ROLL:Bing Ventures深度報告：ZK Rollup賽道值得投資嗎？_ARK

作為以太坊擴容的重要Layer2解決方案，ZKP和ZK Rollup在今年熱度持續升溫，不僅成為最受資金和市場關注的賽道之一，許多代表性項目也陸續在開啟測試網和主網方面取得重要進展。

然而，ZK Rollup是否會是Rollup的未來？從投資者的角度，這一賽道的后續前景如何？Bing Ventures資深分析師將在本專題報告中帶您深度了解這一賽道的技術背景、應用場景和技術路徑，逐個分析重點項目，并剖析賽道的現狀、發展趨勢和前景。

Rollup目前TVL滲透率僅有5%，后續提升空間很大。

ZK Rollup在底層邏輯、使用便利性、隱私交易等方面均優于OP Rollup，目前主要受制于技術水平擴張緩慢，未來有望成為主流Rollup方案。

目前Rollup方案技術同質化程度高，ZK Rollup由于應用遷移成本高，Rollup運營商可為應用方提供高質量的附加服務（“Rollup as a Service”）來降低應用遷移難度，實現差異化競爭，其中定制方案對短期業績幫助較大，SDK對長期業績幫助較大。

目前機構對ZK Rollup賽道的投資熱情很高，頭部項目Starkware和ZKSync分別被推到了80億美元和~10億美元的估值。

筆者認為，ZK Rollup技術本身是很優秀的，但現階段從投資角度不一定是一個好的選擇。

作為一項尚未迎來爆發性增長的技術，其技術驗證、價值驗證、業績驗證均存在滯后性。

VC Fund有存續期的限制，可能這期Fund快close了項目都還沒回本，不一定愿意下注，個人投資者在這方面可能寬松一些。

現在整個Rollup賽道還處于燒錢拉客的階段，ZK Rollup甚至還沒開始燒，項目核心競爭力尚未凸顯，從技術發展階段上講，現在投資單個項目風險過高。

投資賽道或許是好的策略，但需注意估值水平對后續收益的影響。

ZKP（Zero-Knowledge Proof，零知識證明）能夠在不透露任何和答案相關的信息的情況下，證明答案是已知的，具備三個最基本的特點：

完整性：如果答案是正確的，并且驗證者和證明者是誠實的，則證明被接受。

可靠性：如果答案是錯誤的，理論上證明者無法說服誠實的驗證者它是正確的。

零知識：驗證者不會從證明者處獲得任何和答案本身相關的信息，只能判斷對錯。

ZKP背后的數學原理非常復雜，我們這里只定性地介紹其最基礎的特性，來幫助讀者理解后續的論述。

ZKP的核心在于：

將復雜的問題壓縮為簡單的驗證：

數學上講，在檢驗兩個向量X:（x1, x2, ...）和Y:（y1, y2, ...）是否相等時，需要逐個對比其中的每一項是否相等（x1=y1?, x2=y2?, ...），這帶來了較高的時間成本。

ZK可以將檢驗兩個向量是否相等轉化為證明兩個多項式是否相等（Q(X,s)=Q(Y,s)?，s是隨機數），后者只需抽檢幾個樣本點，比前者要容易的多。

通過橢圓曲線加密算法保證驗證者無法獲取和答案本身相關的任何信息，無論答案本身是對是錯。

SNARK: Succinct Non-interactive Argument of Knowledge

Succinct（簡便）：生成的證明所占空間和驗證需要的運算量很小。

Non-interactive（非交互性）：證明者和驗證者之間很少或不需要交互，從證明生成到提交和驗證都只需一次數據傳輸。

Argument：可以抵抗計算能力有限的證明者的攻擊，生成證明使用的加密算法復雜度在現有的算力條件下，無法以可接受的時間和經濟成本被暴力破解。

of Knowledge：如果不知道要證明的是什么，就不可能構建一個證明。

STARK：Scalable Transparent Argument of Knowledge ?Scalable（可擴展）：開發人員能夠在鏈下執行計算和存儲數據，從而以指數級地提升可擴展性。零知識證明驗證這些鏈下活動，然后在線提交給感興趣的各方進行驗證。 ?Transparent（透明）：使用公開可用的隨機性來生成參數，從而消除了對可信設置的需求，這是ZK-STARK和ZK-SNARK最大的不同點

區塊鏈行業具有所有數據鏈上公開可見的特點，ZK能夠在不揭示陳述內容的情況下下證明一個陳述的真實性，這是一項非常強大的功能，能夠解決許多現實存在的痛難點問題，如保護用戶數據、設計敏感系統或合同等。

