一文讀懂 ZK 模組化新星 Lumoz

作者：Biteye 核心貢獻者 Wilson Lee

編輯：Biteye 核心貢獻者 Crush

社區：@BiteyeCN

導讀

隨著模組化區塊鏈對 L2 的快速滲透、各類 RaaS 工具的成熟，以及坎昆升級的實施，L2 的構建門檻被大幅度降低，技術不再是構建 Rollup 的主要障礙。

此外，Base、Manta Pacific、Blast 等新興 Rollup 通過採用現有工具低成本構建 Rollup，並將項目重點轉向生態，獲得了快速崛起，這為市場樹立了標杆性的打法。傳統應用轉型 L2，以及各類輕量 L2 的爆發似乎已經成為不可逆轉的趨勢。

在 Rollup 的技術路線方面，早有 OP 和 ZK 之爭，Vitalik 曾多次表示"短期 OP，長期 ZK"的觀點，因為 ZK-Rollup 在技術方面還有許多問題尚待解決。

隨著技術的進步，ZK-Rollup 相關的基礎設施建設也愈發成熟，採用 ZK 方案的 Rollup 極有可能在未來的 L2 井噴中佔據重要的市場份額。Lumoz 作為領先的專注於 ZK 的 RaaS，有巨大潛力在不久的將來取得成功。

ZK-Rollup 的瓶頸

2.1 模組化視角下的 Rollup

關於 OP-Rollup 和 ZK-Rollup 的基礎原理可能讀者已經較為清楚，這裡將從模組化的視角來再次理解 Rollup。

Rollup 本質上是通過模組化的分工實現資源的最優配置，讓不同的參與方能夠專注承擔一種任務，從而提高整體的效率。

以太坊的模組化構成可以簡單拆解成：數據可用性層 DA、共識層 Consensus、結算層 Settlement、執行層 Execution。

執行層 Execution

提供執行環境來計算交易，將舊的狀態轉換為新的狀態，向結算層提交新狀態，以及欺詐/有效性證明。

執行層內部還可以進一步分工為 Sequencer 和 Prover，Sequencer 負責計算狀態轉換，而 Prover 負責生成證明（尤其是ZK-Rollup，因為生成證明的計算類型和開銷對硬件有一定要求）。

結算層 Settlement

驗證執行層計算的狀態轉換的正確性。一般是部署在 Layer1 上的智能合約，負責驗證執行層的計算；通過驗證的 Rollup 區塊的狀態哈希將被記錄在鏈上，此時這個由 Rollup 產生的區塊獲得了最終確定性 Finality。

對於 ZK-Rollup 來說，該合約寫入了對特定 ZK-Rollup 提交的 ZK Proof 的驗證算法，ZK-Rollup 完成執行後向合約遞交狀態哈希和 ZKP，觸發驗證交易，當驗證通過時，該狀態哈希被證明有效，該區塊獲得 Finality。

（來源：https://docs.theradius.xyz/overview/introduction-to-radius）

共識層 Consensus

共識層在絕大部分情況中是 Layer1 承擔，被共識層驗證過的狀態哈希被記錄在鏈上，對應的 Rollup 上的交易區塊獲得了 Layer1 保護的安全性。

數據可用性層 DA

保存 Rollup 區塊內的交易數據，並提供給任何人，讓其隨時能夠重建 Rollup 的交易。DA 層可以是 Layer1，也可以是 Celestia、EigenDA 等的專用 DA 層，或者是較為中心化的數據可用性委員會，等等。 2.2 ZK-Rollup 普及面臨的難題

雖然 ZK-Rollup 具有諸多優點，並被 Vitalik 看作長期的以太坊擴容方案，但其面臨的諸多技術難題限制了現階段的大規模採用。

如計算 ZKP 的成本過於高昂、zkEVM 過於複雜、ZKP 計算對硬件要求高可能導致中心化，等等。

計算 ZKP 的成本高昂

ZKP 計算密集。以最流行的 ZK 算法 zk-SNARKs 為例，ZKP 的生產實際上是把程序的執行過程轉換成一個可以驗證的命題。

這個命題會被抽象為一個多項式方程組，為了證明程序執行的正確性（多項式的解存在），需要在橢圓曲線上進行配對操作（pairing operations）。

多項式的生成和橢圓曲線配對是非常計算密集型的，因為它們需要處理大量的代數運算。

硬件要求與執行時間方面，這種計算複雜性導致了高昂的硬件要求。普通硬件可能難以在合理的時間內完成這些計算，尤其是當處理大量交易時。

生成一個 zk-SNARK 證明的時間，比執行原始程序（不包括證明過程）的時間要長得多。根據不同的實現和交易複雜性，生成證明的時間可能是原始計算時間的數百到數千倍。

