Polygon:盘点Polygon家族的五个扩容方案

Polygon作为以太坊的侧链，在扩容解决方案赛道默默布局。从去年开始，Polygon陆续部署了四个不同方向的L2以及一个模块化区块链，这种多元的布局让它很难在即将到来的扩容趋势中落后。回顾L2代币OP的价格走势，我们也许可以期待MATIC将会在四个L2的叠加叙事下迎来一波上涨。

本文将从基本原理、竞品差异、开发进度等方面盘点Polygon家族的五个扩容方案，它们分别是Hermez、Zero、Miden、Nightfall以及Avail。

图片来源：https://twitter.com/100y_eth/status/1560604790605787138在开始介绍Polygon的五个扩容方案之前我们先来普及一些基础知识：L2解决方案主要包括OPR和ZKR。OPR更兼容以太坊，ZKR的性能更好。zkEVM和zkVM同属ZKR，但各自代表了ZKR内部不同的发展方向，zkEVM致力于通过兼容EVM从而继承以太坊生态，zkVM致力于完全发挥ZK技术潜力，驱动应用创新。Hermez

“汉语盘点2021”活动正式启动：虚拟货币、元宇宙入围年度推荐字词:金色财经报道，11月19日，由国家语言资源监测与研究中心、商务印书馆等联合主办的“汉语盘点2021”启动仪式在商务印书馆举行。启动仪式上，主办方推出“专家版本”和“大数据版本”的年度推荐字词，其中国家语言资源监测与研究中心通过监测语料库推荐的国际词有气候峰会、东京奥运会、塔利班、德尔塔、虚拟货币，清华大学教授沈阳作为“汉语盘点”活动的评议专家，推荐了“治、离、元宇宙、碳中和”等年度字词。12月20日，“汉语盘点2021”揭晓仪式将揭开年度字词的面纱。[2021/11/20 7:00:36]

Hermez是一个zkEVM兼容的ZKR，允许以太坊应用无缝迁移到性能更好的Hermez网络上。Hermez在Polygon家族中也被称为PolygonHermez或者PolygonzkEVM，不久前和同为zkEVM的zkSync、Scroll在推特上引发了谁是第一个zkEVM的争论。

动态 | 汉语盘点2019年度候选字词出炉 区块链入围:12月9日，“汉语盘点2019”年度各组前五位的候选字词正式出炉，五大候选国际词分别为：巴黎圣母院、区块链、贸易摩擦、黑洞照片、脱欧。区块链的推荐理由为：被重新加持的区块链，真正开始了人类对技术创造未来的认识。[2019/12/10]

Hermez是Polygon收购而来的项目，并非Polygon团队自行研发出。在2021年，8月13日，Polygon以2.5亿美元的价格收购了HermezNetwork，并合并到Polygon之中。与Scroll这类遵守EVM规范的zkEVM不同的是，Hermez使用一组新的汇编代码来表达每个操作码，即人类可读的字节码翻译，这可以让代码在EVM上的行为和结果有所不同，可以实现“字节码级别”的兼容性。相比之下，PolygonHermez的方案更简单且可能更高效，也有可能出现一些未知的情况。”

图片来源：https://foresightnews.pro/article/detail/5364“Opcode”改为“Bytecode”，“MicroOpcode”不变。V神在他的文章《ThedifferenttypesofZK-EVMs》中提到了zkEVM的五个等级，Hermez被归类为第三级。V神认为HermezzkEVM与大多数以太坊现有程序兼容，但会有一些应用可能需要重新编写代码，因为这些应用使用了HermezzkEVM删除的、但在EVM上存在着的预编译，也有可能是因为HermezzkVM在某些边缘细节的遗漏。V神认为随着技术的进步，Hermez将会逐渐升级到2.5或者第二级。需要说明的是，第一级的zkEVM完全等同于以太坊，被行业认为几乎不可能实现，实际上由于EVM设计的缺陷，第一级的zkEVM也不具备较高的性价比。在差异方面，与其他zkEVM项目的主要差异在于通过称为“效率证明(PoE)”的新共识算法分散定序器，在相对解决MEV问题的同时推动了定序器去中心化。