ZK最主要的特性有兩個：不泄露信息和證明有效，分別解決了區塊鏈發展的兩個痛點。

通過解決這兩個痛點，延伸出了現階段ZK在區塊鏈領域的兩大應用場景：隱私保護和ZK Rollup。

FTX事件加強了人們對CEX的不信任，為重建市場信心，CEX需要比以前更透明地披露自身資產狀況。

簡而言之，通過對Rollup鏈上的交易內容生成ZKP，再將其發送到以太坊主鏈，并由提前部署在主鏈上的智能合約驗證的方式，實現Rollup鏈和主鏈間的共識，從而對主鏈擴容。

簡而言之，Rollup是以太坊擴容Layer2解決方案之一，能夠解決以太坊交易擁擠的問題，在降低 gas，提高TPS方面有非常優異的表現，能夠優化應用效率。

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目前，以太坊主鏈性能已難以滿足日益見長的交易需求，主要體現在：

區塊大小有限：以太坊每個區塊的Gas費是一定的，Gas費被耗光后就無法繼續被寫入交易，每個區塊目標大小為1.5m gas，最大3m gas，每筆交易最低支付21k gas以保證被執行，因此每個區塊大約包括70-140筆交易。

交易時間長：兩個區塊間隔平均~12s，平均每秒10-15筆交易，從用戶端來看，每筆交易的等待時間從15s-5min不等。

交易費用高：每筆交易費用（Gas）= Gas單位（21k）*（基本費用+優先費用），后者為每個單位Gas的價格，現在（2022.11.08）的日均Gas價格為22Gwei，約0.7美元（YCharts統計），2022年5月1日Gas價格曾達到475Gwei，約14.5美元。

區塊鏈的三個理想屬性是去中心化、安全和可擴展，但一個基本的區塊鏈架構只能實現其中的兩個（不可能三角）。以太坊選擇了去中心化和安全，導致以太鏈本身的可擴展性較低，原因在于：

去中心化需要網絡上的每個節點都必須驗證交易，參與驗證的節點越多，安全性越高。

擴展性上，如果要提升以太坊主鏈性能，無論直接優化上述哪個指標（區塊大小、區塊間隔、交易費用）都會損害以太鏈的去中心性或安全性——簡單來講，提高區塊大小、縮短交易時間、降低交易費用均會傷害以太坊礦工的積極性，從而減少節點數目，使得以太鏈的中心化程度提升，且安全性下降。

因此，在以太坊堅持去中心化和安全性的前提下，提升性能需要從更高層次入手，現在主要的解決方案分鏈上和鏈下兩種：

鏈上方案（Layer1擴容）：通過變更以太坊主網協議擴容，需要得到所有節點的同意，包括更改共識機制（PoW→PoS）、分片、擴大區塊規模等。Layer 1 擴容需要大費周折。很多情況下，不是所有網絡用戶都會同意這樣的變更。從而可能會導致社區分裂，甚至發生硬分叉。

鏈下方案：與第一層主網分開實施，無需更改現有以太坊協議，主要有側鏈和Layer2兩種。

側鏈：

獨立運行的區塊鏈，與以太坊主網并行，通過跨鏈橋和主網連接。

一般來講，側鏈會一定程度上犧牲去中心化和安全性，以提升交易速度，和EVM的兼容性也比較好，開發者也可以使用側鏈來探索和測試主鏈上不可用的新特性和用例。

但側鏈由于采取自身獨立的共識機制，不會繼承以太坊的安全屬性。

主要側鏈項目：Polygon、Gnosis Chain、Skale、Palm、Ronin

Layer2：

通過鏈下計算/執行，結果上鏈，數據離線批量處理等方式減少對L1的資源占用，但仍直接從L1以太坊共識中獲得安全性。

不同的Layer2方案會在安全性、擴容效率、去中心化程度、通用性之間尋找平衡。

目前主流的Layer2解決方案有：

 在L1上質押token，鎖定一個初始狀態，將之后的交易等操作移到鏈下，結束后將最終狀態上傳到L1。

L1會對提交結果進行時長一周的欺詐證明：先前在鏈下的所有操作都需要雙方簽名+時間戳，如果質疑者提供的證據包含有效簽名，且時間戳比之前上傳者提交的更新，則L1將認定提交者進行了欺詐，扣除提交者所質押的token。

