ROL:速览以太坊 ZK Rollup 扩容方案 Hermez，将专注转账高频场景

近期以太坊联合创始人VitalikButerlin发表文章，他认为以太坊在尚未完全进入2.0之前需要全力推进Layer2技术Rollup，提升网络的可扩展性。

撰文：潘致雄

作为以太坊最有潜力的扩容方案ZKRollup，除了已经上线主网的MatterLabs和路印团队之外，Aztec和iden3近期也都发布了相关的最新进展，iden3更是首次公开了Hermez项目的白皮书。

Hermez与其他几家ZKRollup实现不同之处在于，他们的解决方案将聚焦在「转账」这一特定场景，而全面放弃通用的ZKRollup技术，因为通用型的ZKRollup技术不仅工程实现难度较高，开发者也可能会面临二次开发，或者学习新的编程语言。

他们认为，以太坊主网有50%以上的交易是转账，还有很大一部分是交易所的充值提现，所以如果可以优化这部分的Gas消耗和链上资源，那就可以大大降低Gas价格，为更复杂的链上智能合约腾出空间。

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而且从能提升的性能来看，iden3也有信心为以太坊主网提升两个数量级的TPS，达到Visa网络的平均水平。目前以太坊的TPS约15左右，而Visa网络的平均水平约2000TPS。

同时Hermez项目也首次公开将发布代币HEZ，作为节点竞拍的支付手段，价高者将成为下一轮打包交易的节点运营商，为Hermez这条Layer2网络提供服务，他们将这一套机制称为「捐赠证明」。为了启动HEZ代币的初始流动性，项目方也计划进行流动性挖矿等激励活动。

在代币经济学的部分，Hermez尚未提供非常详细的内容，「HEZ被用来竞标成为协调者，竞标成功所支付的代币将会被捐赠、销毁或者用来激励网络的使用，这是目前核心协议内唯一的经济设计。」另外，iden3还在白皮书中表示，Hermez是一个完全开源和由社区推动的项目。

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为什么ZKRollup值得关注？

近期以太坊联合创始人VitalikButerlin发表文章，他认为以太坊在尚未完全进入2.0之前需要全力推进Layer2技术Rollup，提升网络的可扩展性。所以甚至可以把Rollup战略称为Phase1.5。而且在ETH2.0完全上线后，Rollup也可以为主网的性能带来进一步提升。

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Rollup是继Plasma和状态通道之后最新的一代扩容方案的概念统称，从具体方案上又会分为ZKRollup和OptimisticRollup两类。ZKRollup是利用零知识证明这类密码学技术确保网络和数据的安全性，而OptimisticRollup则是利用类似Plasma的「欺诈证明」，以博弈机制确保网络的安全性。

「如果想全面了解Rollup的前世今生以及技术优势，建议阅读这篇：以太坊扩容最热门主力方案Rollup学习指南」

然而在ZKRollup这个扩容概念下，还有各个团队自己不同的实现方式，目前开发进度最快的有国内的路印协议和海外MatterLabs的zkSync这两套方案，目前都已部署到以太坊主网。路印协议从交易所场景切入，而MatterLabs的目标则是要实现更通用的二层网络，所以同时还发明了基于零知识证明的智能合约编程语言Zinc，虽然它不是图灵完备的。

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最近隐私技术解决方案Aztec还推出了2.0版本，这是一个更关注隐私的ZKRollup扩容方案，也推出了隐私智能合约编程语言Noir。目前Aztec2.0已上线以太坊测试网。

而iden3研发ZKRollup的初衷是希望用于「身份认证」这一特殊场景的，所以算是个专用型扩容方案。但是此次由该团队推出的Hermez则是转换了方向，将专注在转账这一确定场景中，而没有关注身份或者其他更通用的应用。

如何达到Visa级别的交易吞吐量？

根据一些公开资料来看，由于ZKRollup的几家研发机构都是基于同一套的概念框架下，所以扩容的效能差不多，都可以提升两个数量级左右的吞吐量。所以各个项目方也表示，这可能可以媲美Visa网络的平均值。

ZKRollup能做到如此的提升，最主要的原因是对交易数据进行了压缩。而打包交易和验证交易的方式是通过zk-SNARK技术实现的，这样就能大幅度减少交易成本，确保安全性，也可以解决Plasma之前遇到的问题。

根据Hermez白皮书中的计算，相比以太坊主网交易需要超过109字节而言，「压缩」过的ZKRollup交易只需要8字节。减少了每笔交易的数据量，也就能增加网络整体的交易吞吐量。

交易数据压缩前后对比

捐赠证明

对于Layer2网络来说，一般都存在节点/运营商/协调者/验证者的角色，一般需要负责处理交易数据并进行验证打包等，是这个二层网络的支持者和维护者。Hermez将这个角色称为「协调者」。

在Hermez的方案中，使用一种叫做「捐赠证明」的机制来筛选协调者，每一位获胜的协调者拥有下一次向以太坊主网发布Rollup交易的权利。

共分为两个阶段，第一步为竞拍，使用Hermez的原生代币HEZ进行拍卖，在限定时间内出价最高的人成为下一轮的协调者。

第二个阶段为「捐赠」，该获胜协调者出价的HEZ会投入一个智能合约，然后合约会将这些HEZ分为三个部分：

30%销毁：这部分HEZ将被永久移除；40%捐赠：这部分HEZ将被转入捐赠账户，这些捐款可能会提供给开发者资助平台Gitcoin或其他捐赠平台，进行二次方捐款；30%奖励：这部分HEZ将会被作为Hermez网络的奖励作为激励，以提升网络采用度。代币分配

Hermez将发行1亿枚HEZ代币，初始的流通率为8.25%。其中，

65%分配给激励措施或战略合作伙伴；20%分配给Hermez的创始人；15%分配给Hermez的开发团队。

团队和创始人的代币最多需要3年时间才完全解锁，其他部分的代币2年时间完全解锁。

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