加密经济不仅仅是技术变革

加密经济不仅仅是一场技术变革，它还涉及投资领域。许多从业者和爱好者难以适应的原因在于这个领域周期性明显，波动剧烈。普通投资者在牛市可能获得十倍甚至百倍回报，但熊市损失也可能惨重。因此，无论是谁进入加密领域，投资知识都是必修课。

当前熊市的主要原因是美联储加息导致的资本紧缩。去中心化金融(DeFi)平台的收益率已从之前的20%高位大幅下降，目前主流借贷协议的收益率普遍低于2%。与此同时,现实世界的美债收益率已超过3%,这促使机构投资者和稳定币项目将资金从加密市场转移到传统金融市场购买国债。

自1980年代以来,美联储共经历了6次加息周期,每次持续1-3年,平均加息10次。加息节奏越缓慢,效果越差,通胀越难以控制。例如2015-2018年的第6次加息周期就相对缓慢,以原油为主的大宗商品价格不降反升。今年10月后原油价格持续坚挺,这可能促使美联储继续采取强力加息政策。毫无疑问,全球股市和加密市场在2023年将继续面临机构资金流出的压力,熊市底部尚未到来,不宜轻易抄底。

看好以太坊zkRollup扩容方案

抛开资本市场大周期不谈,单从加密技术变革以及可能引发的Web3.0浪潮来看,我们看好以太坊及其zkRollup扩容方案,尤其是基于新一代zkEVM的zkRollup技术。

以太坊创始人Vitalik Buterin在9月底的一次会议上表示,合并后以太坊的下一步是提升可扩展性。可扩展性是制约许多加密货币和区块链应用大规模应用的核心问题。zkRollup通过将数百个交易打包成一个任务并验证单个任务中的所有交易来实现扩容。

在Vitalik的大力推动下,Rollup已成为以太坊主流扩容方案。Rollup方案主要分为乐观Rollup和zkRollup两类,主要区别在于交易有效性的验证方式。乐观Rollup采用欺诈证明,zkRollup则使用零知识证明。

乐观Rollup网络中有挑战者角色,可以证明提交给以太坊的数据存在欺诈,然后通过网络共识回滚无效交易。而zkRollup在批量处理交易时采用零知识证明技术,在保证交易有效性的基础上直接向以太坊提交证明,实现即时的最终状态一致性。

相比乐观Rollup,zkRollup采用零知识证明进行数学验证,具有更多技术优势。一些项目已在这个领域进行了多年的探索。

然而,以太坊虚拟机(EVM)并非为支持零知识证明而设计,这使得构建兼容Solidity且支持零知识证明的虚拟机变得非常困难。为解决这个问题,一些团队正在开发支持零知识证明计算且兼容Solidity的虚拟机,即zkEVM。与普通虚拟机不同,zkEVM可以证明执行的正确性,包括执行中使用的输入和输出的有效性。

重新设计zkEVM的必要性

目前已有多个团队提出了zkEVM方案。有的团队将字节码编译为微操作码,使用STARK生成状态转移的有效性证明,再用SNARK验证证明正确性后提交到以太坊。另一些团队的方案则是将Solidity合约编译为中间语言,再重新编译为专门为zkEVM设计的字节码集。

这些系统是否已经足够成熟可以投入生产?我们是否需要重新设计一个更好的zkEVM?理论上,zkRollup可以在向主链提交汇总证明前使用零知识协议来证明和聚合所有交易。这意味着第1层链可以验证涵盖数千个复杂交易的简短"证明",杜绝作弊可能。然而,一些zkEVM测试网发布后,人们发现实际情况并不理想 - 处理几个交易需要几十分钟,效率很低。

有团队通过优化zkEVM结构,重新设计了更高效的zkEVM。主要原因是采用了设计良好的分层结构,压缩了电路中冗余空间和提交多项式的大小,最终缩短生成证明所需的时间。同时,其排序器运行以太坊节点,接收用户交易,生成新状态和专门的zkEVM友好的跟踪。证明生成器从排序器获取这种跟踪,在zkEVM中使用大量小表(而非一张巨大的表)处理,大大减少冗余并提高生成证明的速度。

更快的零知识证明的必要性

SNARK虽然简洁但效率不如STARK。然而,随着新技术的出现,STARK也显得过时了。由于速度是zkEVM的瓶颈,因此比较计算效率很有意义。STARK实现了准线性的证明时间和验证时间,比SNARK快但明显慢于一些新兴方案。这些新方案是世界上首个实现线性证明时间和次线性验证时间的零知识证明,已达到理论极限。它们是透明的,不需要可信设置,保持了最高级别的安全性。

基于线性时间可编码的代码,这些新方案在所有现有零知识证明方案中速度最快。此外,由于使用了递归技术,其证明大小减少到现有方案的1/7,这意味着终端用户只需极低成本就可以享受以太坊二层网络服务。

独立数据可用层的必要性

目前的zkRollup主要关注减少验证交易的计算负担。这对以太坊尤为重要,因为验证复杂智能合约的执行成本很高。然而,以太坊节点仍需同时存储原始交易数据。这并不明智,因为以太坊更适合作为共识层而非存储层,这意味着扩容瓶颈仍然存在 - 当节点带宽和存储不足(而非计算能力不足)时,它们就会受到冲击。

这就是为什么以太坊需要一个独立的数据可用层来保存这些原始交易数据,以防止由于zkRollup服务器或以太坊节点故障而冻结整个智能合约。更重要的是,它将二层网络的成本与一层网络解绑,并进一步将基于zkEVM的zkRollup交易成本降低一半以上。