Polygon:ZK Rollup 的不变性和可升级性

Arbitrum、Optimism、PolygonzkEVM、Scroll、Starknet、zkSync这些Rollup通常会有两类情况，一类拥有不变性，一类拥有可升级性，但都是出于安全性角度的不同取舍。

ETHBarcelona活动期间，Scroll的研究员ToghrulMaharramov发表了关于zkRollup不变性和可升级性的演讲。

对于zkRollup而言，不变性和可升级性是安全性的两个不同纬度。Arbitrum,Optimism,PolygonzkEVM,Scroll,Starknet,zkSync这些Rollup通常会有两类情况，一类拥有不变性，一类拥有可升级性，但都是出于安全性角度的不同取舍。

ZK-RaaS网络Opside将于8月份集成ZK Stack:6月28日消息，Opside官方表示，将大力支持zkEVM的推广，其中包括zkSync最新公布的ZK Stack。目前，Opside测试网已集成Polygon zkEVM（Hermez），用户可以一键在ETH、BSC和Polygon等L1公链上发行一条属于自己的zkEVM链。

据路线图显示，Opside测试网预计在8月份集成zkSync的ZK Stack。未来还将提供Scroll、Linea等zkEVM解决方案。Opside的多链ZK-PoW算法将为各个公链上的ZK-Rollup提供海量算力支撑。

Opside是一个提供ZK-RaaS（ZK-Rollup as a service）的平台，支持用户一键发布zkEVM。同时支持ZKP挖矿，包括CPU、显卡、FPGA等机器类型。[2023/6/28 22:05:47]

基于ZK Rollup的订单簿DEX DeGate主网Beta版本已向公众开放:5月17日消息，基于ZK Rollup的订单簿DEX DeGate于5月3日正式上线主网Beta版本，首个星期仅限DeGate NFT铸造者访问，目前已解除限制正式并向公众开放使用。

此前消息，DeGate已通过Trail of Bits、Least Authority、Secbit等多家审计机构的审计，同时与Immunefi合作推出了111万美元的漏洞赏金计划。[2023/5/17 15:09:10]

在我们的情况下，我们假设Rollup拥有28天的升级延迟。

StarkWare推出ZK Rollup扩容方案StarkNet Alpha2版本:金色财经报道，据官方消息，StarkWare推出ZK Rollup扩容方案StarkNet Alpha2版本。StarkWare发布了一个测试框架，开发人员现在可以在本地有效地测试他们的合约。新功能包括可组合性，支持智能合约之间的交互；本地测试框架，将允许开发人员通过在本地测试其StarkNet合约部署和交互来加快dApp开发，此版本仅包L2交互，下一版本将扩展功能和易用性；性能提升，改进了StarkNet的设计，支持更高的吞吐量和更短的验证生成时间，允许创建更大的区块，从而降低每个交易的成本。添加了一个内置函数来支持StarkNet合约中更高效的按位运算（文档）；以及StarkNet正在从Ropsten迁移到Goerli。[2021/9/1 22:53:12]

通常，我们在对Rollup做升级时，我们会在BaseLayer重新部署新版本的跨链桥，新版本的Rollup将直接链接新版本的跨链桥。

V神：使用zk rollups可以最有效的减少gas费用:V神在推特表示，在ETH和ERC20 代币转帐中使用zk rollups可以最有效的减少gas费用。[2020/8/4]

有时我们只需要对跨链桥合约做升级，Rollup将直接链接新版本的跨链桥。

不变性的优点在于，不需同步假设，没有复杂的退出机制，防止Rug。

V神：ZK Rollup和Optimistic Rollup均取得巨大进展:以太坊创始人V神刚刚发推表示，Rollups(包括ZK Rollup和Optimistic Rollup)已经存在并继续取得巨大进展。虽然分片（sharding）仍在快速发展，但我们并不依赖于分片来实现1000+的链上TPS。在eth2中，分片和Rollups的缩放增益将成倍增加。[2020/5/21]

但同样也有缺点，在出现漏洞受到攻击时协议较为脆弱，在需要协议升级时没有状态迁移的机制。

可升级性的优点在于可以处理出现漏洞的脆弱性，可以引入协议升级。

可升级性的缺点在于需要同步假设，有复杂的退出机制，无法防止Rug。

对于zkEVM而言，理想状态下，我们希望zkEVM拥有不变性来保障安全性，但同时，我们希望zkEVM保持兼容性，因此需要有可升级性。

因此现在的一个方案是，在有延迟升级机制下，引入安全委员会来快速通过延迟时间。

这里的安全委员会，是外部的领域专业人士的集合，例如L2Beat。只要他们的投票达到了规定的阈值，他们将可以快速通过延迟，进行升级。

通常情况下，在内部团队3/5的多签钱包发起28天的延迟升级，9/12的安全委员会多签可以发起快速通过延迟。

引入安全委员会也会带来新的问题，例如协调问题，还有潜在的不做验证直接投票快速通过的问题。

另一个方案是EnshrinedValidatingBridge。原理是不再通过跨链桥合约来验证L2的证明，而是通过内嵌在L1协议中，通过社会共识来验证证明。

缺点是影响了L1的中立性，增加了L1的协调负担。

并且增加了L1的升级难度，需要设计同质化的验证跨链桥合约。

所以有完美的解决方案吗，实际上目前并不存在。每一个上文提出的方案都对安全性的其他方面做出了取舍。当然我们期待在未来两年，随着L2协议的完善，会达成共识有一个合理的解决方案。

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