ZKP 計算對硬件要求高可能導致中心化

由於ZKP的計算成本和硬件要求高，小規模的 Rollup 營運商可能難以承擔必要的投資來成為證明者（Prover）。

這種情況下，只有少數擁有高性能計算資源的參與者能夠有效地生成證明，從而導致 ZK-Rollup 中的中心化趨勢。這種中心化可能與區塊鏈的去中心化精神相悖，且可能引入單點故障和審查的風險。

zkEVM 過於複雜

設計兼容性方面，EVM 設計之初並未考慮兼容零知識證明技術。EVM 是基於堆疊的虛擬機，支持一系列操作碼（opcode），用於執行智能合約。

為了使 EVM 執行的任意程序都能通過 zk-SNARKs 生成有效證明，需要對EVM 的每個操作碼都創建相應的數學表示和證明邏輯。這不僅需要複雜的密碼學轉換，而且對現有智能合約的兼容性提出了挑戰。

實現 zkEVM 需要對 EVM 操作碼進行大量的數學建模，將程序執行轉換為可以通過 zk-SNARKs 證明的形式。

這包括模擬 EVM 的狀態轉換、內存操作、以及合約調用等過程。考慮到 EVM 的靈活性和複雜性，這項任務極其艱巨。同時，保持 zkEVM 的效率和安全性，確保它能生成小型、可驗證的證明，也是一大挑戰。

Lumoz 如何解決 ZK-Rollup 的普及瓶頸

Lumoz 是一個去中心化的 ZK-RaaS（ZK-Rollup作為服務）平台，同時也是一個PoW（工作量證明）網絡，用於支持ZKP（零知識證明）挖礦。

為了解決 ZK-Rollup 面臨的一系列挑戰，Lumoz 引入了 ZK-RaaS 的概念。該服務使開發者能夠在一分鐘內啟動他們的zkEVM鏈，無需詳細了解ZK或鏈節點。

Lumoz 還引入了 ZK-PoW 的概念，邀請礦工參與維護 zkEVM 並計算 ZKP。Lumoz 的目標是簡化 ZK-Rollup 的使用，並促進其更廣泛的採用，從而促進基於 zkEVM 的應用鏈的大規模部署。

開發者可以通過單擊一次按鈕在多個鏈上部署他們的 ZK-Rollup（zkEVM）。對於礦工來說，Lumoz 作為一個多鏈 PoW 協議，支持在各種公鏈上進行 ZK 挖礦並為 ZK-Rollup 生成零知識證明。 3.1 ZK-PoW 雲：解決 ZK 算力與中心化問題

ZK 算力與中心化的問題本質上是 ZKP 計算對算力要求高，硬件門檻又進而導致了中心化問題。

Lumoz 利用 ZK-PoW機制激勵礦工提供 ZKP 計算能力，為 ZK-Rollup 提供全面的硬件基礎設施，這是 Lumoz 的核心理念之一。

所有參與者，包括用戶、開發者和礦工，都可以從 Lumoz 的經濟模型中獲益，助力 ZK-Rollup 的大規模應用。

Lumoz 對現有硬件資源的利用

在從以太坊 PoW 過渡到 PoS 之後，許多以太坊挖礦機失去了應用場景。這些挖礦機的價值在資本規模上約為 120 億美元，目前有很多處於閒置狀態。隨著 ZK-Rollup 的大規模實施，生成 ZKP需要大量的硬件和挖礦機，如 CPU、GPU 和 FPGA，提供計算能力。

Lumoz 優化的 ZKP 算法，降低礦工參與門檻，提高擴容效率

• 提出 ZKP 驗證的兩步提交機制，降低礦工參與門檻

為了鼓勵更多的礦工同時參與 ZKP 計算任務，Lumoz 提出了 ZKP 驗證的兩步提交機制。

提交 proofhash：在一定的時間範圍內，多個礦工可以參與 ZKP 的計算，而不是讓最先計算出 ZKP 的礦工立刻獲得獎勵。這種設計允許更廣泛的參與，不僅限於計算能力最強的礦工。礦工在完成 ZKP 的計算後，不會立即提交他們計算出來的原始證明，而是先對這個證明以及他們自己的地址（proof/address）進行哈希處理，生成一個稱為 proofhash 的哈希值。然後，他們將這個 proofhash 提交到區塊鏈上的一個特定合約中，這個步驟不需要透露證明的具體內容，保證了提交過程的安全性和效率，也能夠讓更多礦工能夠參與到計算中。

