某些应用程序依赖于此。

查看经过更正的数据后，我们可以发现我们的zkEVM和zkSync的每笔交易Gas费用基本相同。这些数字可能会随着每个链上发生的交易类型的混合而随时间变化，但截至今日，状态差异并没有节省任何Gas费用；两个系统都向L1发送大约120字节的每笔交易数据。

我们计划在这里进行一些优化，但不使用状态差异。交易本身可以进行压缩，降低Gas费用，同时仍能保证交易数据的可用性。敬请期待！

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