ViaBTCCapitalInsight丨zkSyncvsStarkWare,zkRollup的竞争

Layer 2 已来，

尽管以太坊计划在今年下半年进行合并转成 POS，但是其 TPS 在短时间内并无明显优化，因而中短期内以太坊扩容还需要靠 Layer 2，其中 Rollup 技术就被寄以厚望。而在 2022 年 5 月底，以太坊 Layer 2 项目 Optimism 抢先发币，将市场的关注再一次拉回 Layer 2 赛道。

Rollup 主要分为 Optimistic Rollup 和 zkRollup 两种方向，Optimistic Rollup 的代表项目是 Optimism 和 Arbitrum，zkRollup 的代表项目是 zkSync 和 StarkWare( 虽然后者不仅仅是 zkRollup）。

根据 L2BEAT 的数据，6 月 14 日 zkSync 的 TVL 约 6000 万美元，在未发币的项目里仅次于 Arbitrum。zkSync 是一种基于 zkRollup 技术的无需信任的协议，用于扩展以太坊上进行低成本的交易。

而 StarkWare 又分为许可型的 StarkEx 和 Starknet。StarkEx 于 2021 年 6 月推出主网,现在是支持 Volition 的 V4.5。StarkEx 的 TVL 目前超\(10 亿，达到\)1.7 亿总成交量以及 $ 5960 亿累计成交量。

本文将分为上下两篇，简要概述 zkSync 和 StarkWare 在 Rollup 底层技术与差异以及目前各自生态圈发展的动态。

zkRollup

zkRollup 是 Rollup 技术的一种，它使用有效性证明来扩展计算，即每批交易都带有一个加密证明，该证明由以太坊智能合约验证交易的有效性。在 zkRollup 的设计中，以太坊上的智能合约保管所有资金，而以太坊二层则负责执行计算和存储。其基本的流程是用户签署交易并将其提交给验证者，验证者可以将多达数千笔交易汇总到一起，并将最新状态的根哈希提交给以太坊主网上的智能合约，同时附上一个 SNARK 或者 STARK 证明以证实这个新状态确实是将一些正确的交易应用于旧状态迭代的结果。

相较现有的其他以太坊 L2 扩展解决方案，zkRollup 技术在安全性和可用性方面尤为突出。zkRollup 将复杂的密码学和链上数据可用性进行结合，是唯一不需要任何第三方操作活动来确保资金安全的 L2 扩展解决方案。具体而言，在 zkSync 中，任何资金的进出都依靠一个纯数学基础的有效性证明，zkSync 的验证者无法伪造有效性证明来破坏状态或窃取资金，因此 zkSync 不需要第三方在线监控；即使验证者停止工作，用户也可以随时从 zkRollup 智能合约中发起请求提出自己的资金。另外，以太坊网络的拥堵也不影响 zkSync 的资产安全，这避免了基于欺诈证明的 Optimistic Rollup 在网络严重拥堵情况下无法及时防范欺诈交易的安全隐患。

zkRollup 的另外一个优势是其提现速度相比其他 Rollup 方案要更快。当资产从 L2 提现到 L1 时，受益于有效性证明，zkRollup 无需设置长达一周的挑战期来防范欺诈，其提现速度通常是十分钟到几个小时，越多交易提现反而速度越快。

下面笔者将针对 zkSync 及其重点生态项目进行分析

zkSync 概述

基于 zkRollup 的 zkSync 同样仅依靠数学来继承 L1 的安全性，并不像其他扩展解决方案依赖于经济保证或第三方，因而其提供的安全属性更强。但是，zkRollup 所用到的零知识在密码学还属于早期阶段，许多基础设施还未完善，开发门槛相对较高，对开发者的开发能力要求更强。而 zkSync 背后的开发公司 Matter Labs 是以太坊零知识证明技术的先驱，具有强大的研发能力。 

