BitKeep研报：深度解读zkSync Era 原理、应用与生态

币灵灵财经 2024-10-30 13:36 1213

摘要：

zkSync Era的出现将交易成本对比之前降低了50 倍，zkSync生态系统呈指数增长趋势；

zk-EVM竞争白热化、zkSync Era运用的零知识技术还有待提升和确认。

1.关于zkSync Era

随着Arbitrum 、SuiNetwork 主网纷纷上线，如今全网最火的黑马主网当属zkSync Era网络了。今年3 月24 日zkSync官方宣布zkSync Era网络正式面向所有用户开放。zkSync Era作为加密领域最受支持的项目之一，从 a16z、Dragonfly、Lightspeed 等公司筹集了超过 4.5 亿美元。以太坊网络的拥堵和高交易费让人们对 Layer 2 扩容方案更为青睐。

zkSync 获得的 4.5 亿美元融资将对自身发展和大规模采用的机会产生重大影响，今年很多机构也在开发zk-EVM，包括我们熟知的币安、polygon、zksync、starknet、scroll、aztec以及小狐狸的母公司consensys都在布局。

BitKeep COO Moka也表示：“BitKeep钱包率先接入zkSync Era，大家可以通过BitKeep APP和插件web钱包管理自己在zkSync Era上的资产。随着zkSync 2.0 “可组合性”功能升级，我们会在Swap、NFT等全方面支持zkSync生态系统，降低大家体验zkSync生态门槛，与zkSync 共同发展Rollup生态系统。”

1.1 什么是zkSync Era

zkSync Era是一个基于zkSync技术的区块链生态系统，旨在实现高性能、低成本的智能合约和区块链应用。zkSync Era是完全开源的，可以自由地查看、修改和分叉代码，zkSync 2.0 现在是zkSync Era，而zkSync 1.0 现在是zkSync Lite。交易成本对比之前降低了50 倍，此外更是以2000 TPS的速度碾压以太坊。zkSync Era的高效和低价，受到了资本极大的关注，持续飞速发展。

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Figure 1 ：Data from Dune @makaineko

1.2 zkSync Era 原理与优势

zkSync是一个协议，它使用zk-rollup技术，可以在以太坊主网上实现高性能扩容，从而实现低成本交易和更快的确认时间。zkSync Era是在zkSync协议的基础上构建的，它拥有了更快的交易速度、更高的可扩展性和更具经济性的特点，涉及DeFi、跨链桥、NFT等各个领域。

zkSync的架构结合了两种协议：zk-Rollups 和validium。它们被定义为zk-EVM（智能合约）和zkPorter（离链数据可用性）。下面是一张说明图，展示了后者的运作方式。

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Figure 2 ：From twitter @milesdeutscher

zkSync Era的亮点：

zkSync Era将采用多层安全机制，并配备独立监测和风险缓解机制，确保了主网级别的安全性。与其他托管层解决方案不同，zkSync Era不仅去中心化，而且完全不依赖第三方，这意味着用户可以控制自己的数字资产，不必担心资产被中心化的第三方服务机构攻击。zkSync Era 还具有链上验证和不可篡改的特性，提供了高水平的安全保障。

LLVM 是世界上最成熟的编译器技术之一。使用 LLVM 编译器可以带来显著的性能提升和开发者体验改进。在 Era 上，开发者可以利用 LLVM 编译器优势，实现智能合约的高效编译和执行。

zkSync Era支持无需权限的EVM兼容智能合约，这意味着任何人都可以发布和交互智能合约，无需第三方中心化机构的许可。开发人员能够在 zkSync 2.0 上重新部署以太坊 L1 项目，只要该代码不涉及问题部署全新的智能合约，即可免去更改底层基本代码的麻烦。

