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專家專欄
BitKeep研報：深度解讀zkSync Era 原理、應用與生態

BitKeep研報：深度解讀zkSync Era 原理、應用與生態

發表於 2023-05-20 15:40 作者： BitKeep

作者：BitKeep

摘要：

根據Lookonchain監測，三個巨鯨地址過去一周共增持約195 萬枚LDO，Lido Finance V2版本升級投票通過允許用戶提取質押的ETH，鏈上有巨頭持續布局LSD賽道，看好未來賽道的成長性。本文爲大家梳理了一下 zkSync Era 生態的最新動態，得到以下結論：

zkSync Era的出現將交易成本對比之前降低了50 倍，zkSync生態系統呈指數增長趨勢；
衆多生態紛紛部署、遷移至 zkSync 網絡，涉及 DeFi、跨鏈橋、NFT 等各個領域；
以太坊網絡受不可能三角問題，Layer 2 發展是必然趨勢；
zk-EVM競爭白熱化、zkSync Era運用的零知識技術還有待提升和確認。

1.關於zkSync Era

隨着Arbitrum 、SuiNetwork 主網紛紛上线，如今全網最火的黑馬主網當屬zkSync Era網絡了。今年3 月24 日zkSync官方宣布zkSync Era網絡正式面向所有用戶开放。zkSync Era作爲加密領域最受支持的項目之一，從 a16z、Dragonfly、Lightspeed 等公司籌集了超過 4.5 億美元。以太坊網絡的擁堵和高交易費讓人們對 Layer 2 擴容方案更爲青睞。

zkSync 獲得的 4.5 億美元融資將對自身發展和大規模採用的機會產生重大影響，今年很多機構也在开發zk-EVM，包括我們熟知的幣安、polygon、zksync、starknet、scroll、aztec以及小狐狸的母公司consensys都在布局。

BitKeep COO Moka也表示：“BitKeep錢包率先接入zkSync Era，大家可以通過BitKeep APP和插件web錢包管理自己在zkSync Era上的資產。隨着zkSync 2.0 “可組合性”功能升級，我們會在Swap、NFT等全方面支持zkSync生態系統，降低大家體驗zkSync生態門檻，與zkSync 共同發展Rollup生態系統。”

近期 BitKeep 將聯合 zkSync 舉辦以 Diving into zkSync: An Ecosystem of Opportunities 爲主題的Twitter Space，邀請到了Bayo Akins, Infrastructure BD Lead zkSync、Jimmy Yin, Co-Founder @iZUMi Finance 、Mikayla, Operation Manager @Orbiter、Ervin, Co-Founder of Star Protocol and zkSync Name Service 以及 Gua, BD of SyncSwap出席本次活動。歡迎大家點擊這裏前往活動現場。

1.1 什么是zkSync Era

zkSync Era是一個基於zkSync技術的區塊鏈生態系統，旨在實現高性能、低成本的智能合約和區塊鏈應用。zkSync Era是完全开源的，可以自由地查看、修改和分叉代碼，zkSync 2.0 現在是zkSync Era，而zkSync 1.0 現在是zkSync Lite。交易成本對比之前降低了50 倍，此外更是以2000 TPS的速度碾壓以太坊。zkSync Era的高效和低價，受到了資本極大的關注，持續飛速發展。

Figure 1 ：Data from Dune @makaineko

自zkSync Era和 Polygon zkEVM發布以來的幾周內，zkSync生態系統呈快速增長趨勢。到Q1末，zkSync生態系統的總鎖定價值已經接近2 億美元。BitKeep已上线zkSync Era主網支持Swap一鍵兌換，大家可以使用BitKeep體驗zkSync Era生態，同時BitKeep即將上线借gas費交易功能。

1.2 zkSync Era 原理與優勢

zkSync是一個協議，它使用zk-rollup技術，可以在以太坊主網上實現高性能擴容，從而實現低成本交易和更快的確認時間。zkSync Era是在zkSync協議的基礎上構建的，它擁有了更快的交易速度、更高的可擴展性和更具經濟性的特點，涉及DeFi、跨鏈橋、NFT等各個領域。

zkSync的架構結合了兩種協議：zk-Rollups 和validium。它們被定義爲zk-EVM（智能合約）和zkPorter（離鏈數據可用性）。下面是一張說明圖，展示了後者的運作方式。

Figure 2 ：From twitter @milesdeutscher

zkSync Era的亮點：

具備主網級別安全性，完全不依賴第三方

zkSync Era將採用多層安全機制，並配備獨立監測和風險緩解機制，確保了主網級別的安全性。與其他托管層解決方案不同，zkSync Era不僅去中心化，而且完全不依賴第三方，這意味着用戶可以控制自己的數字資產，不必擔心資產被中心化的第三方服務機構攻擊。zkSync Era 還具有鏈上驗證和不可篡改的特性，提供了高水平的安全保障。

