CoinMix Global Research：zkRollups的陣營能不能走出黑馬？

前言：

以太坊在用戶使用量激增之後面臨著鏈上擁堵和費用較貴等問題，在roadmap上，以太坊團隊選擇使用Rollup進行擴容的道路。

不過並不是所有Rollups的解決方案都是相同的，在21年年初火熱的Polygon由於起源問題讓一部分社區成員選擇離開，另外的Rollups機制則主要包括Optimistic Rollups和zkRollups（零知識證明機制），接下來介紹的主要是zkrollups機制。

在zkrollups領域中，Matter Labs和StarkWare相互角逐，其中Matter Labs推出的解決方案是zkSync1.0以及zkSync2.0，與之相對應的是StarkWare的StarkEx和StarkNet。

在了解這幾個方案之前，先來看一看Rollups本身的原理

Rollups作為一種以太坊可擴展性解決方案，可以通過其本身網絡將交易進行捆綁並壓縮發送到以太坊鏈上進行驗證，通過一次性驗證該網絡上的多筆交易增加網絡的運行效率，也就是從而增加了交易的執行數量，進而實現擴容。

通過Rollups本身一次性執行的交易數量，可以提高以太坊一直詬病的TPS問題，在基於以太坊本身安全性的前提下，將可執行的交易數量由15提升到3000。

關於Optimistic Rollups與zkRollups之間的區別，首先就是zkRollups可以通過零知識證明技術將隱私性與解決方案結合，也就是允許一方向另外一方證明某件事而不用透露證明該方的信息，從而實現隱私性。當然並不是所有的zkRollups都會利用零知識技術的隱私屬性。

同時相比於L1來說，zkRollups有更強的規模經濟效應，作為L1的以太坊來說，一般它的成本和處理速度不太歡迎越來越多的用戶使用，而對於zkRollups來說，更多的交易用戶會使得網絡的使用成本進一步下降，實現最初的目的。

接下來將對zk系陣營分別梳理

一、StarkWare陣營：

1）StarkEx

StarkWare在20年6月左右時推出了StarkEx解決方案，支持通用智能合約，應用程序的開發者們可以通過zkRollup帶來的種種優勢進行部署，同時對用戶來說也能帶來與ETH和相類似的體驗。

目前StarkEx已經累計處理4300萬筆交易，在自身網絡應用程序大量使用的同時，StarkEx網絡的交易速度已經超過了9000TPS，在轉帳速度上更是達到了18000+TPS，與以太坊相比，StarkEx的可擴展性增加了近600倍。

StarkEx 還提供 SHARP 功能，即允許來自多個應用程序的 Rollup 交易批次聚合為單個交易批次，並一次性地發布到以太坊上。但是由於Rollups部署在以太坊上面的限制，StarkEx自身的交易批次的交易費用也會受到ETH局限性的影響，為了解決這一問題，項目方還推出了Validium新的機制系統，可以為部署在此系統上的應用程序和用戶提供更加低廉的成本。

與zkRollups的數據可用性放置在鏈上不同，Validium將數據可用性放在鏈下，也就為進一步提高交易吞吐量提供了條件。

在應用程序部署上，dYdX、Immutable X、DeversiFi以及Sorare已經相繼入圍，但dYdX 選擇 zkRollup 模式 (鏈上數據可用性)，而 DeversiFi、Immutable X 和 Sorare 選擇 Validium 模式 (鏈下數據可用性)。

與zkRollup相比，Validium的交易費用更加便宜，Immutable X採用Validium模式後在Mint和交易NFTs時的Gas費用都是0美元，而在以太坊上進行NFTs Mint與交易則在20美元到50美元不等，同樣的建立在Validium上的DiversiFi的交易費用也是0美元。

2）StarkNet

除了StarkEx這一款有Validium模式的zkRollup以外，StarkWare還推出了下一個zkRollup的迭代，並且已經發布Alpha主網，StarkNet的最主要特徵在於能夠實現應用程序的完全可組合性，也就是應用程序之間可以相互協作並且可以相互連接。而StarkEx並不具備應用程序相互可組合的能力，StarkNet的testnet。

從21年6月開始上線並支持通用智能合約，並且在兩個月之後開始支持可組合性。並且StarkNet的應用程序進行部署是無需許可的，因此在符合使用相同編譯程序的前提下，任何人都可以在該網絡上進行部署。

StarkNet上的應用程序已經從Defi擴展到Devtools和Network Tools等基礎設施上，相信隨著越來越多Dapps的部署，StarkNet中應用程序的互聯互通也會越來越頻繁。

二、MatterLabs陣營

1）zkSync1.0

Matter Labs中第一個zkRollup擴展性方案zkSync除了與上述zkRollups一樣交易費用低成本以外，其最大的特徵就是不限於某一主網的單一代幣支付費用，也就是可以使用其他或者正在交易的代幣支付交易費用，費用最低低至0.2美元。

到目前為止，zkSync1主網的交易處理量在600萬左右，同時TVL價值量為2600萬美元左右，相比於StarkEx網絡，zkSync在TPS、交易處理量以及總鎖倉價值量上還有很大的發展空間，去年7月份zkSync還增加了NFTs的功能，包括NFTs的Mint與交易等。

2）zkSync2.0

作為Matter Labs的下一個殺手鐧，zkSync2.0也與StarkNet一樣會逐步支持完全可組合的智能合約，並且TestNet已經在21年10月份上線，值得注意的是，zkSync的投資者Curve Finance也率先在該網絡上進行應用部署，同時zkSync2.0還引入了zkEVM TestNet，主要用來引入ETH智能合約部署zkRollup上面，目前UniSync已經在該測試網上完成了部署。

到目前UniSync在測試網上已經突破了60W的交易處理量。不過目前zkEVM仍處在封閉測試網階段，如果開發者團隊的應用沒有列入白名單，將不會被允許參與。

zkSync 2.0 還將引入 zkPorter，與StarkEx下的Validium系統相似，這是一條允許 zkSync 2.0 用戶將交易數據發布在 zkPorter 而非以太坊的 PoS鏈，從而能夠實現更高的交易吞吐量。由於 zkPorter 交易並不會受到以太坊交易費的限制，因此預計 zkPorter 將成為一個成本更加低廉的替代選擇。

三、最後

在證明機制上，雖然zkRollups機制的證明路徑要優於Optimistic Rollups，但是與Optimistic Rollups提款至L1的時長相比，如果zkRollups的交易量較低，那麼鏈上區塊容量填滿所需時間較長，也就意味著zkRollups的提款時間需要延長至幾個小時。

再說回zkRollups內部，無論是StarkWare還是Matter Labs，雙方都在傾力研究以太坊的零知識證明擴容機制方案，在StarkNet網絡的安全性上，雖然比不過zkSync系列，但是無論在交易處理量還是價值鎖倉量上，zkSync系仍然需要更多用戶的湧入，並且雖然目前StarkNet仍處在測試階段，但網絡應用已經有繁榮的雛形，就目前可使用的zkrollups網絡中，StarEx已經上線了dYdX、Diversify、Immutable X、Sorare等方便快捷的應用。

在關於通用智能合約可組合性上，StarkNet或許已經先行一步；但zkSync系列上，也推出了zkEVM測試網兼容以太坊智能合約；二者在共同點上都對鏈上數據可用性與鏈下數據可用性進行了分割（StarkWare推出了Validium，Matter Labs推出了zkporter）以達到脫離以太坊交易費用的限制。

四、StarkNet網絡應用鏈接

https://starkware.notion.site/Projects-Building-on-StarkNet-a33dee55778a4515a9be9bdae02ee682