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ETH研究员:不借助Layer2 如何在以太坊Layer1上构建原生zkEVM?

来源: 互联网时间:2023-05-08 07:09:49

似乎有一种普遍的误解,认为以太坊只能通过L2进行扩展。我可能会因此而受到一些指责,因为我写了太多关于L2 Rollup的文章,而没有足够地覆盖L1扩展路线图,为此我道歉——在这里,我试图纠正这个错误,现在L2已经被很好地理解、接受和采用了。尤其是Arbitrum One,它已经证明了自己是仅次于以太坊L1的第二大智能合约链。

但首先,一个更糟糕的版本是“ETH”只能用L2来进行扩展。需要明确的是,ETH作为一种货币资产,可以通过L1、侧链、其他L1、L2、类似L2的结构(如validum和optimistic链)进行扩展,甚至可以通过CEX和中心化服务提供商进行扩展。

有数百万ETH桥接到L2和非L2链,还有数百万桥接到非区块链场所。是的,L1和(成熟的)L2上的ETH为你提供了原生安全保证,但即使其他解决方案可能具有不同的安全假设,它们仍然可以扩展ETH或以太资产。说句题外话,事实上,比特币是一种主要通过中心化服务进行扩展的资产的完美例子,它仍然是该行业的主导资产。记住——一项资产要有价值,你所需要做的就是让最富有的1%的人、家庭和机构相信它。

当然,这并不意味着以太坊可以扩展,我的观点是必须将ETH或以太币与以太坊区分开来。现在,这里还有进一步的细微差别。例如,BSC扩展了以太坊的技术堆栈,它确实在ETH和ERC-20之间架起了桥梁,但有些人可能会认为它不能扩展以太坊的网络。

先不说这些,让我们回到将以太坊L1升级到zkEVM的问题上。实际上,在此之前,常规的免责声明—我是一名业余博主,我对区块链开发如何工作一无所知,我甚至不知道我所说的是否可能。所以,就把它当作一个扶手椅爱好者的白日梦吧。

使用ZKP扩展区块链是一个古老的概念。我不知道它第一次被谈论是什么时候,但我相信它是关于比特币的,早于以太坊本身。ZK-SNARKing以太坊也早于rollup的概念。当然,当 ZK rollup 在 2020 年第一季度与 Loopring 以及随后在第二季度与 StarkEx 和 zkSync(现为 Lite)以及 Mina 一起证明这一概念时,对 ZK-SNARKing 以太坊的研究进入了超速发展阶段。2021年,我相信是Matter Labs普及了“zkEVM”术语,并被沿用了下来。以太坊基金会的隐私和扩展探索团队是L1-zkEVM的主要创新者,后来还加入了Scroll、Consensys、Taiko和其他贡献者。

是zkEVM, ZK-EVM, ZkEVM, Zkevm吗?谁知道呢,我们就叫它zkEVM吧。

那么,L1 zkEVM升级将如何进行呢?有很多方法可以做到这一点,但这是我的看法。再说一次,我不知道这是否可行,所以就把它当成概念艺术吧。

第一步是查看Type-2/2.5和Type-1 zkEVM rollup在生产中对概念进行实战测试——即将推出的项目包括Scroll, Linea(?)和Taiko,缩短验证时间等。下一个先决条件是EIP-4844、无状态性和PBS(这些是并行发生的,所以说“下一个”可能会产生误导)。(注:当然,zkEVM可以没有这些,但是我这里只说说我是怎么看待它的,就像上面说的那样。)

接下来,我想看看Enshrined zkEVM 桥。这将允许Type-1 zkEVM部署在L1之上。这将对最终用于L1 zkEVM的确切代码和zk电路进行实战测试。它还允许L2在没有任何智能合约的情况下完全去中心化存在,这有效地体现了L2 zkEVM rollup。它们将插入PBS基础设施,由构建器充当测序器。你只需要一个诚实的建造者。这些构建器将对块进行排序,并将每个槽提交给L1。这意味着这些enshrined rollup的最终结果将与L1相同。这也将带来有趣的新可能性,比如这些enshrined rollup之间的原子可组合性。

值得注意的是,Type-1 zkEVM rollup可以存在于这样一个封闭的zkEVM桥之外——比如Taiko——所以也许我们可以通过称它们为Type-0来区分它们?需要说明的是,这些代码与将来的L1升级使用相同的代码。

一旦在生产环境中对它们进行了实战测试,L1执行层就为zkEVM升级做好了准备。构建者将再次对交易进行排序,生成证明并向共识层提交证明和数据。请注意,对于L1 zkEVM,现在在共识层上验证了证明。构建器不仅可以生成有效性证明,还可以生成verkle/状态证明和数据可用性/kzg证明。然后,非构建者节点只需验证这些证明,有效地验证大量的TPS,包括L2, L3,等等,所有这些都是由 L1 zkEVM 的单一简洁证明证明的,一个证明可以统治所有这些,在消费者智能手机或笔记本电脑上。

Enshrined zkEVM桥将继续存在于L1执行层之上。另一种方法是将其移动到共识层,并且我们可以有许多enshrined L1 rollup。但我认为最好的方法是有一个规范的enshrined L1 rollup。顺便说一句,我曾在2021年称它们为“规范rollup”,后来我看到贾斯汀·德雷克(Justin Drake)将同样的想法称为“enshrined rollups”,这种命名法一直沿用至今。所以,无论如何,你有一个L1 enshrined rollup,许多Type-0 enshrined L2 rollups在上面,当然,还有传统的L2和主权rollup。

在这一点上,重要的是要注意,enshrined L2 rollup有自己的一套权衡。当这一切发生的时候,zkEVM将会非常缓慢,有吞吐量和功能限制,我们可能每隔几年才升级一次,如果有的话。也不会有治理或主权——它们将完全由以太坊节点运行者执行。因此,创新将始终是在传统的L2上,在成熟的状态下,它将拥有99%的好处,而没有任何缺点,我预计90%的用户将继续使用它们。传统的L2、类似于L2的混合版本,如validiums或optimistic链、enshrined L2和enshrined L1 rollup,都为用户提供了不同的权衡和功能,我相信所有这些组合在一起,它们将能够满足未来几十年区块链生态系统中的几乎所有需求。

当然,所有这些都可能是多余的,我们并不真正需要这么多的吞吐量,更谨慎的做法是将 L1 照原样僵化,我们可能永远不会在 L1 上看到 zkEVM。即使发生这种情况,我也要说我们正在接近这个十年的尾声。谁知道呢?但我个人希望看到这个愿景成真,因为这听起来很有趣。我给你们留一个老帖子,Fanciful Endgame。当然,事情已经发生了变化,但精神仍然存在。

原文:《Ethereum L1 zkEVM》

编译:Kate, Marsbit

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