ZK-Rollup：比较zkSync和StarkWare

我们比较了zkSync和StarkNet——它们是两个突出的ZK-Rollup，它们以扩展以太坊网络为目标。ZK-Rollup是什么？zkSync和StarkNet有什么不同？什么是SNARK和STARK？今天我们就来看看这些问题的答案，同时也探索一下每个协议各自的路线图和生态系统。

内容提要：

先决条件

背景

ZK-Rollup vs.Optimistic Rollup

zkSync vs.StarkNet

SNARK vs. STARK

EVM兼容性

生态系统的比较

发展路线图

总结

为了能够最大限度地理解本文，首先应该对区块链基础知识和第2层扩展有充分的了解。

zkSync和StarkNet是两个最大的第二层(L2)解决方案，利用ZK-Rollup技术来扩展以太坊网络。

在我们讨论ZK-Rollup之前，我们应该先了解什么是零知识证明(ZKP)，以及它们在Rollup中如何使用?在密码学中，零知识证明或协议是一种方法，通过这种方法，一方(证明者)可以向另一方(验证者)证明给定的陈述是正确的，同时避免在陈述是正确的事实之外披露其他的信息。

去中心化ZK-RaaS平台Opside公布代币经济学:金色财经报道，去中心化ZK-RaaS平台Opside首次公开其代币经济学，其中33%将分配于PoS和PoW奖励。Opside为众多ZK-Rollup/zkEVM提供了一个统一的ZKP算力市场，以激励矿工参与ZKP计算。文中还解释了PoS&PoW混合共识的经济模型。（The Block）[2023/5/4 14:41:36]

在ZK-Rollup的情况下，一个sequencer节点会批量处理数百个Rollup链交易，生成一个SNARK或STARK证明(稍后详细介绍)，然后将这些交易发布到第一层。这些证明被称为有效性证明，在将交易的状态发布到以太坊主网之前，对交易进行加密验证。

与Optimistic Rollup相比，ZKP 允许 ZK-Rollup 具有可忽略不计的提款延迟以及更高级别的安全性，因为我们不需要等待防欺诈窗口关闭或依赖于交易验证者的诚实。

除了这些优点之外，ZK-Rollup还具有在未来迭代中支持私人交易的潜力。像Zcash和Aztec Network这样的项目已经实现了ZK-proof的隐私保护功能，zkSync也公开表示打算让他们的交易在未来变得更私密。

V神：ZK-EVM是以太坊Layer 1安全和验证过程的重要组成部分:金色财经报道，以太坊联合创始人“V神”Vitalik Buterin在其官方博客上发布文章《以太坊的多客户端理念将如何与ZK-EVM交互？》（How will Ethereum's multi-client philosophy interact with ZK-EVMs?），其中指出ZK-EVM将在未来发展成为以太坊Layer 1安全和验证过程的重要组成部分，但关键在于如何为零知识证明以太坊区块的正确性创建一个“多客户端”生态系统。V神建议采取开放的多个ZK-EVM，因为不同的客户端有不同的ZK-EVM实现，每个客户端可以在接受一个区块为有效之前等待与自己兼容的证明。此外，Vitalik Buterin还对人工智能最近的快速发展大加赞扬，他觉得人工智能的进步可以“加速”证明ZK-EVM实现的发展。“从长远来看，当然任何事情都有可能发生。也许AI会加强形式验证，使其可以轻松证明ZK-EVM实现等效并识别导致彼此之间差异的所有错误。”[2023/4/2 13:40:23]

与Optimistic Rollup相比，ZK-Rollu从理论上来说，在每秒交易(TPS)上限、交易终止时间和安全性方面具有优势。但是，它们在EVM兼容性方面却不尽如人意。ZK-Rollup的这些特性使得Vitalik Buterin相信，在短期内，Optimistic Rollup可能在通用EVM计算中更优越。但从中期到长期来看，随着技术的改进，ZK-Rollup将在所有用例中胜出。

ConsenSys发布新的EVM等效zk-EVM规范，开发人员可部署任何智能合约:据官方消息，以太坊基础设施开发公司ConsenSys发布新的EVM等效zk-EVM规范，设计目标包括按照黄皮书中指定的EVM规范执行未更改的原生字节码（native bytecode）、100%覆盖不同的操作码、交付V神定义的2类型zk-EVM，使开发人员可以部署任何智能合约，使用任何工具，并完全按照他们在L1上构建应用的方式进行开发，目前测试版本已开放。[2022/10/14 14:27:29]

现在我们已经对ZK-Rollup的工作方式有了直观的理解，可以开始zkSync和StarkNet的比较之旅了。

zkSync V1是MatterLabs于2020年6月向以太坊主网发布的SNARK证明Rollup协议。MatterLabs于2022年2月在以太坊测试网上发布了第一个兼容EVM的ZK-Rollup zkSync V2。

StarkNet是StarkWare Ltd.于2021年11月在以太坊测试网上发布的STARK证明Rollup协议。该协议在Alpha版本0.4.0时，于同月晚些时候发布到了主网。

Qtum创始人：Qtum正在为GameFi等开发zk-rollup layer2解决方案:1月3日消息，Qtum创始人Patrick Dai表示，Qtum正在为GameFi和SocialFi以及元宇宙区块链基础设施开发zk-rollup layer2解决方案。零知识证明是实现Web3去信任的最佳扩容解决方案之一。 Qtum TPS 可以达到1万，交易费用可以是1-2美分。[2022/1/3 8:21:32]

zkSync和StarkNet之间的一个关键区别是，它们使用了不同的验证协议，称为SNARK(简洁的非交互式知识论证)和STARK(可扩展的透明知识论证)。

SNARK和STARK的根本区别在于它们的设置过程、可扩展性和量子计算机的抗攻击能力。

ZK-SNARK必须经过一个可信的设置阶段，在其中我们必须信任一小群开发人员不会操纵代码或泄露漏洞信息。这个设置只需要完成一次，并且不存在重大的安全风险，但却破坏了它的去中心化。