優點：適合高額、小額支付，交易成本低，隱私性強。

缺點：提幣慢（至少一周），所有者需要100%在線，不支持智能合約。

主要項目：BTC Lightening network。

相比于其他方案，State Channel更注重安全性而非性能提升。

和側鏈類似，也是一條獨立的區塊鏈

安全性上：

用戶在鏈下執行交易，但將狀態根（Merkel根）發送給以太坊主網，在主網完成結算。

Merkel根可以更容易地驗證一小部分數據是否是較大數據集的一部分，因此在主網上可以通過驗證Merkel根確認交易信息的真實性，從而使得Plasma鏈繼承了主網的一部分安全性。

但由于Plasma并不將完整的交易信息上傳到主網，因此交易未能被所有主網節點通過計算Merkel根的方式共識驗證。

當用戶申請從Plasma鏈上提款時，會被要求進行時長一周的欺詐測試。

如果發生區塊扣留攻擊，Plasma 鏈參與者可以高效地大規模退出以太坊，而無需信任 Plasma 子鏈的驗證。

理論上Plasma鏈可以繼續延伸出子鏈，形成L3、L4，但目前看來效果不佳。

優點：吞吐量高、交易成本低、不需要提前鎖倉。

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缺點：無法運行智能合約、提款慢。

主要項目：OMG Foundation（已轉為BOBA，做OP Rollup）、Polygon（已轉為側鏈）。

是一條獨立的區塊鏈，通過加密算法（如ZK）將數據包打包發送給主鏈，并在主鏈上部署智能合約來驗證收到的數據的真實性。

用戶在鏈下執行交易，但將狀態根（Merkel根）發送給以太坊主網，同時發送有效性證明，部署在主網上的智能合約自動驗證有效性證明的真實性，如果證明有效，則主網更新驗證的狀態并最終確定批次中的交易結果。

屬于Validium用戶的資金由主網上的智能合約控制，一旦在主網上驗證了取款請求的有效性證明，用戶就可以通過生成所有權證明的Merkel根來提款，無需像Plasma一樣進行欺詐證明延緩提款。

優點：

通過有效性證明強制驗證鏈下交易的完整性。

提高用戶的資金效率（不會延遲將資金提取回以太坊）。

隱私程度高，適用于優先考慮隱私的區塊鏈應用（如保密交易、鏈游等）。

缺點：

生成有效性證明需要專門的硬件，使得節點成本高，不利于去中心化。

對EVM兼容性較低，需要專門的語言來開發Validium鏈上的應用程序，將現有應用程序遷移過去的工作量很大。

生成有效性證明需要的計算量很大，導致鏈下Gas費用較高。

Rollup鏈除了向主鏈發送狀態根以外，還要把交易數據壓縮打包發送到以太坊主鏈，壓縮后的數據包大小約為原始交易數據的1/10。

目前Rollup分為OP Rollup和ZK Rollup兩種。

OP Rollup和Plasma類似，假設鏈下交易是有效的，并且不上傳交易的有效性證明，而是使用欺詐證明來檢測交易計算不正確的情況，但二者區別在于：

Plasma將所有交易數據和計算保持在鏈下，只上傳Merkel根，而OP Rollup則將一些數據保留在以太坊區塊鏈上。因此，所有以太坊節點都可以驗證Rollup鏈上的交易，而不僅僅是側鏈中的參與者。明顯的好處是增強了安全性并避免了集中化。

相對來講，OP Rollup和EVM兼容性較好，現有的以太坊應用程序遷移到OP rollup幾乎不需要編寫任何新代碼。

ZK Rollup和Validium類似，上傳每筆交易的有效性證明，部署在主鏈上的智能合約通過驗證ZK證明來確認交易，但二者區別在于：

Validium只向主鏈發送狀態根，而不發送狀態數據本身，這使得其安全性完全依賴于有效性證明，但如果Validium的運營商出現問題，用戶可能無法從主鏈上的合約中提款。

為解決這個問題，Validium鏈提出了數據可用性委員會 (Data availability committee, DAC)機制，讓一些大的實體機構來存儲狀態副本，并在用戶需要時提供數據（例如，用于生成 Merkle 證明來提款），但邏輯與聯盟鏈類似，去中心化程度較低。