強大的 LLVM 編譯器

LLVM 是世界上最成熟的編譯器技術之一。使用 LLVM 編譯器可以帶來顯著的性能提升和开發者體驗改進。在 Era 上，开發者可以利用 LLVM 編譯器優勢，實現智能合約的高效編譯和執行。

支持的EVM特性，引入新特性。

zkSync Era支持無需權限的EVM兼容智能合約，這意味着任何人都可以發布和交互智能合約，無需第三方中心化機構的許可。开發人員能夠在 zkSync 2.0 上重新部署以太坊 L1 項目，只要該代碼不涉及問題部署全新的智能合約，即可免去更改底層基本代碼的麻煩。

Figure 3: Matter Labs

同時zkSync Era還引入新特性，如账戶抽象化。账戶抽象化使zkSync用戶可以使用多種資產，包括ETH和ERC 20 代幣，以一種可擴展和高效的方式進行交易，不僅提高了用戶使用的靈活性，而且降低了交易的成本和時間。

根據Anthony Rose的說法，账戶抽象爲更多人與區塊鏈上的應用程序提供了一個不那么虛構的互動方式。他表示，zkSync進入2023 年的主要目標之一是讓用戶輕松自然地在鏈上互動。就像web2用戶在網上衝浪時不需要知道HTML或HTTPS一樣，Anthony認爲zkSync將能夠利用账戶抽象爲用戶提供同樣絲滑的互動性。zkSync設想能夠將用戶账戶轉變爲智能合約本身，這有可能允許更大程度的靈活性，同時也改善整體的用戶體驗

1.3 zkSync、zkSync Era與ZK EVM之間的區別

zkSync是一個以以太坊虛擬機的EVM高度兼容的zk Rollup解決方案，最大的優勢就是zkSync允許开發人員使用以太坊智能合約的开發語言Solidity在一個低費用高度可拓展的Layer環境中去部署他們的應用，同時在不影響安全性和去中心化的情況下提高他的TPS，可以達到每秒處理上萬筆交易並降低約99% 的gas費用。

zkSync 2.0 就是zkSync ERA，可以讓以太坊主網更多的DAPP更加便捷的遷移至Era主網上，比如 AAVA、Uniswap都有遷移至ERA主網上，zkSync Era的出現利好整個zkSync生態的發展。方便更多優質的生態拓展或部署在zkSync主網，擴大整個項目生態。

zk-EVM 全稱 Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine，中文就是我們今年常聽的零知識以太坊虛擬機。簡單理解它就是利用一種叫做“零知識證明”的技術去執行這個智能合約，能提供更高的隱私性、安全性和更快的速度，是行業今年重大技術創新，一度成爲市場上的熱門話題。此外，zkSync是zk-EVM上面第一個上线的項目。

2.zkSync Era生態

Matter Labs官方表示已有超過150 個項目在zkSync上部署或表達了對其進行部署的意愿。這些項目總價值超過了6, 500 萬美元，但仍有許多應用程序還沒上线到主網。

Figure 4 : From zkSync.io

BitKeep已支持zkSync 主網及其生態應用，文中列出的只是 zkSync 2.0 網絡上部分 DApp，更多 DApp 體驗，可以根據教程，使用 BitKeep 錢包激活 zkSync 帳戶，體驗最新的零知識證明技術。

2.1 zkSync era生態環境

zkSync Era生態火爆到什么程度呢，主網上线12 天獨立用戶數達到26 萬人，當前獨立地址53 萬+個，這個數據放在web2的世界裏都是相當驚人了，同時鎖倉量飆升到1 億美金，排名僅此於dydyx。

Figure 5: Data from Dune @makaineko

通過官方跨鏈橋到以太坊的gas費用上漲到5 美金一筆，在主網的現貨區域化交易所裏單筆swap的gas費用也高達1.3 美金，要知道他是一個Layer 2 網絡，對比Optimism 和Arbitrum 網絡上0.3 美金的gas費，可見市場對zkSync Era的看好和熱愛，當然高昂的gas費用少不了羊毛黨的推波助瀾。

2.2 zkSync Era生態項目盤點

從2023 年3 月上线以來，zkSync Era生態發展迅猛。我們爲您總結了一些優質項目，涵蓋DeFi、跨鏈橋、NFT等各個領域，讓我們一起來看看這些項目現在已經發展到了什么程度，並發現有哪些有龍頭潛力的應用。