另一方面，ZK-STARK使用公开可验证的随机性来创建去信任的可验证系统，从而无需信任设置。STARK目前也具有量子弹性，而SNARK有可能被量子计算机攻击破解。

动态 | ZK-pro正式被越南社会主义共和国国家邮政通信集团(VNPT)收购:据官方消息，越南社会主义共和国国家邮政通信集团(VNPT)电信广播科技发展股份有限公司全球通信启动发布会上宣布收购ZK-pro，正式成为越南第一家持牌的全牌照交易所。

未来越南电信广播科技会深耕旗下持牌合法业务，数字化交易所，数字化智慧城市、数字化支付、数字化商城、数字化银行、数字化通信领域以合规合法主体运营。

会议期间ZK-pro正式收购了新加坡海豚交易所并与胡志明市证券交易所达成深度合作关系，未来通过数字化供应链全面打通科技金融产融合结合，实现企业多渠道发展的目标。[2019/12/31]

最后，ZK-STARK在计算速度和大小上也比ZK-SNARK更可扩展，有可能提高10倍的速度。然而，ZK-STARK目前的一个缺点是，该技术还不是很成熟，这限制了它的通用性。

由于zkSync和StarkNet使用了两种不同的方法，它们在EVM兼容性上也有所不同。zkSync V2 声称 99% EVM 与 Solidity 和 Vyper 兼容，需要先编译成中间语言Yul，然后再通过LLVM编译成 zkEVM 字节码。此外，zkSync支持他们的ZKP优化的类Rust的语言Zinc，它可以使用LLVM直接编译成字节码。然而，Zinc 目前还不是图灵完备的，由于zkSync专注于Solidity 兼容性，其开发自2021年9月以来已经停止。

另一方面，StarkNet目前并没有开发EVM兼容性。要在StarkNet上部署智能合约，开发人员需要学习Cairo，它是StarkWare为STARK可验证程序构建的一种编程语言。另外，智能合约开发者也可以选择使用NetherindEth开发的Warp将他们的Solidity代码转换为Cairo。但仍然有一些 Solidity 特性不被转译器支持，并且与 zkSync V2 的 EVM 兼容相差甚远。

我们可能听说过StarkEx，它是StarkWare的另一项主要技术。StarkEx不是一个ZK-Rollup，而是一个可定制的第二层SaaS(软件即服务)，它使用STARK证明为应用程序提供大规模扩展。

为了避免混淆两者，最简单的方法就是记住以下几点：

StarkNet是一个通用的Rollup链。StarkEx是一个专门为应用程序设计的工具包。

StarkNet 扩展以太坊。StarkEx扩展去中心化的交易所。

StarkNet允许dapp之间互操作，但StarkEx不允许。

理解这两者之间的差异很重要，因为虽然使用 StarkEx 的 DApp 被包含在 StarkNet 生态系统中是很常见的，但 TVL 等指标是完全独立的。

现在我们来看看StarkNet和zkSync各自的生态系统。下面是一个图形对比。

截至2022年7月12日，zkSync的 (V1 & V2) TVL为5700万美元。整个协议也是100%开源的，他们的 Github 存储库目前有 1.4k 星和 350 多个分叉。它们的基础架构主要是用Rust和Typescript构建的。目前有112个dapp构建在zkSync上，其中10个在主网上。zkSync上的一些著名项目包括Zigzag，Argent等。

StarkNet的TVL目前约为63.5万美元，有78个dapp正在开发中，只有少数应用在主网上。与其他著名的Rollup协议不同，StarkNet目前是非开源的，它的基础设施是用Cairo构建的。StarkNet上一些著名的协议包括ArgentX (Argent为StarkNet开发的Web3钱包)和Orbiter Finance(一个去中心化的跨Rollup桥)。

当比较他们在社交媒体上的表现时，zkSync在Twitter上有大约有87K的关注者，在Discord和Telegram上有差不多的成员数量。

正如我们所看到的，zkSync和StarkNet的生态系统远不如Optimism和Arbitrum等Optimistic Rollup协议的生态系统成熟。然而，zkSync和StarkNet都拥有强大的用户和开发者社区，前景广阔。

在短期内，zkSync一个重大里程碑将是他们的V2 Alpha主网发布，目前还没有具体的发布日期。zkSync的长期计划包括完全去中心化、zkSync代币空投以及实现隐私保护智能合约。作为去中心化计划的一部分，他们未来的代币将用于质押，以便成为zkSync网络上的验证者。

StarkWare的短期目标是升级他们的Alpha主网，为稳定版本做准备。他们的长期目标有三个方面：建立可用性、提高性能和去中心化。

StarkWare认为他们已经完成了第一个目标，目前他们的开发重点是改善吞吐量、交易成本和延迟问题。StarkWare最近还发布了他们的去中心化提案，其中包括计划于2022年9月发布的StarkNet代币空投公告。StarkNet的代币将用于系统治理、交易费用支付和参与StarkNet的共识机制。

Source：https://medium.com/@tokeninsight/zksync-vs-starkware-whats-the-difference-between-the-top-two-zk-Rollups-66d1a7d08ef3

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