ARK:ZK-Rollup：比较zkSync和StarkWare

我们比较了zkSync和StarkNet——它们是两个突出的ZK-Rollup，它们以扩展以太坊网络为目标。ZK-Rollup是什么？zkSync和StarkNet有什么不同？什么是SNARK和STARK？今天我们就来看看这些问题的答案，同时也探索一下每个协议各自的路线图和生态系统。

内容提要：

先决条件

背景

ZK-Rollup

ZK-Rollupvs.OptimisticRollup

zkSyncvs.StarkNet

SNARKvs.STARK

EVM兼容性

生态系统的比较

发展路线图

总结

先决条件

为了能够最大限度地理解本文，首先应该对区块链基础知识和第2层扩展有充分的了解。

背景

zkSync和StarkNet是两个最大的第二层(L2)解决方案，利用ZK-Rollup技术来扩展以太坊网络。

ZK-Rollup

在我们讨论ZK-Rollup之前，我们应该先了解什么是零知识证明(ZKP)，以及它们在Rollup中如何使用?在密码学中，零知识证明或协议是一种方法，通过这种方法，一方(证明者)可以向另一方(验证者)证明给定的陈述是正确的，同时避免在陈述是正确的事实之外披露其他的信息。

zk-Rollup项目INTMAX完成500万美元种子轮融资:4月13日消息，用于各种网络服务和金融的无状态zk-Rollup项目INTMAX的开发公司Ryodan Systems AG宣布完成了500万美元的种子轮融资。HashKey Capital、Bitscale Capital、B Dash Ventures、SNZ、Scroll、Mask Network和Alchemy Ventures等参投。

INTMAX路线图显示，将于2023年二季度在以太坊主网上发布其Alpha测试版。2023年第四季度INTMAX主网正式发布。任何验证者/矿工都可以参与网络。[2023/4/14 14:02:33]

在ZK-Rollup的情况下，一个sequencer节点会批量处理数百个Rollup链交易，生成一个SNARK或STARK证明(稍后详细介绍)，然后将这些交易发布到第一层。这些证明被称为有效性证明，在将交易的状态发布到以太坊主网之前，对交易进行加密验证。

ZK-Rollupvs.OptimisticRollup

基于zk-Rollup的Layer 2隐私协议Zecrey获得Polygon基金会的资助:10月24日消息，基于zk-Rollup的Layer 2隐私协议Zecrey宣布获得Polygon基金会的资助。[2021/10/24 6:10:24]

与OptimisticRollup相比，ZKP允许ZK-Rollup具有可忽略不计的提款延迟以及更高级别的安全性，因为我们不需要等待防欺诈窗口关闭或依赖于交易验证者的诚实。

除了这些优点之外，ZK-Rollup还具有在未来迭代中支持私人交易的潜力。像Zcash和AztecNetwork这样的项目已经实现了ZK-proof的隐私保护功能，zkSync也公开表示打算让他们的交易在未来变得更私密。

与OptimisticRollup相比，ZK-Rollu从理论上来说，在每秒交易(TPS)上限、交易终止时间和安全性方面具有优势。但是，它们在EVM兼容性方面却不尽如人意。ZK-Rollup的这些特性使得VitalikButerin相信，在短期内，OptimisticRollup可能在通用EVM计算中更优越。但从中期到长期来看，随着技术的改进，ZK-Rollup将在所有用例中胜出。

zkSync与StarkNet

现在我们已经对ZK-Rollup的工作方式有了直观的理解，可以开始zkSync和StarkNet的比较之旅了。

安永已开源以太坊二层方案Nightfall 3，采用ZK-Optimistic Rollup机制:7月2日消息，安永宣布推出并开源以太坊二层方案c，Nightfall 3采用ZK-Optimistic Rollup机制，将零知识证明（ZK或ZKP）与处理交易验证的新模型相结合，以提高效率并降低交易成本。ZK-Optimistic Rollup为了确保只有正确形成的第二层区块被纳入最终的区块链记录，从经济上激励用户挑战不正确的区块，当提出挑战时，智能合约对挑战的准确性进行仲裁，奖励正确的挑战，并删除不正确的第二层区块。（Prnewswire）[2021/7/2 0:22:54]

zkSyncV1是MatterLabs于2020年6月向以太坊主网发布的SNARK证明Rollup协议。MatterLabs于2022年2月在以太坊测试网上发布了第一个兼容EVM的ZK-RollupzkSyncV2。

StarkNet是StarkWareLtd.于2021年11月在以太坊测试网上发布的STARK证明Rollup协议。该协议在Alpha版本0.4.0时，于同月晚些时候发布到了主网。

zkSync和StarkNet之间的一个关键区别是，它们使用了不同的验证协议，称为SNARK(简洁的非交互式知识论证)和STARK(可扩展的透明知识论证)。

以太坊侧链SKALE CTO：zk-STARKs技术还不足以实现规模化:6月10日消息，以太坊侧链平台SKALE Network首席技术官Konstantin Kladko在接受采访时表示，以太坊Layer 2扩容方案zkRollup的基础技术，即零知识技术zk-STARKs还不足以实现规模化。他称，SKALE对zk-STARKs做了很多研究，并得出的结论，zk-STARKs是一项很有前途的基础技术，但可能需要5年时间才能成熟。从这个意义上说，它的发展速度很慢。（Cointelegraph）[2020/6/10]