2020 年 6 月，zkSync1.0 正式上线以太坊主网，主要用于支付。根据https://l2fees.info/ 的数据显示，zkSync1.0 的转账成本是以太坊主网的 1/50 左右。zkSync1.0 稳定运行近两年，已经被越来越多的应用接入，例如最近几轮的 Gitcoin 捐赠中 zkSync 就被选为主要支付方式。

2021 年 11 月，zkSync 在 B 轮融资拿到了包括 a16z 在内的 5000 万美元融资，投资机构背景相当豪华，成为头部机构眼中的香饽饽。

2022 年 2 月，zkSync 2.0 公开测试网正式上线，使 zkSync 成为第一个能够执行原生以太坊智能合约的 zkRollup。具体而言，该版本支持 Solidity 0.8.x，提供的 Web3 API 与以太坊完全兼容，允许开发人员在 zkSync 上轻松测试和开发智能合约，允许开发人员将数据从以太坊 L1 传递到 zkSync 上的智能合约，提供运行各种智能合约所需的信息。

zkSync 重点生态项目

尽管 zkSync 2.0 还没正式上线，但已经有不少应用在考虑支持 zkSync，包括 Curve 这样的 DeFi 龙头项目。下面笔者将列举几个 zkSync 生态项目。 

1、钱包类项目 Argent

网站：https://www.argent.xyz

Argent 是一个基于 zkSync 的非托管钱包，旨在为普通用户提供 DeFi 和 Web3 里最简单和最安全的体验，包括 zkSync 的支付功能。为了解决加密钱包门槛较高的问题，Argent 提出了一种无需助记词的链下恢复账号的方法。基于这种方法，Argent 可以加密用户的私钥并保存在云存储，加密私钥的密码 KEK 则保存在 Argent。一旦用户丢失了手机需要在新设备恢复账号的时候，Argent 可以检测用户的云存储是否有加密后的私钥，再通过短信和电子邮件验证用户身份，最后将 KEK 发送到用户的设备。这样用户就可以用 KEK 解密其云存储上面的加密私钥。

 2、DEX 类项目 ZigZag

网站：https://info.zigzag.exchange

ZigZag 是一个去中心化的订单簿交易所，由 zkRollup 提供支持，用户能够以接近零的费用无缝安全地进行限价单或市价单交易。

3、跨链桥项目 Orbiter

网站：https://www.orbiter.finance/

Orbiter Finance 是一个去中心化的跨 Rollup 的二层桥，目前已经支持多个 Layer 2 协议，其中包括 zkSync 在内的代币转移，手续费低，转账速度快。

4、NFT 项目 Mint Square

网站：https://mintsquare.io/

Mint Square 是基于以太坊 Layer 2 zkRollup 的 NFT 平台，支持 Starknet 和 zkSync，希望未来可以让更多人参与铸造和交易 NFT 资产。

下篇内容将为大家介绍 StarkWare 及其生态项目，并与 zkSync 进行对比和总结。

StarkWare

StarkWare 正在构建 StarkNet，这是一个去中心化、无需许可且抗审查的 STARK 驱动的 L2 ZK-Rollup，且支持基于以太坊的通用计算的协议。它基于图灵完备的 Cairo 语言。

开发人员、用户和 StarkNet 节点将完成人们对无需许可的 L2 Rollup 所期望的一切：开发人员可以构建实现自己业务逻辑的应用程序，并将它们部署在 StarkNet 上；用户可以将交易发送到 StarkNet 以执行，就像他们今天与以太坊交互一样；StarkNet 节点和参与者将受到加密经济激励，以确保网络高效、公平地运行。

StarkEx 是首个使用基于 STARK 的 ZK-Rollup 扩展应用程序能力的实用案例，是其 L2 可扩展性引擎，项目可以使用它来实现廉价的链下计算，即证明执行正确性的 STARK 证明是在链下生成的。这样的证明最多可以支持 12,000–500,000 笔交易（取决于交易类型），并将证明发送给 STARK 验证者以在链上被接受；这意味着对所有交易都进行一次验证，即每笔交易的 gas 成本极低。自 2020 年 6 月以来，StarkEx 已为处理逻辑复杂的交易（现货交易、衍生品和 NFT）以及支付等领域的多个用户提供服务，包括 DeversiFi、dydx、ImmutableX 和 Sorare。