提交 ZKP：時間範圍結束後，礦工提交原始證明並與先前提交的 proofhash 進行對比驗證，這一步驟確保了提交的證明是在第一步驟中聲明的那個證明，防止了作弊行為。通過此驗證的礦工將獲得 PoW 獎勵，獎勵數量根據礦工的權益進行分配，並非只有最先計算出 ZKP 的礦工獲得獎勵。

（來源：https://docs.lumoz.org/v/zhong-wen-jian-ti/lumoz-bai-pi-shu-v2）

• 優化 ZKP 生成算法，提高證明效率

當 Rollup 智能合約驗證 ZKP 時，如果提交原始證明，可能會引發鏈上攻擊。為了避免此類攻擊，ZK-Rollup 經常執行額外的操作以模糊原始證明數據。Lumoz 針對 ZKP 的創新的兩步提交算法採用了"先提交，後驗證"的方法，規避了對證明和地址進行不必要的聚合計算。

在一些開源的 zkEVM 中，ZKP 的計算和提交是順序進行的。當 ZK-Rollup 提交大量序列時，這可能成為瓶頸，因為礦工無法並行計算多個 ZKP。Lumoz 的兩步提交算法實現了 ZKP 的並行計算和順序提交，使礦工能夠同時執行多個 ZKP 生成任務，顯著提高了ZKP生成效率。

Lumoz 團隊還改進了 ZKP 遞歸聚合算法，顯著提高了集群中機器資源的利用率，進一步加快了 ZKP 計算。在實際環境中進行的壓力測試顯示，使用一個由 20 台機器組成的機器集群（每台機器配備 128 核 CPU 和 1TB 內存），可以在約 40 分鐘內維持 27.8 個交易每秒的速率。在類似條件下，Lumoz 成功將平均交易確認時間從大約 5-6 分鐘縮短到約 3 分鐘，將 ZKP 生成效率提高了約 80%。

隨著越來越多的 ZK-Rollup 和礦工的參與，ZKP 計算能力市場的需求和供應規模將繼續擴大，使 Lumoz 的 PoW 算法所提供的效率改進越發顯著。 3.2 ZK-RaaS：解決開發門檻

一鍵生成 ZK-Rollup

Lumoz 提供的 ZK-RaaS（ZK-Rollup作為服務）為所有用戶提供一鍵式的ZK-Rollup生成服務。

Lumoz提供了一個通用的 ZK-Rollup 發射台，使開發者能夠輕鬆地將不同類型的ZK-Rollup部署到不同的基礎鏈上。

這些基礎鏈包括以太坊、Lumoz 鏈、BNB 鏈、Polygon PoS 和其他公鏈。

ZK-Rollup（zkEVM）的類型包括zkSync、Polygon zkEVM、Scroll、StarkNet和其他zkEVM，以及其他各種ZK-Rollup。

便捷管理 ZK-Rollup

Lumoz 在每個基礎鏈上部署了一個 Rollup 系統合約（RSC），用於管理該鏈上 Rollup 的生命周期，包括註冊、暫停和撤銷。

通過使用一定數量的 MOZ（Lumoz原生代幣）租賃一個 Rollup 槽位，開發者可以擁有一個 ZK-Rollup。

Rollup 槽位的概念類似於Polkadot中的槽位或 Cosmos 中的應用鏈。然而，Cosmos 的應用鏈需要維護自己的共識層和跨鏈橋接，存在較大的安全風險。相反，ZK-Rollup 應用了 ZK 技術，通過數學方法確保 Rollup 與基礎鏈之間的共識和數據可用性層的共享。這種方法更安全、更去中心化，並且維護成本更低。

租賃 Rollup 槽位後，開發者獲得了一個獨立的執行環境，可以擁有一個獨特的 ZK-Rollup 鏈。開發者可以完全控制 ZK-Rollup，並自定義其經濟模型，包括選擇 GAS 代幣。他們可以自由調整 GAS 費用，甚至可以將其設置為零，從而使用戶免費使用。

