淺析3種ZK擴容方案：ZK-rollup、Validium和Volitions_ROL:GhostMarket

原文：《Volitions：在ZK-rollup和Validium之間做選擇的零知識證明方案》

作者：Chloe

目前以太坊基于零知識證明的擴容方案是ZK-rollup，但其實還有另外兩種解決方案——Validium和Volitions。

本文簡單介紹以上3種基于零知識證明的擴容方案。

ZKrollup

ZK-rollup的運作簡單來說是將多筆交易打包在一起，發布到L1上，同時發布一個證明來聲稱這些交易有效，一旦在L1上驗證確實有效，那么zk-rollup的狀態就會更新。

Marathon Digital 6月產出979枚BTC，年初至今已產出5120枚BTC:金色財經報道，比特幣礦企Marathon Digital發布未經審計的6月比特幣產量與挖礦運營更新數據，2023年6月生產了979枚BTC，比上個月下降21%，比2022年6月增長599%，年初至今已生產5120枚BTC，運營算力提高16%至17.7EH/s，安裝算力提高8%至21.8EH/s。與阿布扎比合資企業開始采礦作業，預計年底產量可達7EH/s。

截至2023年6月30日，現金和現金等價物為1.14億美元，并將BTC持有量增加至12,538枚（約3.82億美元）。[2023/7/6 22:20:21]

這套證明機制也被稱作「有效性證明」，目前ZK-rollup主要采用的證明機制是zkSNARK和zkSTARK。

前FTX工程總監Nishad Singh對美國刑事指控認罪:金色財經報道，據路透社發文稱，前FTX工程總監Nishad Singh對美國刑事指控認罪。此前消息，Alameda首席執行官Caroline Ellison和FTX首席技術官Gary Wang分別承認了七項和四項刑事指控。[2023/3/1 12:34:58]

尤其是zk-SNARK應用最為廣泛，而zk-SNARK則是它的改進版，目前使用者并不多。

zk-SNARK即zero-knowledgesuccinctnon-interactiveargumentonknowledge，是一種文件很小且很容易驗證的加密證明，而簡潔jiu就在于非交互式。

可擴展區塊鏈MultiversX：與騰訊云達成戰略生態合作伙伴關系:據官方消息，可擴展區塊鏈MultiversX宣布與騰訊云達成戰略生態合作伙伴關系，雙方將利用MultiversX區塊鏈和產品套件在Web3和Metaverse內探索創造價值的新途徑。目前，MultiversX網絡的1萬多臺服務器將運行在騰訊云基礎設施服務上，騰訊云也在探索運行MultiversX網絡驗證節點。[2023/2/17 12:12:07]

傳統方案是交互式證明，即示證者和驗證者之間反復確認。你可以理解為示證者不斷向驗證者詢問“是或不是？”，然后驗證者不斷給出回答，直到最后碰出一個正確答案來，所以效率很低。

Nethermind發布用Golang寫的StarkNet節點實施Juno v0.1版:6月16日消息，以太坊客戶端Nethermind區塊鏈工程師Marcos表示，已發布Juno v0.1版。Juno是一個由Nethermind用Golang寫的StarkNet節點實施，將為StarkNet帶來去中心化，允許直接從Juno獲取StarkNet數據。[2022/6/16 4:32:10]

而SNARK的解決方案是提前先搞一個“可信初始化”，從而生成公共參考字符串，這樣所有的示證者直接訪問它就可以了。你可以理解為有一個標準答案，示證者就像批改試卷那樣去驗證。

但SNARK提前生成公共參考字符串提高了效率，但也留下了隱患——萬一公共參考字符串泄漏了呢？于是就催生出了STARK。

STARK是交互式證明，但它是一種巧妙的交互式證明——通過哈希函數碰撞來保證安全性，因此也比較高效。

Validiums

ZK-rollup是將交易分批發送到L1上去執行，是一種無需信任的「自定義安全性」。

Validiums則是直接在鏈下執行，并通過零知識證明來維護數據，只有需要的時候才在主網上驗證取款請求的有效性證明。

所以Validiums可擴展性要高于ZK-rollup，但它是把信任交給鏈外第三方的「弱信任擴容」，會被攻擊導致數據不可用或者用戶無法取出資金。

解決安全的方式是采用PoS機制，用經濟激勵來確保數據儲存在各個節點之中并且隨時可用。

目前采用Validiums方案的代表項目是ImmutableX，以NFT為中心的擴展解決方案。

Vitalik認為Validiums其實被嚴重低估，因為大多數Dapp用Validiums就已經可以滿足運行需求了。

Volitions

StarkWare團隊結合ZK-rollup和validium，創造性地推出了Volitions方案，顧名思義是關于「決斷能力」。

Volitions方案本質上是同時提供ZK-rollup和validium這兩種服務，它們共享同一個狀態根，用戶可以自行選擇每筆交易的DA模式。即便Validium那部分被攻破，ZK-rollup上的資金仍然安全。

用戶就可以在涉及重要資金往來時選擇ZK-rollup模式，共享以太坊的安全性，如果是日常娛樂、社交或者小額交易，自然選擇Validium模式來提高速度并節省成本。

結語

以太坊擴容戰爭還在剛開始，目前占據優勢的是Optimisticrollups陣營，它們可以做到EVM兼容甚至完全等效，另外社區運營能力也非常強勁。

ZK-rollup落于下風很大程度上是因為一開始就要定制VM，這意味著來自EVM的代碼要從頭開始編寫。

不過長遠來看，相比于Optimisticrollups，ZKrollups具有內置的隱私和安全優勢，未來實現EVM兼容性，很可能勝過Optimisticrollups。

而且可以在ZK-rollup和validium之間做決斷的Volitions方案，也不失為一種兼顧了各種場景的解決方案。

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