Figure 6: From defillama

ORBITER FINANCE

Orbiter Finance 是一個去中心化的 Rollup 跨鏈橋，幫助以太坊原生資產在 L1 和 L2 之間即時轉移。跨鏈橋允許不同的區塊鏈交互，不限制用戶只能在同一區塊上活動。例如，Orbiter Finance 可將資金從以太坊 L1 區塊鏈橋接到 zkSync L2 的環境中，在將這些有價值的資產橋接回 L1 之前，可以以更低的成本完成。跨鏈橋的出現，幫助用戶參與進更多的應用程序、服務和選項交互中，避免了無法訪問的情況。

Syncswap

Figure 7: Data from defillama

Syncswap是做現貨的去中心化交易所，目前鎖倉量在網絡上以3770 萬美金的數量排名第一，重點是他還沒有發幣，

其主要特點包括：持多種 AMM 算法、手續費高度可定制化以及Gas Refund等功能。項目還處於很早期的階段，但是已經是zkSync Era網路的龍頭項目了，有龍頭效應，可以保持重點關注。

SpaceFi

SpaceFi是基於EVM和zksync跨鏈的web3平台，解決資產跨鏈和互操作性等問題，另外SpaceFi還與Celestia合作，爲EVM生態帶來模塊化等解決方案。產品功能包括Defi、NFT、太空基地等，當前鎖倉量780 萬美金。

作爲Web3跨鏈應用平台的SpaceFi也在第一時間對zkSync Era進行了支持，並在3 月28 日上线DEX、Farm、PlantNFT等多個產品。

Nexonfi

作爲一個借貸協議，根據其官網顯示，當前只支持以太坊和USDC的借貸，借出USDC的利息高達6.7%

白皮書中還明確寫着代幣持有者會獲得他們協議的收益分紅，在代幣經濟模型中也明確寫着61% 作爲社區激勵。目前並沒有發幣，借貸項目往往是一個網絡上的明星項目，作爲zk era網絡上第一個借貸協議，大家也可以持續跟進的。

iZUMi Pro

Figure 8: Data from defillama

iZUMi Finance 最近完成剛一輪 2200 萬美元融資，計劃用此輪融資支持 iZiSwap Pro 在 zkSync Era 網絡上的早期流動性。iZiSwap Pro 是 iZUMi Finance 鏈上訂單簿 DEX 產品，採用 iZUMi 創新的離散流動性 AMM（DL-AMM）模型，完全基於鏈上，實現 100% 去中心化。

Tevaera

作爲一個鏈遊平台，類似於arbitrum鏈的TreasureDAO，它的第一款遊戲交TevaRun，目前在Goerli測試網進行測試階段。這個項目的重點在於，項目會开發自己專用的遊戲區塊鏈網絡TevaChain，是基於zk構建的，簡單來說Layer 2 是給以太坊擴容的，而TevaChain是要給zkSync進行擴容。作爲遊戲平台肯定比單個的遊戲更加有競爭力，此外它專門开發的Layer 3 遊戲鏈也是值得期待的點。

zkSync Name Service

zkSync Name Service 是 zkSync Era 生態上的去中心化身份 DID，提供 zkSync 的域名服務。zkSync Name Service 的核心思想是基於 zkRollup 技術，將大量的交易打包並提交到以太坊主網絡上進行結算，以提高交易效率和降低成本。這種技術可以實現高效而去中心化的數字身份和資產管理，保護用戶的隱私和安全。

zkSync Era 是一個無需許可的網絡，任何項目都可以部署，所以大家一定要理性投資，注意自己錢包安全不要隨意授權籤名防止錢包被盜。BitKeep錢包現已支持一鍵添加 zkSync 主網，以及上述DAPP應用，大家可以使用只需使用BitKeep就可以參與zkSync生態體驗了。

3.競品分析

ZK Rollups

ZK Rollups是通過零知識證明驗證來進行Rollups環節，在高峰負載下可以提供多達2000 TPS！更值得注意的是 ZK Rollups是唯一可以通過一個系統進行擴展的 L2 擴展解決方案，該系統可以提供整個數量級的擴展：zkPorter 可以提供高達 20, 000 TPS。

Figure 9:From zkEVM website

zkSync 2.0 的架構包含了 zk-rollup 和 validium，二者的結合方式又被稱作 “volition”，因爲它給用戶在 zk-rollup 和 validium 兩者間選擇的自由。

相比於Optimistic Rollups，ZK Rollups在安全性方面更高級別，因爲它不需要引入其他信任假設，並且依靠以太坊和零知識證明的算法來保證安全。這種安全性是通過使用數學方法來驗證交易的正確性，同時避免惡意行爲，保證整個系統的安全和可靠性。需要注意的是，雖然ZK Rollups在安全性方面具有優勢，但在實現復雜性和性能方面可能存在一些挑战。

