Polygon的扩容解决方案之路：投入10亿美元，目标10亿用户

作者：念青，链捕手

在过去很长时间，Polygon虽然凭借先发优势，今年上半年在以太坊持续拥堵的情况下吸引了大批用户，TVL在6月一度从年初数千万美元上升到105亿美元，但在此后Optimistic等Layer2解决方案以及Solana、Fantom等Layer1项目生态爆发后，TVL目前已跌至48亿美元，在所有链中排名第七。

究其原因，一方面是其它链生态的激烈竞争，另一方面则是Polygon的侧链路线解决方案不那么被市场青睐，相比较Layer2解决方案，存在等待期过长、安全性差（即如何证明数据的真实性）等缺不足。

因此，Polygon年中以来就一直在寻求新的扩容方案和增长路径。12月10日举办的zk峰会则是该探索的重要里程碑。

在这场峰会上，Polygon宣布以 4 亿美元收购零知识技术开发商 Mir，后者将在更名为“Polygon Zero”后集成至现有的 Polygon 生态系统中，与其他 Polygon 解决方案一起运作。Mir的团队成员包括创始人Brendan Farmer和Daniel Lubarov加入Polygon，成为Polygon Zero 项目的主要负责人。

除此之外，Polygon在峰会上再次强调了将zk作为战略部署重点的决心。Polygon联合创始人之一Mihailo Bjelic表示，他们相信zk技术和扩容方案是目前阶段唯一能够让Polygon在区块链平台处于领先的地位的途径，zk是助力polygon发展的重要引擎，也一定是未来发展趋势。

四大关键步骤

Polygon向二层解决方案进军最早是在今年2月，当时表示将结合Plasma、PoS链以及Optimistic Rollups、zkRollups和Validium等多种二层解决方案，成为一个二层聚合器，为开发者的项目提供各种扩展选择。

今年8月，Polygon 以 2.5 亿美元收购 Hermez，后者更名为Polygon Hermez，成为继 Polygon Commit Chain、Polygon SDK、Polygon Avail 后的第四个扩容解决方案，也是 Polygon 第一个基于 ZK-Rollups 的以太坊 Layer-2 扩展解决方案。以太坊扩容方案 Polygon 也因此补全了目前难度最高、基于零知识证明（ZK）的扩容技术，朝他们设想中提供的全栈扩容解决方案又近了一步。

Hermez 团队之前是去中心化身份系统 iden3 的开发团队，他们是在开发身份系统中逐渐萌生了探索 ZK Rollup 扩容方案的想法，此前还得到过以太坊基金会的支持。随着这一合并的完成，StarkWare 和 zkSync 已经成为了为数不多的能够在提供全套扩容解决方案上挑战 Polygon 的竞争者，这两个团队都提供了两档的解决方案，用户可以从成本更低和更安全中自由选择。

9月13日，Polygon和全球专业服务和技术公司安永 (EY，Ernest & Young) 建立合作关系，随后发布了Polygon Nightfall。

Polygon Nightfall是独一无二、以隐私为重点的 Rollup，它有效地将Optimistic Rollup的主干概念与 ZK-Rollups 中常用的零知识 (ZK) 密码学相结合，从而实现了两种流行的可扩展和私有混合技术。由于隐私对于企业而言是基本需求，也是整个区块链用户最需要的功能之一。

安永在 2019 年公布了 Nightfall 的初始版本，该版本作为在以太坊主网上启用私人交易的一组协议。这是史上第一次大型企业对以太坊基础设施开发工作作出重大贡献，继而EY迅速将Nightfall定位为以太坊上最突出的隐私解决方案之一。

随着以太坊使用范围越来越广，网络拥塞和高交易成本（即gas费用）成为任何搭载在以太坊主网的项目都需要面临的挑战。这促使EY团队开始探索以太坊扩展解决方案，以缓解这种现状，并提高以太坊的扩展性。Nightfall 3即是一个阶段性成果，它是Nightfall的下一个可扩展版本。在此过程中，安永团队开始与 Polygon 合作，并构想了 Nightfall 3（又名 Polygon Nightfall）作为一种公共范例的想法。

11月17日，Polygon宣布推出基于zk-STARKs的扩容解决方案 Miden。这个项目是由曾经领导研发了Winterfell技术的Facebook前核心零知识证明技术研究员领导。

Polygon Miden是一个基于 STARK 的 ZK Rollup。 Rollup可以减少拥塞并降低交易费用，但目前它们很难支持任意逻辑和交易，这影响了它们验证所有链下交易的能力。Polygon Miden将解决这一挑战，通过使用其核心组件Miden 虚拟机 (VM) 来解决当今 ZK Rollup的最大难题之一。

Polygon Miden VM 是第一个完全开源的基于 STARK 的虚拟机。它的作用是验证程序执行并为 dapp 部署提供增强的尽职调查。它的推出推进和加速了Polygon 的使命，以在不牺牲安全性的情况下缓解以太坊的扩展问题，例如高昂的 gas 费用和缓慢的速度。

在Miden虚拟机上执行的任何程序，将通过自动生成的基于 STARK 的执行证明，来验证程序是否正确执行。从而消除了重新执行程序的必要，大大简化和加速了 DeFi 应用程序和加密货币的安全部署。

12 月 9日，Polygon宣布以 4 亿美元收购零知识技术开发商 Mir，以太坊扩容团队中又增加一员Polygon Zero。目前Polygon Zero的开发已经在进行中，解决方案的一部分是一个转译器，它将使Solidity合约与零VM兼容。这种设计在概念上类似于zkSync 2.0，但具有显着的优化和高证明效率。基于PLONK和FRI的证明系统plonky 2，在笔记本电脑上只需要 170 毫秒就能实现递归证明。

此外，plonky 2独特的功能为区块链网络的水平扩容技术打开了大门。目前每个区块链（包含每个扩容解决方案）的吞吐量都受到网络中最弱节点的容量的限制，因为每个节点都必须处理每笔交易。有了水平扩容技术，吞吐量可以与网络中可用的总计算能力成比例。这可以从根本上改变可扩展属性，因为吞吐量会随着网络节点的增加而增加。 

“ZK扩容技术代表了以太坊的未来，但目前不存在可扩展的、与EVM兼容的ZK rollup技术。其中最缺少的是高效的递归证明技术，递归证明可以让我们并行生成证明以获得更好的性能。遗憾的是，以太坊支持的现存递归证明系统效率太低而且运行缓慢。”

Polygon 创始人 Mihailo Bjelic 表示，收购 Mir 是其 10 亿美元以太坊扩容战略的关键一步，总体来说，构建高效扩展性解决方案所需的关键组件之一是性能递归证明系统，Mir 在速度方面比其他几个系统都要快几个数量级，并且可以在以太坊上进行验证。

未来，Polygon将致力于成为ZK研发工作的最大贡献者，“但这并不意味着竞争，而是促进合作共赢”Mihailo在最后强调。

不过尽管Polygon已经明确将zk扩容技术作为其主要的扩容解决方案，但其官方仍然表示不会把希望押注任何单一的解决方案上。

“在 Polygon，我们的战略决定是在这个阶段探索和鼓励所有有意义的扩展方法和技术。我们相信这是使 Polygon 成为领先的区块链平台并将首批 10 亿用户加入以太坊的唯一途径。”