而ZK除發送數據有效性的證明外，還將狀態數據一并發送給主鏈，主鏈可以通過驗證狀態數據的有效性來確認ZK鏈的情況。

將上述擴容方案進行橫向對比，如下圖所示：

用戶通過在主網上合約鎖定資產的方式，將錢存入L2。

用戶創建交易，并把交易內容發送給中繼者。

在接受交易之前，中繼者會驗證交易的合法性（用戶是否有足夠的錢等）。

在收集到足夠的交易后，中繼者會對交易排序（先進先出），執行交易，更新L2狀態，將數據打包壓縮，并生成一個ZK證明，作為一個Batch一起上傳至主鏈上Rollup合約。

 打包的內容：前狀態根， 后狀態根，交易根，狀態變化，ZK證明。

主鏈上的合約

確認Batch內容的格式，不符合格式的內容則拒絕。

檢查Batch中的前狀態根是否與其合約當前狀態根匹配（確保區塊順序）。

驗證上傳的零知識證明，確保證明的正確性。

驗證通過，把當前狀態根換成Batch里面的后狀態根。

收Gas Fee：

Rev：向L2上的應用和用戶收取Gas費。

COGS：

向以太坊L1支付Gas費。

向貢獻算力生成ZK證明的ZK礦工支付費用。

項目定制：

Rev：向想要入駐的應用提供定制化的解決方案，收取服務費。

COGS：方案研發費用、無形資產攤銷。

基本思路：

定制化方案收入參考Starkware2021年收入~5500萬美元，考慮到dYdX脫鉤，對2022年收入以一定折扣。

數據：45萬枚APE解除質押并轉至Binance平臺:1月10日消息，根據Lookonchain數據，某APE質押地址于今日將其全部451,167枚 APE（約220萬美元）解除質押并轉至Binance。據鏈上數據顯示，該地址于2023年1月1日起共計從Binance地址轉入458,64 枚 APE，均價為3.95 美元。[2023/1/10 11:04:34]

Gas Fee年收入 = 每筆交易Gas Fee*交易數，交易數 = 所有ZK Rollup鏈的TPS總和*年交易時長。

ZK Rollup技術發展尚處于早期，較為樂觀的情況下，預計ZK Rollup運營商賽道規模將達到10-100億美元級別。

ZK Rollup的發展仍然面臨較高的不確定性，作為一項尚未迎來爆發性增長的技術，其技術驗證、價值驗證、業績驗證均存在滯后性，很難預測每年的增長率，上述測算僅能在數量級上提供參考。

從TVL上講，目前Rollup領域的市占率如下（L2Beat統計，假設Arbitrum、Optimism之外的TVL都歸ZK Rollup）。

可見，目前OP Rollup占據TVL大多數份額，~80%。

目前ZK Rollup的集中度很高，幾個大項目占據了~99%的市場份額，主要是由于Starkware依賴于StarkEx產品的幾個大客戶，表面上一家獨大：

StarkEx使用zk-STARK技術，允許交互性證明，應用遷移難度比其他幾個使用zk-SNARK的項目更低。

StarkEx定制化服務水平高，為dYdX、Immutable X等知名項目定制了專門的Rollup方案，借這些項目來擴大自身影響力。

StarkEx的客戶集中度很高，僅dYdX一個項目就占75%以上。

然而，這些大應用和Starkware之間的黏性有限，dYdX用StarkEx只是權宜之計，已準備于2022年底遷去Cosmos，這將對Starkware的短期業績、市占率造成很大影響。

Starkware自建的Rollup項目StarkNet目前TVL很低，僅有USD3mn。

預計dYdX離開Starkware后，ZK Rollup的競爭格局將有較大變動。

下圖根據使用的是SNARK還是STARK技術，以及數據是否在以太坊主鏈上可用，將現有規模較大的ZK Rollup項目進行了分類。

Vitalik根據ZK-EVM和以太坊兼容性從高到低的順序，將市面上現有的ZK EVM/Rollup方案分為五類。

不同類型ZK EVM性能不同，一般來講，和以太坊/EVM兼容性越好的方案，所需的設計重構工作量越小。但后續工作中的生成ZK驗證計算工作量越大。

不同類型的ZK EVM方案間對比：

Rollup TVL在2020年實現了爆發性增長，最高達到75億美元。

現在Rollup TVL為43億美元，占加密貨幣總市值的~5%，滲透率較低，有很大提升空間。

Rollup鏈的安全性和以太坊L1的關聯程度是L2方案中最高的，更要高于側鏈和新公鏈，在性能持平或超過的情況下有望成為主流以太坊擴容方案。

以下就影響擴展方案可用性的關鍵問題對OP、ZK方案進行對比：

目前，現有的Rollup方案以OP Rollup居多，從TVL上看，占比約為OP:ZK=8:2。

包括V神在內的主流觀點認為，在短期內，OP Rollup在成本以及技術上的門檻更低，開發者快速上手，因此更貼合現狀，更容易解決現階段問題；ZK Rollup的開發門檻更高，更適用于對安全隱私有極度追求的領域。長期來看，隨著ZK相關技術的不斷發展，ZK Rollup的局限可能會被打破，可以釋放出強大的應用潛力。