Optimistic rollups

Optimistic rollups是一種擴展以太坊網絡的技術，它依賴於發布公开信息來驗證鏈上的交易。這種驗證方法在發現可疑信息時會打开一個“挑战窗口”，其他驗證者和用戶可以對顯示可疑信息的交易發起挑战，以揭示可能的惡意行爲。挑战窗口需要一定時間來提供這種驗證，通常需要7 天的時間。因此，如果想要在Optimistic rollups網絡上橋接L2環境中的代幣回L1鏈，可能需要等待長達7 天的挑战期。

Op Rollups與ZK Rollups方法本質的區別是，ZK所有人都可以參與通過PoW認證來參與認證，而OP裏面更傾向於選擇一組值得信賴的認證者，監督整個打包交易的過程。

Arbitrum

Arbitrum是一種利用Optimistic Rollup模式的Layer 2 協議項目，目前是Layer 2 中TVL最高的，受益於先發優勢，其應用程序、交易量和市場份額方面都最爲領先。Arbitrum在驗證時，進行多輪fraud proofs. 同時，Aribitrum的交易並不在Layer 1 上進行執行，並且有自己的虛擬機，更加兼容ETH網絡。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM 同樣使用的是零知識Rollups技術，提供比以太坊主網更低的交易費用服務。它與大多數以太坊應用兼容。如果應用程序無需預編譯，則代表無需重新編寫代碼以適應zkEVM。另外，Optimism 的提款可能需要 7 天，Arbitrum 的提款需要 2 周，但是通過 PoS 橋在 Polygon 上的提款可在 3 小時內完成。

zkSync這樣的zk-Rollups交易依靠密碼學和數學證明來驗證交易的真實性，這意味着zk-Rollups 的交易速度遠遠高於其他Rollups，並且可以像數學證明那樣快速處理交易。甚至Vitalik Buterin也認可zk-Rollups 的長期優勢。

4.機遇與發展

zkSync Era是目前在开發zk-EVM 的衆多項目之一，其他項目包括StarkNet、Polygon Hermez和Scroll。所有的zk-EVM都是不一樣的，它們在可組合性（與原始EVM合約的接近程度）和高性能（zk-Rollups的運行速度）之間存在着明顯的權衡。在這種權衡中，zk-Sync選擇了高性能，從而犧牲了可組合性。

目前主要有四種不同類型的zk-EVM，這四種類型如下圖所示：

zkSync爲高性能設計了 zkSync Era，特別選擇保持源代碼兼容性（Solidity 和 Vyper），這帶來了額外的安全優勢。在重新部署到L2時，EVM項目不需要進行任何代碼更改，通過保持在L1上已經經過實战檢驗的最佳實踐，降低了漏洞和攻擊的風險。這也意味着L2平台可以通過與L1中使用相同的代碼庫來確保缺陷更少、安全性更高的部署，同時減少了重新部署到L2的時間和成本。

面對以太坊網絡的三角形難題，即很難同時實現可擴展性、安全性和去中心化。盡管許多項目都在嘗試爲鏈帶來可擴展性，但每種解決方案和技術都有自己獨特的權衡和用例。zkSync 已經爲 DApp 展示了更高的效率、無縫的交易和更低的成本。

zkSync Era運用的零知識技術在區塊鏈上還很新，還沒有像傳統驗證技術那樣經過回溯測試。它依賴於復雜的數學假設和密碼技術，如果這些假設中的任何一個被打破或實施過程中出現錯誤，它們就容易受到攻擊。加上理解 ZK-Rollups 的困難也可能使普通用戶更難訪問它們並限制它們的採用。

從本文也可以看出，zkSync網絡上很多項目尚處於早期階段，信息披露有限，過低的項目質量，並且沒有超高 APY 的收益支撐，是很難留住用戶資金的。除了繼續推動zkSync主網的發展，也要擴大zkSync應用生態，鼓勵更多的項目方和开發者加入到zkSync生態中，進一步推進zkSync的發展和應用。從路线圖來看，未來還將繼續提升證明者技術加速硬件設施，編譯器將集成支持LLVM的現代編程語音，以及zkSync 3.0 的創新。

5.總結：

zkSync 有許多發展自身的故事和可能性。隨着以太坊技術的不斷發展，zk-EVM的競爭也越來越白熱化，盡管零知識證明技術還很新，但目前已有不少團隊在开發zk-EVM，並且不斷推出新的功能和改進。zkSync Era在過去的一段時間內已經展現出了極高的性能和效率，隨着zkSync生態的不斷拓展，我們期待zkSync 3.0 能夠在未來帶來更多的驚喜。

最後關於代幣的發布，zkSync總裁AlexGluchowski明確說過：目前zk還在早期階段，還不夠去中心化，可能一年之後才發幣，但同時zkSync要發幣的信號也算是非常明確了。在同行競爭如此激烈的環境下，相信zkSync發幣時間提早也是有可能的。