ROLL:CoinMix Global Research：zkRollups的阵营能不能走出黑马？

前言：

以太坊在用户使用量激增之后面临着链上拥堵和费用较贵等问题,在roadmap上，以太坊团队选择使用Rollup进行扩容的道路。

不过并不是所有Rollups的解决方案都是相同的，在21年年初火热的Polygon由于起源问题让一部分社区成员选择离开，另外的Rollups机制则主要包括OptimisticRollups和zkRollups，接下来介绍的主要是zkrollups机制。

在zkrollups领域中，MatterLabs和StarkWare相互角逐，其中MatterLabs推出的解决方案是zkSync1.0以及zkSync2.0，与之相对应的是StarkWare的StarkEx和StarkNet。

在了解这几个方案之前，先来看一看Rollups本身的原理

Rollups作为一种以太坊可扩展性解决方案，可以通过其本身网络将交易进行捆绑并压缩发送到以太坊链上进行验证，通过一次性验证该网络上的多笔交易增加网络的运行效率，也就是从而增加了交易的执行数量，进而实现扩容。

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通过Rollups本身一次性执行的交易数量，可以提高以太坊一直诟病的TPS问题，在基于以太坊本身安全性的前提下，将可执行的交易数量由15提升到3000.

关于OptimisticRollups与zkRollups之间的区别，首先就是zkRollups可以通过零知识证明技术将隐私性与解决方案结合，也就是允许一方向另外一方证明某件事而不用透露证明该方的信息，从而实现隐私性。当然并不是所有的zkRollups都会利用零知识技术的隐私属性。

同时相比于L1来说，zkRollups有更强的规模经济效应，作为L1的以太坊来说，一般它的成本和处理速度不太欢迎越来越多的用户使用，而对于zkRollups来说，更多的交易用户会使得网络的使用成本进一步下降，实现最初的目的。

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接下来将对zk系阵营分别梳理

一、StarkWare阵营：

1）StarkEx

StarkWare在20年6月左右时推出了StarkEx解决方案，支持通用智能合约，应用程序的开发者们可以通过zkRollup带来的种种优势进行部署，同时对用户来说也能带来与ETH和相类似的体验。

目前StarkEx已经累计处理4300万笔交易，在自身网络应用程序大量使用的同时，StarkEx网络的交易速度已经超过了9000TPS，在转账速度上更是达到了18000+TPS，与以太坊相比，StarkEx的可扩展性增加了近600倍。

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StarkEx还提供SHARP功能，即允许来自多个应用程序的Rollup交易批次聚合为单个交易批次，并一次性地发布到以太坊上。但是由于Rollups部署在以太坊上面的限制，StarkEx自身的交易批次的交易费用也会受到ETH局限性的影响，为了解决这一问题，项目方还推出了Validium新的机制系统，可以为部署在此系统上的应用程序和用户提供更加低廉的成本。

与zkRollups的数据可用性放置在链上不同，Validium将数据可用性放在链下，也就为进一步提高交易吞吐量提供了条件。

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在应用程序部署上，dYdX、ImmutableX、DeversiFi以及Sorare已经相继入围，但dYdX选择zkRollup模式(链上数据可用性)，而DeversiFi、ImmutableX和Sorare选择Validium模式(链下数据可用性)。

与zkRollup相比，Validium的交易费用更加便宜，ImmutableX采用Validium模式后在Mint和交易NFTs时的Gas费用都是0美元，而在以太坊上进行NFTsMint与交易则在20美元到50美元不等，同样的建立在Validium上的DiversiFi的交易费用也是0美元。

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2）StarkNet

除了StarkEx这一款有Validium模式的zkRollup以外，StarkWare还推出了下一个zkRollup的迭代，并且已经发布Alpha主网，StarkNet的最主要特征在于能够实现应用程序的完全可组合性，也就是应用程序之间可以相互协作并且可以相互连接。而StarkEx并不具备应用程序相互可组合的能力，StarkNet的testnet。

从21年6月开始上线并支持通用智能合约，并且在两个月之后开始支持可组合性。并且StarkNet的应用程序进行部署是无需许可的，因此在符合使用相同编译程序的前提下，任何人都可以在该网络上进行部署。

StarkNet上的应用程序已经从Defi扩展到Devtools和NetworkTools等基础设施上，相信随着越来越多Dapps的部署，StarkNet中应用程序的互联互通也会越来越频繁。

二、MatterLabs阵营

1）zkSync1.0

MatterLabs中第一个zkRollup扩展性方案zkSync除了与上述zkRollups一样交易费用低成本以外，其最大的特征就是不限于某一主网的单一代币支付费用，也就是可以使用其他或者正在交易的代币支付交易费用，费用最低低至0.2美元。

到目前为止，zkSync1主网的交易处理量在600万左右，同时TVL价值量为2600万美元左右，相比于StarkEx网络，zkSync在TPS、交易处理量以及总锁仓价值量上还有很大的发展空间，去年7月份zkSync还增加了NFTs的功能，包括NFTs的Mint与交易等。

2）zkSync2.0

作为MatterLabs的下一个杀手锏，zkSync2.0也与StarkNet一样会逐步支持完全可组合的智能合约，并且TestNet已经在21年10月份上线，值得注意的是，zkSync的投资者CurveFinance也率先在该网络上进行应用部署，同时zkSync2.0还引入了zkEVMTestNet，主要用来引入ETH智能合约部署zkRollup上面，目前UniSync已经在该测试网上完成了部署。

到目前UniSync在测试网上已经突破了60W的交易处理量。不过目前zkEVM仍处在封闭测试网阶段，如果开发者团队的应用没有列入白名单，将不会被允许参与。

zkSync2.0还将引入zkPorter，与StarkEx下的Validium系统相似，这是一条允许zkSync2.0用户将交易数据发布在zkPorter?而非以太坊的PoS链，从而能够实现更高的交易吞吐量。由于zkPorter交易并不会受到以太坊交易费的限制，因此预计zkPorter将成为一个成本更加低廉的替代选择。

三、最后

在证明机制上，虽然zkRollups机制的证明路径要优于OptimisticRollups，但是与OptimisticRollups提款至L1的时长相比，如果zkRollups的交易量较低，那么链上区块容量填满所需时间较长，也就意味着zkRollups的提款时间需要延长至几个小时。

再说回zkRollups内部，无论是StarkWare还是MatterLabs，双方都在倾力研究以太坊的零知识证明扩容机制方案，在StarkNet网络的安全性上，虽然比不过zkSync系列，但是无论在交易处理量还是价值锁仓量上，zkSync系仍然需要更多用户的涌入，并且虽然目前StarkNet仍处在测试阶段，但网络应用已经有繁荣的雏形，就目前可使用的zkrollups网络中，StarEx已经上线了dYdX、Diversify、ImmutableX、Sorare等方便快捷的应用。

在关于通用智能合约可组合性上，StarkNet或许已经先行一步；但zkSync系列上，也推出了zkEVM测试网兼容以太坊智能合约；二者在共同点上都对链上数据可用性与链下数据可用性进行了分割以达到脱离以太坊交易费用的限制。

四、StarkNet网络应用链接

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

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