SNARKvs.STARK

SNARK和STARK的根本区别在于它们的设置过程、可扩展性和量子计算机的抗攻击能力。

ZK-SNARK必须经过一个可信的设置阶段，在其中我们必须信任一小群开发人员不会操纵代码或泄露漏洞信息。这个设置只需要完成一次，并且不存在重大的安全风险，但却破坏了它的去中心化。

另一方面，ZK-STARK使用公开可验证的随机性来创建去信任的可验证系统，从而无需信任设置。STARK目前也具有量子弹性，而SNARK有可能被量子计算机攻击破解。

最后，ZK-STARK在计算速度和大小上也比ZK-SNARK更可扩展，有可能提高10倍的速度。然而，ZK-STARK目前的一个缺点是，该技术还不是很成熟，这限制了它的通用性。

动态 | Zcoin首席运营官：zk-SNARKs或允许恶意代理商制造额外令牌:据cryptobriefing报道，Zcoin（XZC）首席运营官Reuben Yap表示，未经证实的加密假设和zk-SNARK的潜在bug会将使用该算法的区块链（如Zcash）置于安全风险之下。 zk-SNARKs（Zcash使用的隐私算法）的基本缺陷可能会允许恶意代理商制造额外的令牌。[2019/1/18]

EVM兼容性

由于zkSync和StarkNet使用了两种不同的方法，它们在EVM兼容性上也有所不同。zkSyncV2声称99%EVM与Solidity和Vyper兼容，需要先编译成中间语言Yul，然后再通过LLVM编译成zkEVM字节码。此外，zkSync支持他们的ZKP优化的类Rust的语言Zinc，它可以使用LLVM直接编译成字节码。然而，Zinc目前还不是图灵完备的，由于zkSync专注于Solidity兼容性，其开发自2021年9月以来已经停止。

另一方面，StarkNet目前并没有开发EVM兼容性。要在StarkNet上部署智能合约，开发人员需要学习Cairo，它是StarkWare为STARK可验证程序构建的一种编程语言。另外，智能合约开发者也可以选择使用NetherindEth开发的Warp将他们的Solidity代码转换为Cairo。但仍然有一些Solidity特性不被转译器支持，并且与zkSyncV2的EVM兼容相差甚远。

StarkNet与StarkEx

我们可能听说过StarkEx，它是StarkWare的另一项主要技术。StarkEx不是一个ZK-Rollup，而是一个可定制的第二层SaaS(软件即服务)，它使用STARK证明为应用程序提供大规模扩展。

为了避免混淆两者，最简单的方法就是记住以下几点：

StarkNet是一个通用的Rollup链。StarkEx是一个专门为应用程序设计的工具包。

StarkNet扩展以太坊。StarkEx扩展去中心化的交易所。

StarkNet允许dapp之间互操作，但StarkEx不允许。

理解这两者之间的差异很重要，因为虽然使用StarkEx的DApp被包含在StarkNet生态系统中是很常见的，但TVL等指标是完全独立的。

生态系统的比较

现在我们来看看StarkNet和zkSync各自的生态系统。下面是一个图形对比。

截至2022年7月12日，zkSync的(V1&V2)TVL为5700万美元。整个协议也是100%开源的，他们的Github存储库目前有1.4k星和350多个分叉。它们的基础架构主要是用Rust和Typescript构建的。目前有112个dapp构建在zkSync上，其中10个在主网上。zkSync上的一些著名项目包括Zigzag，Argent等。

StarkNet的TVL目前约为63.5万美元，有78个dapp正在开发中，只有少数应用在主网上。与其他著名的Rollup协议不同，StarkNet目前是非开源的，它的基础设施是用Cairo构建的。StarkNet上一些著名的协议包括ArgentX(Argent为StarkNet开发的Web3钱包)和OrbiterFinance(一个去中心化的跨Rollup桥)。

当比较他们在社交媒体上的表现时，zkSync在Twitter上有大约有87K的关注者，在Discord和Telegram上有差不多的成员数量。

正如我们所看到的，zkSync和StarkNet的生态系统远不如Optimism和Arbitrum等OptimisticRollup协议的生态系统成熟。然而，zkSync和StarkNet都拥有强大的用户和开发者社区，前景广阔。

发展路线图

在短期内，zkSync一个重大里程碑将是他们的V2Alpha主网发布，目前还没有具体的发布日期。zkSync的长期计划包括完全去中心化、zkSync代币空投以及实现隐私保护智能合约。作为去中心化计划的一部分，他们未来的代币将用于质押，以便成为zkSync网络上的验证者。

StarkWare的短期目标是升级他们的Alpha主网，为稳定版本做准备。他们的长期目标有三个方面：建立可用性、提高性能和去中心化。

StarkWare认为他们已经完成了第一个目标，目前他们的开发重点是改善吞吐量、交易成本和延迟问题。StarkWare最近还发布了他们的去中心化提案，其中包括计划于2022年9月发布的StarkNet代币空投公告。StarkNet的代币将用于系统治理、交易费用支付和参与StarkNet的共识机制。

Source：https://medium.com/@tokeninsight/zksync-vs-starkware-whats-the-difference-between-the-top-two-zk-Rollups-66d1a7d08ef3

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