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Figure 3: Matter Labs

1.3 zkSync、zkSync Era与ZK EVM之间的区别

zkSync是一个以以太坊虚拟机的EVM高度兼容的zk Rollup解决方案，最大的优势就是zkSync允许开发人员使用以太坊智能合约的开发语言Solidity在一个低费用高度可拓展的Layer环境中去部署他们的应用，同时在不影响安全性和去中心化的情况下提高他的TPS，可以达到每秒处理上万笔交易并降低约99% 的gas费用。

zkSync 2.0 就是zkSync ERA，可以让以太坊主网更多的DAPP更加便捷的迁移至Era主网上，比如 AAVA、Uniswap都有迁移至ERA主网上，zkSync Era的出现利好整个zkSync生态的发展。方便更多优质的生态拓展或部署在zkSync主网，扩大整个项目生态。

zk-EVM 全称 Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine，中文就是我们今年常听的零知识以太坊虚拟机。简单理解它就是利用一种叫做“零知识证明”的技术去执行这个智能合约，能提供更高的隐私性、安全性和更快的速度，是行业今年重大技术创新，一度成为市场上的热门话题。此外，zkSync是zk-EVM上面第一个上线的项目。

2.zkSync Era生态

Matter Labs官方表示已有超过150 个项目在zkSync上部署或表达了对其进行部署的意愿。这些项目总价值超过了6, 500 万美元，但仍有许多应用程序还没上线到主网。

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Figure 4 : From zkSync.io

BitKeep已支持zkSync 主网及其生态应用，文中列出的只是 zkSync 2.0 网络上部分 DApp，更多 DApp 体验，可以根据教程，使用 BitKeep 钱包激活 zkSync 帐户，体验最新的零知识证明技术。

2.1 zkSync era生态环境

zkSync Era生态火爆到什么程度呢，主网上线12 天独立用户数达到26 万人，当前独立地址53 万+个，这个数据放在web2的世界里都是相当惊人了，同时锁仓量飙升到1 亿美金，排名仅此于dydyx。

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Figure 5: Data from Dune @makaineko

通过官方跨链桥到以太坊的gas费用上涨到5 美金一笔，在主网的现货区域化交易所里单笔swap的gas费用也高达1.3 美金，要知道他是一个Layer 2 网络，对比Optimism 和Arbitrum 网络上0.3 美金的gas费，可见市场对zkSync Era的看好和热爱，当然高昂的gas费用少不了羊毛党的推波助澜。

2.2 zkSync Era生态项目盘点

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Figure 6: From defillama

ORBITER FINANCE

Orbiter Finance 是一个去中心化的 Rollup 跨链桥，帮助以太坊原生资产在 L1 和 L2 之间即时转移。跨链桥允许不同的区块链交互，不限制用户只能在同一区块上活动。例如，Orbiter Finance 可将资金从以太坊 L1 区块链桥接到 zkSync L2 的环境中，在将这些有价值的资产桥接回 L1 之前，可以以更低的成本完成。跨链桥的出现，帮助用户参与进更多的应用程序、服务和选项交互中，避免了无法访问的情况。

Syncswap

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Figure 7: Data from defillama

Syncswap是做现货的去中心化交易所，目前锁仓量在网络上以3770 万美金的数量排名第一，重点是他还没有发币，

SpaceFi

SpaceFi是基于EVM和zksync跨链的web3平台，解决资产跨链和互操作性等问题，另外SpaceFi还与Celestia合作，为EVM生态带来模块化等解决方案。产品功能包括Defi、NFT、太空基地等，当前锁仓量780 万美金。

Nexonfi

iZUMi Pro

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Figure 8: Data from defillama

iZUMi Finance 最近完成刚一轮 2200 万美元融资，计划用此轮融资支持 iZiSwap Pro 在 zkSync Era 网络上的早期流动性。iZiSwap Pro 是 iZUMi Finance 链上订单簿 DEX 产品，采用 iZUMi 创新的离散流动性 AMM（DL-AMM）模型，完全基于链上，实现 100% 去中心化。

Tevaera

zkSync Name Service

zkSync Name Service 是 zkSync Era 生态上的去中心化身份 DID，提供 zkSync 的域名服务。zkSync Name Service 的核心思想是基于 zkRollup 技术，将大量的交易打包并提交到以太坊主网络上进行结算，以提高交易效率和降低成本。这种技术可以实现高效而去中心化的数字身份和资产管理，保护用户的隐私和安全。

zkSync Era 是一个无需许可的网络，任何项目都可以部署，所以大家一定要理性投资，注意自己钱包安全不要随意授权签名防止钱包被盗。BitKeep钱包现已支持一键添加 zkSync 主网，以及上述DAPP应用，大家可以使用只需使用BitKeep就可以参与zkSync生态体验了。

