LYG:「zkEVM 战争」升温 一文全面对比Polygon zkEVM与zkSync Era

原文标题：《AcomparisonofzkEVMs》

原文作者：DanielLubarov?

原文编译：Kxp，BlockBeats

随着「zkEVM战争」的升温，公众讨论了许多关于不同zkEVM的优点。但也存在一些错误的信息，因此我们想澄清一些关于PolygonzkEVM以及它与其他项目的比较的事实。

作为Polygon的一名员工，我有偏见，但我会尽力保持比较公正。我主要关注Polygon的zkEVM和zkSyncEra，因为它们已经投入生产使用，并且我不太了解其他zkEVM项目。

zkSync的zkEVM和证明器由100?k多行代码组成。我尽力提供准确的摘要，如果有任何不准确之处，请告诉我，我会进行更正。

EVM兼容性

币安将于8月15日进行币本位合约交易服务升级:8月11日消息，据官方公告，为了提升系统性能和稳定性，币安将于8月15日10:00（东八区时间）对币本位合约交易服务进行升级，升级时长预计需要60分钟。[2023/8/11 16:20:48]

PolygonzkEVM直接执行EVM字节码。根据Vitalik的分类，它是一种类型3的zkEVM。很快它将成为类型2?；目前我们缺少四个预编译。Scroll也在努力向类型2zkEVM发展。

相比之下，zkSyncEra使用不同的字节码格式，通过提供编译器来支持Solidity。这使它成为一种类型4的zkEVM：它支持Solidity，但不支持EVM字节码本身。例如Hardhat这样的工具不能直接使用，尽管可以使用zkSync的插件。

zkSync认为他们的zkVM更加具有未来性，即它可以更好地与Solidity以外的语言配合使用。但是，他们的VM似乎继承了EVM的许多性能特征，例如其256位字大小。像Miden这样的zkVM可能更具有未来性，因为它是为通用计算而设计的，而不是专注于Solidity。

PEPE涨幅超50%，币价续创历史新高:金色财经报道，据行情数据显示，meme 币 Pepe（PEPE）过去24小时涨幅超50%，现报价0.0000026000 美元，创历史新高。[2023/5/5 14:45:18]

性能

性能一直是Polygon的重点，我们的zkEVM非常高效。在CPU上运行我们的证明器的成本大约为每笔交易0.000084美元。

虽然我们没有找到任何关于zkSync的zkEVM的工作基准，但我们怀疑由于我们非常不同的ZK技术选择，存在着很大的性能差距。

域选择

经过研究多个替代方案，我们选择了所谓的Goldilocksfield，一个二阶巨大素数域?2?^?64-2?^?32+1?。它的小尺寸和美丽的二进制结构导致了极快的域操作，乘法仅需在现代CPU上花费不到两个周期。

NFT项目y00ts：3月27日起将迁移至Polygon，24小时内完成迁移将获得奖励:3月26日消息，NFT项目y00ts在推特上表示将于3月27日开始迁移至Polygon，用户可以直接从我们的官方网站迁移，在24小时内完成迁移将获得奖励。Gas费用将由Magic Eden提供，质押也将免费。

在最初的24小时内，y00ts团队将在Polygon上根据y00ts数量一比一空投BTC DeGod。快照将于迁移开始24小时后在Polygon上进行。官方将随即选择可获得空投的y00t，ID号将在Discord上公布（附有申领说明）。

此外，为了专注于EVM，y00ts团队反对在SOL上进一步开发y00ts/DeGods。DeGods将于3月31日迁移至以太坊。

此前消息，y00ts创始人Frank III表示，Polygon向y00ts支付了300万美元，以此来促进该项目向Polygon的迁移。[2023/3/26 13:27:27]

zkSync采用了更传统的方法，使用基于alt-bn?128曲线的SNARK。基础域的大小约为254位，域乘法在CPU上需要大约80个周期。

V神：在扩容路线图的最后，以太坊将能够每秒处理 10 万笔交易:7月21日消息，以太坊创始人Vitalik Buterin在巴黎的EthCC会议上谈到以太坊未来路线图，包括\"Merge\" 与“Surge”。“在这个路线图的最后，以太坊将成为一个更具可扩展性的系统，Vitalik说，到最后，以太坊将能够每秒处理 100,000 笔交易。不过Vitalik也指出，由于网络的复杂性和变化的速度，追求这些去中心化的目标很困难。（Coindesk）[2022/7/21 2:29:48]

为了感受到这种巨大差异的影响，我们可以看看Celer的SHA?2基准测试。在那里，我们的STARK证明器比基于椭圆曲线的证明器快了5-50倍。

alt-bn?128的优点在于EVM原生支持它，因此向Ethereum提交证明更简单。在Polygon，我们将最终的聚合证明用alt-bn?128的fflonk证明「包裹」起来。虽然我们的方法需要更多的工作，但我们认为这对于不可思议的性能增益来说是值得的。

算术化

区别不止于此。我们的zkEVM基于STARKs构建，但具有现代化的变化。我们有一个主STARK用于CPU，还有其他用于算术、哈希等的STARK。这些表格可以连接，就像我们在RapidUp中描述的那样。这类似于物理CPU，它们经常有协处理器来加速渲染、Crypto或ML推断等密集操作。

以Keccak为例。由于它在EVM应用中被广泛使用，我们设计了一个专门的STARK用于它，使用了一些我们在这里记录的新技巧。设计这样的定制算术化需要大量的工作，但它带来了回报，使我们能够每秒证明数百个Keccak排列。

zkSync采用了我称之为更传统的方法。他们使用基于PLONK的证明器，尽管它支持自定义门，但他们的zkEVM并没有多少使用；大多数计算都是使用一个名为SelectorOptimizedWidth?4?MainGateWithDNext的通用门进行的。它似乎比vanillaPLONK门稍微强大一些，但仍然局限于像mul-adds这样的简单操作。

值得赞扬的是，zkSync使用了查找参数，这是一种更现代的技术，可以帮助提高像Keccak这样的效率。但是，没有自定义算术化，?256位数学、Keccak等等的效率都会大打折扣。

安全性

Polygon非常重视安全性，我们的zkEVM经过了两次独立审计：一次是由Spearbit进行的，另一次是由Hexens进行的。两份报告都可以在这里公开查看。我们还发布了验证部署的说明。

我们不知道zkSync的zkEVM是否经过任何公开审计。zkSync的网站列出了桥接合约的审计，但没有zkEVM本身的审计。

除了审计外，两个项目都有各种「安全备胎」，以提供备用的安全层，但这是一个很深的话题，我在这里不会详细介绍。

L1数据

PolygonzkEVM将所有交易数据发布到L1。在Twitter上存在一些关于此的混淆，有关此的Gas费用请参见Edu的文章。目前，平均交易大小约为120字节，因此每笔交易的Gas费用约为120*?16?=?1920?Gas。

zkSync则发布状态差异。恶意的序列化器可能会隐瞒交易数据，但zkSync认为拥有当前状态的trie足以确保安全。这似乎存在争议，因为通常预期交易数据是可用的，并且某些应用程序依赖于此。

查看经过更正的数据后，我们可以发现我们的zkEVM和zkSync的每笔交易Gas费用基本相同。这些数字可能会随着每个链上发生的交易类型的混合而随时间变化，但截至今日，状态差异并没有节省任何Gas费用；两个系统都向L1发送大约120字节的每笔交易数据。

我们计划在这里进行一些优化，但不使用状态差异。交易本身可以进行压缩，降低Gas费用，同时仍能保证交易数据的可用性。敬请期待！

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