午间行情盘点:BTC全球均价8771美元，涨幅0.42%，火币Pro上交易价格为8761美元，币安交易价格为8766美元，OKEx上交易价格为8778美元。其它主流币种在火币Pro的行情为，BCH现价1270美元，涨幅3.98%；ETH现价861美元，涨幅3.17%；ETC现价34.52美元，涨幅11.13%；LTC现价182.2美元，涨幅16.89%；XRP现价1.02美元，涨幅3.87%。[2018/2/14]

在进度方面，Hermez目前还没有测试网络，不能开发，不能用户交互；7月20日，其代码开源，并宣称自己是“第一个完全等效EVM的zkEVM”，官方推文表示“很快”就会推出一个测试网供开发者和用户使用。在官方透露的路线图中，Polygon本来计划在二季度开始测试网，三季度开始主网，但现在显然已经推迟了进程，可能会在8月底到9月期间推出测试网。Hermez目前已经通过了60%的以太坊测试向量套件，Hermez的zkProver现在能够在单个CPU上在5分钟内处理500,000个gas。Zero

区块链概念股涨跌盘点:

四方精创（300468）：现价42.80元，涨幅6.28%，成交额3.52亿，流通市值28.62亿；

飞天诚信（300386）：现价17.81元，涨幅1.77%；成交额4.60亿，流通市值35.28亿；

赢时胜（300377）：现价13.37元，涨幅1.67%；成交额7.64亿，流通市值68.15亿；

第一创业（002797）：现价9.87元，涨幅0.82%；成交额8.99亿，流通市值189.35亿；

广电运通（002152）：现价7.52元，涨幅0.82%，成交额3.56亿，流通市值146.99亿；

北大荒（600598）：现价11.30元，涨幅0.53%；成交额1.54亿，流通市值20.88亿；

新国都（300130）：现价25.61元，跌幅0.27%；成交额1.08亿，流通市值40.25亿；[2017/12/20]

PolygonZero是一个融合STARK和SNARK证明系统/算法的ZKR。它所使用的SNARK证明系统Plonky2是世界上最快的生成递归ZK证明的证明者系统之一。除此之外，它并行生成STARK证明，并使用SNARK证明递归地聚合它们。它原来是一家叫做MirProtocol的ZK技术公司，在2021年12月14日被Polygon以4亿美元的价格收购并重新命名为PolygonZero。与其他ZKR项目的主要差异之一在于，它混合使用STARK和SNARK算法，整体来看具备更好的综合性能，比仅仅使用SNARK算法的ZKR更快、更高效、更便宜，比仅仅使用STARK算法的ZKR更加成熟——因为STARK算法尚属新兴技术，相关开发工具与资源库不如SNARK完善。在性能方面。PolygonZero由世界上最快的zk证明系统Plonky2提供支持，Plonky2支持高效的递归证明生成，允许PolygonZero水平扩展，这意味着协议的吞吐量不受网络上最弱节点的限制，而仅受可用的总计算量限制。在商用笔记本电脑上，它可以在170毫秒内生成ZK证明，并且不需要像Optimism和Arbitrum等OPR需要等待时间。在进度方面，核心算法Plonky2已经开源，根据官方路线图，将在22年四季度开启测试网，23年开启主网。Miden

区块链概念股涨跌盘点:

赢时胜（300377）：现价13.15元，涨幅10.04%；

御银股份（002177）：现价5.26元，涨幅10.04%；

高伟达（300465）：现价9.98元，涨幅10.03%；

新晨科技（300542）：现价32.29元，涨幅10.2%；

易见股份（600093）：现价11.33元，涨幅10.00%；

四方精创（300468）：现价40.27元，涨幅10.00%；

飞天诚信（300386）：现价17.50元，涨幅9.99%；

博彦科技（002649）：现价13.5元，涨幅9.76%；

海联金汇（002537）：现价10.53元，涨幅5.30%；

信雅达（600571）：现价11.49元，涨幅4.93%。[2017/12/19]