成本低廉

開發者無需承擔任何硬件成本。所有硬件資源，如數據可用性、序列化器和 ZKP 計算能力，都由Lumoz ZK-PoW 雲提供並去中心化。

互操作性

不同基礎鏈上的不同 ZK-Rollup 之間可以實現本地的跨Rollup通信。這是一種消息通信機制，使一個Rollup 上的地址能夠直接與另一個 Rollup 上的合約進行交互。這個功能極大地解決了用戶資產的碎片化問題，並增強了應用之間的互操作性。 3.3 Lumoz 鏈：進一步優化基於 Lumoz 構建的 ZK-Rollup

Lumoz 鏈是 Lumoz 支持的基礎鏈之一，採用 PoS 和 PoW 的混合共識模型，不僅支持 Lumoz ZK-PoW 雲，還為 ZK-Rollup 提供進一步的優化。

對 ZK-Rollup 性能的優化

這些優化包括使用預編譯合約加速 ZKP 驗證、數據分片支持以及基於 ETH 2.0 的 PoS 共識。未來還將擴展支持 EIP-4844、DankSharding 和其他完全分片解決方案，可能將 Rollup 的 GAS 成本降低到接近零。

一種去中心化 Sequencer 的方案

讓 Lumoz 鏈的區塊提議者同時為 Rollup 層提議區塊，從而有效地分離了構建者和提議者的角色。

構建者通過無許可的 P2P 網絡獲得支持，而提議者則依賴於 Lumoz 鏈的區塊提議者。這種方法消除了單個節點的可用性風險，同時保持對Miner Extractable Value（MEV）和審查制度的抵抗力。

Lumoz鏈提供了一個標準化的去中心化序列化機制，其中區塊提議者還為Rollup提議區塊。通過這種方式，ZK-Rollup不僅繼承了來自更高層的安全性，還繼承了其分散化程度。

在Lumoz鏈中：Lumoz 允許持有 Lumoz 代幣的任何人成為驗證者，驗證者可以從Lumoz鏈中獲得區塊獎勵和燃氣費用。

在Rollup層中：

PoS（序列化器）：驗證者在 Lumoz 鏈和 Rollup層（即數據批次）中提議區塊。因此，他們也充當Rollup 層中的排序器，在那裡他們可以從交易中獲得 GAS 費用。

PoW（證明者）：任何具備足夠計算能力進行 ZKP 計算的個人都可以成為 Rollup 層中的證明者。根據PoW 規則，證明者從序列化器提交的 Rollup 層區塊中生成zk證明。

ZK-Rollup 類似於一台計算機，硬盤代表 PoS 提供的數據可用性，而 CPU 則反映了 PoW 授予的計算能力。

Lumoz鏈的任務是在 PoS 和 PoW 之間取得平衡，使所有參與方能夠最大程度地發揮貢獻和獲益，從而提高大規模 ZK-Rollup 網絡的性能和用戶體驗。

市場格局與 Lumoz 獨特的切入點

放眼 RaaS 和模組化賽道，當前的市場競爭已經趨於白熱化。結算層已經是屬於 ETH、Optimism、Arbitrum 等大玩家的遊戲；

互操作性則有 Mini Bridge、Orbiter、Connext 等資產跨鏈橋，以及 Layzero、Chainlink CCIP 等跨鏈通信項目；

DA 層已經被 Celestia、EigenDA 等項目占據絕對的市場位置；Rollup 堆棧層面，大部分 Rollup 項目，甚至是 RaaS 提供商都嚴重依賴 Optimism、Arbitrum、Polygon、zkSync 等 L2 提供的開發套件，這也導致了純做開發工具的 RaaS 項目的同質化；

在去中心化排序器層面，也有 Altlayer、Espresso 等新銳項目取得了先發優勢。

同質化和寡頭化，是 RaaS 和模組化賽道較為明顯的特徵。新項目破局，需要有獨特的切入點和前瞻性的佈局。

Lumoz 推出的算力模塊和 RaaS 的組合拳能夠一站式解決 ZK-Rollup 的一系列痛點，助推 ZK-Rollup 的快速普及。

目前，在 ZK-Rollup RaaS 的細分領域中，Lumoz 已經是領先的"整合式"平台，隨著 ZK-Rollup 滲透率的提高，Lumoz 將有巨大潛力在 ZK-Rollup 細分賽道上成長為最亮眼的玩家。

