「zkEVM 战争」升温 一文全面对比Polygon zkEVM与zkSync Era_BSP:zksync币imtoken

原文标题:《A comparison of zkEVMs》

原文作者:Daniel Lubarov 

原文编译: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 Polygon zkEVM 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 zkSync Era,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 100 k 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。

一巨鲸在过去5天向Compound存入1034枚WBTC和6550枚ETH:金色财经报道,据Lookonchain监测,在过去的5天,一巨鲸向Compound存入了 1,034 枚 WBTC(2,930 万美元)和 6,550 枚ETH(1,208 万美元)。

然后借出2050万枚USDC,并将2050万枚USDC存入Circle。[2023/8/14 21:22:41]

Polygon zkEVM 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 2 zkEVM 发展。

相比之下,zkSync Era 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。

道富银行数字托管和支付全球主管离职,仍看好区块链:金色财经报道,道富银行数字托管和支付全球主管 Swen Werner 在 LinkedIn 帖子中宣布,他在该行工作了八年后即将离职。Werner 还提到希望最终在区块链上投入更多时间,他相信这项技术“可以让世界变得更美好”。在加入道富银行之前,Werner 曾在摩根大通和德意志银行工作过,根据他的 LinkedIn 资料显示,他于 2015 年加入道富银行。[2023/8/4 16:17:21]

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。

欧盟和美国政府于上周就稳定币等加密监管政策进行了意见交换:7月21日消息,上周在布鲁塞尔举行的联合金融论坛上,欧盟和美国就稳定币和其他问题交换了加密政策见解。美国财政部7月20日宣布,作为7月13日至14日欧盟-美国联合金融监管论坛的一部分,两国政府代表举行了会晤。与会者讨论了欧盟在6月底敲定的新的加密资产监管市场(MiCA)协议。美国还分享了该国围绕稳定币和其他数字资产工作的政策更新。与会者“回顾了关于潜在央行数字货币发展的讨论”。

欧盟与会者包括来自欧洲委员会和欧洲银行管理局等的代表。美方方面的官员和工作人员来自美国财政部和美联储理事会、美国商品期货交易委员会和美国证券交易委员会等机构。该论坛预计将于明年年初再次召开。(The Block)[2022/7/21 2:28:05]

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。

经过研究多个替代方案,我们选择了所谓的 Goldilocks field,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-bn 128 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 SHA 2 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-bn 128 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-bn 128 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。

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(每个周期有一行),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 SelectorOptimizedWidth 4 MainGateWithDNext 的通用门进行的。它似乎比 vanilla PLONK 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(像我们一样),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。

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。

Polygon zkEVM 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 = 1920 Gas。

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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