Miden是一个zkVM。不同于zkEVM路线的ZKR，Miden底层不兼容以太坊，但更适配零知识证明，MidenVM支持开发者在其上开发通用的dApp。PolygonMiden是基于STARK的ZKrollup，它承诺低费用和非常高的交易吞吐量，同时保持与以太坊相同的安全级别。在启动时，rollup将支持每秒1,000到2,000个范围内的事务，一旦在以太坊上部署分片，将达到20,000TPS。STARK是透明且可扩展的，这意味着不需要可信的设置或预处理。STARK还使用精益密码学，这使得它们不受未来的影响，因为它们不易受到量子计算机的攻击。STARK的性能非常好，并且在正确的设置下，在证明生成和验证时间方面优于大多数其他证明系统。与zkEVM相比，Miden具有独立的zkVM——MidenVM，它针对STARK进行了专门优化，即使在商用硬件上也能实现快速证明生成，并且使用GPU和/或FPGA更快。它还隐藏了ZK证明的所有密码复杂性，并遵循一组大多数开发人员都熟悉的架构模式。简单来讲就是Miden更加适配零知识证明，性能表现更好。在进度方面，根据路线图，计划于22年三季度开始测试网，23年一季度开始主网，目前已推迟，但团队没有在推特上给出相关信息。Nightfall

Nightfall是一个结合了ZK技术的OptimisticRollups。Nightfall支持ERC20、ERC721和ERC1155代币的转移，以便转移的收件人和内容保持私密。Polygon和安永估计Nightfall3可以将标准ERC20代币转移gas费用降低高达86%，同时提供更大的隐私。该协议每秒可以实现多达105笔交易，每笔交易的成本约为9,000Gweigas。缺点在于，交易需要一周的最终期限，以允许提交欺诈证明。但该团队正在开发一种即时提款机制，以便不想等待挑战期的ERC20交易者提供提早提款费用。任何人，例如流动性提供者，都可以通过立即向交易者付款来索取这笔费用和未来提款的所有权。在验证所有第2层块直到此交易有效之后，他们代表交易者承担此延迟。在差异方面，和Arbitrum、Optimism等传统OPR相比，Nightfall结合了ZK技术，性能表现更好，与ZKR相比，Nightfall具回滚期机制，需要更多的证明时间，但Nightfall对以太坊的兼容性更好。在进度方面，Nightfall在22年5月17日推出了测试主网，计划在第三或者第四季度推出主网。Avail

Avail是一个数据可用性层，是一个可扩展其他区块链的模块化区块链。

Avail的工作原理是存储来自任何其他区块链的交易数据，并证明其持有的交易数据是可用的。它能够同时支持数百个区块链的存储需求，因为它经过优化以仅执行此功能。Avail允许用户上传数据，并在以后简单地检查他们的所有数据是否可用，而无需实际检索数据本身的内容。在差异方面，与其他模块化区块链或者数据可用性层相比，Avail主要有以下三个特点。数据冗余，每条数据都使用多项式插值进行纠删码，冗余使抑制数据变得更加困难，轻客户端通过执行恒定数量的查询获得约100%的数据可用性置信度。资源需求低，无需托管完整节点即可获得可用性保证，应用程序客户端可以仅查询与他们感兴趣的应用程序相关的数据，而无需下载整个块，系统随着用户数量的增加而扩展，增加了数据的可用性。安全高效，Avail使用KZG多项式承诺避免欺诈证明，每个块的数据都提交到区块头，轻客户端采样数据并使用承诺公开验证，批量处理帮助我们优化验证和证明大小。在进度方面，在6月29日推出了测试，相关代码已开源，但推特关注不到两千，尚属早期。

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