在可比項目層面，將 Lumoz 比做 ZK 賽道的 AltLayer 是具有合理性的。AltLayer 同 Lumoz 的定位類似，都不是單純的 RaaS 項目，而是通過某一特性為 RaaS 賦能，為客戶提供更加全面的服務，從而取得優勢的市場地位。

（來源：Binance Research）

AltLayer 通過基於 EigenLayer 的重質押排序器來為 RaaS 賦能，取得了一定的市場地位。Lumoz 則是通過共享 ZK 算力，幫助 ZK-Rollup 項目解決啟動之後的計算難題。

（https://docs.altlayer.io/altlayer-documentation）

AltLayer 目前的 MC 達到了 6.7 億美金，FDV 更是超過53億美金。AltLayer 的市場表現展現了 RaaS 賽道的高價值捕獲。同理，Lumoz 作為目前 ZK RaaS 賽道的領先玩家，通過整合 ZK 算力和 RaaS 服務，也一定能夠在 ZK-Rollup 全面爆發的時候取得不俗的市場表現。 05**** *項目背景*

Lumoz 的前身是 Opside，過往業務也是 ZK-RaaS 平台。在今年 4 月 8 日，Lumoz對外披露其以 1.2 億美元估值完成新一輪融資，OKX Ventures、HashKey Capital、KuCoin Ventures 等參投。

截至目前，Lumoz 融資金額高達1000萬美元。目前第三輪融資已開啟，部分機構已確定參與。

（來源：https://www.rootdata.com/Projects/detail/Lumoz?k=NTkxMQ%3D%3D）

Lumoz 能夠快速在 ZK 計算模塊取得領先優勢，並獲得眾多頭部機構的支持，源自其深厚的 ZK 技術經驗積累和 PoW 挖礦資源。

團隊在推出 Lumoz 之前，還參與過 6block 和 zk.Work 兩個 ZK 挖礦的項目，展示了其在 ZK 挖礦方面的先行地位。

（來源：https://6block.com/）

（來源：https://zkp.6block.com/）

進展與規劃

在優秀的技術和資源的加持下，Lumoz 已經助推了多個新銳 ETH L2 和 BTC L2 的誕生，例如 ZKFair和 Merlin Chain。 ZKFair：https://zkfair.io/
Merlin Chain：https://merlinchain.io/

這些項目的快速崛起表明 Lumoz 扎實的技術能力已經受到了市場的認可。

目前，Lumoz 的核心組件 Lumoz 鏈正處於 Alpha Testnet 階段，其主網計劃在今年七月上線，代幣生成預計在八月。

Lumoz 十分重視生態的建設和早期用戶的回饋。從去年 8 月開始，Lumoz 推出了持續 4 個月的激勵測試網活動 Gala Event，並取得了優秀的的成績。

Gala Event 活動吸引了接近 70w 的社區用戶參與活動，同時還有 2.5w 個 PoS 節點參與了網絡驗證，還有 145 個礦工實體為 Lumoz 貢獻了哈希算力。此外，還有 15 個 zkEVM 項目基於 Lumoz 鏈穩定運行。

（來源：https://twitter.com/LumozOrg/status/1740925588003840194）

目前，Lumoz 還在持續和 ZKFair 以及 Glaxe 開展 Dragon Slayer 活動來激勵用戶參與。目前正處於活動的第三期，該期將發放 25M 個 Lumoz 積分和超過 8000 枚 USDC 的獎勵。

在第三期活動上線 24 小時內，就已經有超過 14.7w 名用戶的參與，由此可見活動的火爆，以及用戶對 Lumoz 的信心。

Lumoz預計Q3上主網，目前可以通過 Dragon Slayer 活動早期參與 Lumoz。 活動鏈接：
https://dragon-slayer.zkfair.io/

（來源：https://twitter.com/ZKFCommunity/status/1775014125263003766）

結論與展望

隨著 ZK 相關技術的成熟，ZK-Rollup 將在未來的以太坊擴容市場上取得顯著的市場份額。

Lumoz 對 ZK-Rollup 面臨的痛點與需求上的超前判斷使得其已經成為該領域的先行者與領導者。從各種活動的熱度來講，我們不難看出用戶已經對 Lumoz 表達了充分認可。

憑藉著 Lumoz 團隊對市場的預判和深厚的相關資源，我們相信 Lumoz 能夠成為 ZK-RaaS 賽道的領導者，助推 ZK-Rollup 的大規模應用。讓我們一起期待 Lumoz 的後續表現。