值得注意的是，StarkWare 已成为还未发币就开始持续盈利的公司，这与提供 zkRollup SaaS 服务的 StarkEx 有着密不可分的关系，在未来或许有更多 DApp 和传统机构使用其定制化服务。

StarkNet 是一个无需许可的 Layer2 网络，任何用户或开发人员都可以在其中部署以 Cairo 语言开发的智能合约。与 StarkEx 不同，StarkNet 应用程序负责提交交易，其排序器负责批量处理交易并发送进行处理和证明。StarkNet 支持 Rollup 数据可用性模式，这意味着 Rollup 的状态与 STARK 证明将一起写入以太坊。

StarkNet Alpha 已于 2011 年 6 月发布到公共测试网，并于 11 月发布到主网。目前进入第二阶段：关注性能、关注吞吐量、交易成本和延迟；后续将对排序器移交社区管理，逐渐实现去中心化。此外，全节点将使任何人都可以在本地保存和验证网络状态，准确跟踪正在发生的事情。三支队伍 Erigon、Nethermind 和 Equilibrium 正在开发全节点。

2022 年 5 月 25 日 StarkWare 宣布以 80 亿美元估值完成 1 亿美元 D 轮融资，本轮融资由 Greenoaks Capital 和 Coatue 领投，包括 Tiger Global 在内的其他现有和新投资者参投。D 轮融资完成后，StarkWare 总融资金额已达到 2.62 亿美元。

截至到 2022 年 6 月 12 日，通过 StarkEx 平台的 TVL 为 10 亿美金，Tx 总数 1.84 亿次，累计交易量 6150 亿美金，NFT mint 5840 万个。  

 除了 StarkEx 支持的明星项目之外，StarkNet 的开发也非常迅速，大量的项目和 DApp 选择在其主网上进行开发部署，同时也会在 zkSync 上同步开发部署。下面笔者将列举几个 Starkware 生态的项目。

1、基础设施层类项目 Nethermind

网站：https://nethermind.io/

Nethermind.io 是一家专门提供以太坊和 Layer2 软件解决方案的公司，提供多个去中心化基础设施构建模块：Nethermind 客户端（可定制型以太坊客户端），Warp- 开源 EVM 到 Cairo 转译器，实现在 StarkNet 上直接部署智能合约 Voyager，可轻松浏览 StarkNet 并与之交互。

2、钱包类项目 Braavos

网站：https://braavos.app/

StarkNet 上的自托管钱包，可以使用户友好地管理自己的资金和 NFT，支持火狐和谷歌浏览器，目前开发至 2.0 版本。

3、NFT Marketplace 类项目 Aspect (prev. PlayOasis)

网站：https://testnet.aspect.co/

Aspect 是一个建立在 StarkNet 上的 NFT Marketplace，在 StarkNet 测试网上运行，目前处于 alpha 阶段，支持创作、买和卖，此外在 Argent X Wallet 和 Braavos 钱包均可实现。

4、元宇宙类项目 Altzone

网站：https://www.altzone.io/

Altzone 是将智能合约交互用 3D 界面替代的协议，并与现有协议集成以构建颠覆性的用户体验，利用 3D 体验以简单的可视化方式传达许多复杂、抽象的概念。Altzone 应用包括跨链桥、可组合的 DeFi 策略和 DEX，甚至可以实现创建颠覆性的链上数据可视化。在产品形态上，Altzone 有 3D 版 NFT 购物体验的画廊 Gallery，DeFi 交互的场所如银行，并与 JediSwap 进行合作。 