3.竞品分析

ZK Rollups

ZK Rollups是通过零知识证明验证来进行Rollups环节，在高峰负载下可以提供多达2000 TPS！更值得注意的是 ZK Rollups是唯一可以通过一个系统进行扩展的 L2 扩展解决方案，该系统可以提供整个数量级的扩展：zkPorter 可以提供高达 20, 000 TPS。

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Figure 9:From zkEVM website

zkSync 2.0 的架构包含了 zk-rollup 和 validium，二者的结合方式又被称作 “volition”，因为它给用户在 zk-rollup 和 validium 两者间选择的自由。

Optimistic rollups

Optimistic rollups是一种扩展以太坊网络的技术，它依赖于发布公开信息来验证链上的交易。这种验证方法在发现可疑信息时会打开一个“挑战窗口”，其他验证者和用户可以对显示可疑信息的交易发起挑战，以揭示可能的恶意行为。挑战窗口需要一定时间来提供这种验证，通常需要7 天的时间。因此，如果想要在Optimistic rollups网络上桥接L2环境中的代币回L1链，可能需要等待长达7 天的挑战期。

Op Rollups与ZK Rollups方法本质的区别是，ZK所有人都可以参与通过PoW认证来参与认证，而OP里面更倾向于选择一组值得信赖的认证者，监督整个打包交易的过程。

Arbitrum

Arbitrum是一种利用Optimistic Rollup模式的Layer 2 协议项目，目前是Layer 2 中TVL最高的，受益于先发优势，其应用程序、交易量和市场份额方面都最为领先。Arbitrum在验证时，进行多轮fraud proofs. 同时，Aribitrum的交易并不在Layer 1 上进行执行，并且有自己的虚拟机，更加兼容ETH网络。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM 同样使用的是零知识Rollups技术，提供比以太坊主网更低的交易费用服务。它与大多数以太坊应用兼容。如果应用程序无需预编译，则代表无需重新编写代码以适应zkEVM。另外，Optimism 的提款可能需要 7 天，Arbitrum 的提款需要 2 周，但是通过 PoS 桥在 Polygon 上的提款可在 3 小时内完成。

zkSync这样的zk-Rollups交易依靠密码学和数学证明来验证交易的真实性，这意味着zk-Rollups 的交易速度远远高于其他Rollups，并且可以像数学证明那样快速处理交易。甚至Vitalik Buterin也认可zk-Rollups 的长期优势。

4.机遇与发展

zkSync Era是目前在开发zk-EVM 的众多项目之一，其他项目包括StarkNet、Polygon Hermez和Scroll。所有的zk-EVM都是不一样的，它们在可组合性（与原始EVM合约的接近程度）和高性能（zk-Rollups的运行速度）之间存在着明显的权衡。在这种权衡中，zk-Sync选择了高性能，从而牺牲了可组合性。

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zkSync为高性能设计了 zkSync Era，特别选择保持源代码兼容性（Solidity 和 Vyper），这带来了额外的安全优势。在重新部署到L2时，EVM项目不需要进行任何代码更改，通过保持在L1上已经经过实战检验的最佳实践，降低了漏洞和攻击的风险。这也意味着L2平台可以通过与L1中使用相同的代码库来确保缺陷更少、安全性更高的部署，同时减少了重新部署到L2的时间和成本。

面对以太坊网络的三角形难题，即很难同时实现可扩展性、安全性和去中心化。尽管许多项目都在尝试为链带来可扩展性，但每种解决方案和技术都有自己独特的权衡和用例。zkSync 已经为 DApp 展示了更高的效率、无缝的交易和更低的成本。

zkSync Era运用的零知识技术在区块链上还很新，还没有像传统验证技术那样经过回溯测试。它依赖于复杂的数学假设和密码技术，如果这些假设中的任何一个被打破或实施过程中出现错误，它们就容易受到攻击。加上理解 ZK-Rollups 的困难也可能使普通用户更难访问它们并限制它们的采用。

5.总结：

zkSync 有许多发展自身的故事和可能性。随着以太坊技术的不断发展，zk-EVM的竞争也越来越白热化，尽管零知识证明技术还很新，但目前已有不少团队在开发zk-EVM，并且不断推出新的功能和改进。zkSync Era在过去的一段时间内已经展现出了极高的性能和效率，随着zkSync生态的不断拓展，我们期待zkSync 3.0 能够在未来带来更多的惊喜。