5、跨链桥类项目 Layerswap

网站：https://www.layerswap.io/

使用 LayerSwap，用户可以将加密账户直接桥接到第 2 层网络。当用户将加密货币从 Coinbase、Binance 或 FTX 等目前支持的 8 个中心化交易所转移到 Arbitrum、zkSync、Loopring、Starknet 和其他 L2 时，可节省高达 10 倍的费用。

 6、借贷类项目 zkLend

网站：https://zklend.com/

zkLend 是一个建立在 StarkNet 上的 L2 货币市场协议，结合了 zkRollup 的可扩展性、卓越的交易速度、节约成本和保证安全性。不仅服务于 DeFi 用户，zkLend 还针对机构用户，允许获得许可的参与者在不影响 StarkNet 的合规性和安全性的情况下进行存款、借贷和借贷。

zkSync vs. StarkWare, zkRollup 赛道的竞争

zkSync 和 StarkWare 是 zkRollup 赛道的两大主要选手。两者都基于 zkRollup，有相似的架构来提交有效性证明，有相应的 zkRollup 技术优势，但在具体技术上略有不同。

StarkWare 使用他们发明的 STARKs 证明的密码学技术，而 zkSync 使用 SNARKs 证明。STARKs 意味着系统运行无需信任设置，生成 STARKs 证明的速度比 SNARKs 的快 10 倍。但另一方面，STARKs 技术相对来说不如 SNARKs 成熟。

在数据可用性方面，zkRollup 类项目可以把交易数据通过 calldata 存入以太坊，允许在 L1 查到交易记录，但这种数据上链方式的 TPS 最高在 2000 左右；不过用户也可以选择将数据存储在链下以降低手续费，这样的话 TPS 可以再扩容 10 倍。而 zkSync 和 StarkWare 都提供了自己的链下数据存储方案，分别是 zkPorter 和 Volition。

zkPorter 将由 zkSync 代币质押者以 PoS 方式提供安全保障。目前 zkPorter 仍在开发中。一旦 zkPorter 上线，它可以通过将数据从链上移开来提供恒定的、低至 1-3 美分的交易费用。

在 EVM 支持方面，StarkWare 并不原生支持 EVM，只能通过一个叫 Warp 的代码转译器将 Solidity 转译成 StarkWare 的新语言 Cairo。而目前 zkSync 把主要精力放在了支持智能合约的开发上，推出一个高效的、图灵完备的、SNARK 友好的虚拟机 zkEVM 用于执行以太坊智能合约。zkEVM 是一个虚拟机，保留了 EVM 语义，但也是 ZK 友好的，它以与零知识证明计算兼容的方式执行智能合约。届时，以太坊的应用可以无缝迁移到 zkSync 上运行。

总结

虽然目前市场进入熊市，以太坊上的 gas 费用比之前牛市下降不少。但在下一个牛市到来之前，以太坊未必能显著优化 L1 性能。而基于 zkRollup 技术的 zkSync 和 Starkware 使用零知识证明和链上数据可用性来保证用户资金的安全，其安全性等同于以太坊。此外，在保证安全性的前提下，zkSync 和 Starkware 的交易成本相对以太坊而言依然非常低。因此，zkRollup 很可能成为 Vitalik 所说的以太坊在中长期内扩容的主要方式。

作为 zkRollup 的明星项目，zkSync 把设计核心放在了用户和开发人员体验，希望能够降低整个平台的复杂度。从过去这几年的表现看，其团队 Matter Labs 在协议开发上稳步推进，zkSync 2.0 陆续发布更新，整个生态正在繁荣壮大。而 Starkware 由于前期的 StarkEx Saas 服务积累了非常雄厚的开发和生态经验，因此 StarkNet 的开发迅速，目前其开发重点放在了进一步优化提升性能上，同时在去中心化的态度上更加明确。

另外，Layer2 的盈利方式将更加考验这两者生态内容的广度和深度，zkSync 和 StarkNet 两大生态在技术、生态和用户友好层上也正在开展激励的角逐。