筆者基本同意上述觀點，認為ZK Rollup能夠在長期勝出的原因主要為：

OP Rollup的安全性依賴于誠實者、造假者、驗證者、項目方之間的博弈，而ZK Rollup的安全性依賴于ZK算法的數學原理，相比于OP更加嚴謹安全。

Apex146創始人Scott Robinson在摩托車比賽項目中整合區塊鏈技術:2月20日消息，Apex146創始人Scott Robinson通過整合區塊鏈技術，為他的運動分析平臺找到了新的機會。Robinson為加州大學圣巴巴拉分校的一位教授提供了一個實習項目。在學生的幫助下，他開發了一個框架，觀察運動員在摩托車大獎賽（Grand Prix）中的表現。

Robinson利用他在McKinsey & Company和Oliver Wyman的資本市場和大宗商品交易工作中獲得的技術，創造了可以應用于摩托車比賽的運動表現分析方法。

因此，該團隊通過Chainlink發布了一個區塊鏈預言機，它允許DApp訪問來自Apex146的體育分析數據。通過這種方式，開發人員可以使用鏈上鏈接的分析數據創建體育預測市場，并結合統計數據，在DApp中觸發動態交互。除此之外，Apex146還提供體育收藏品NFT。（Cointelegraph）[2022/2/21 10:04:40]

 相對OP底層安全邏輯上的硬傷來說，ZK Rollup當下的弱點基本都屬于技術問題，隨著大量優秀的研發人員投入研究，相信這些問題都會得到解決。

ZK Rollup提款耗時短，符合用戶習慣

OP Rollup時隔一周才能提款的設計本質上是反人性的（和復雜的助記詞、長串的私鑰一樣），機構投資者資金周轉能力強，對此容忍度較高，但對散人用戶十分不友好。

而ZK Rollup可以使得用戶想提款時立刻能提款，這與圈外用戶的需求接近，符合Web2時代用戶的使用習慣，有助于幫助Web3日后進一步破圈。

ZK Rollup在隱私交易上的優勢無可替代

區塊鏈起初是為了交易的透明性，在一定程度上犧牲了交易者的隱私，盡管鏈下的交易者實體和鏈上的賬戶間是匿名隔離的，但在鏈上，每個賬戶的交易信息是幾乎完全透明的，如果想的話，人們可以很輕易地去追蹤這些交易信息，這是大部分交易者所不愿見到的。

一個典型的案例是三箭資本，他們高度自信地公開了自己的一部分地址，希望這能夠進一步證明他們的交易水平高超，提升他們的名望以促進募資。

但在Luna事件中，一些空方通過追蹤三箭的持幣地址交易情況，與之進行反向交易，迫使其盡快爆倉以形成更大的賣盤，這加速了三箭的整體爆倉進程。

僅就L2方案而言，從過往經驗來看，跨鏈信息傳輸很容易受到黑客攻擊，有大量的黑客攻擊都是針對跨鏈橋進行，而ZK Rollup在將數據從Rollup鏈發送至主鏈時，所發送的ZK證明不包含交易數據本身的任何信息，擁有相對更高的安全性。

因此，相信隨著技術進步帶來易用性上的提升，ZK Rollup將取代OP Rollup成為Rollup方案的主流。

目前主流的Rollup方案中，無論OP還是ZK，均出現了技術同質化程度較高的特點。

OP Rollup主流項目Arbitrum和Optimism所應用的技術本質上差別并不大。

二者欺詐證明的實現方式上有所差異（Arbitrum使用鏈下多輪欺詐證明，Optimism使用在L1上的單輪欺詐證明）。

Optimism使用以太坊的虛擬機，而Arbitrum使用自己的虛擬機（AVM），因此Optimism只有一個 Solidity 編譯器，而 Arbitrum 支持所有 EVM 編譯語言（Vyper、Yul 等）。

ZK Rollup項目間，除使用zk-STARK還是zk-SNARK使得技術不同外，其Rollup實現方式在本質上差異很小，都是將交易數據生成ZKP發送到主鏈再被驗證，項目間的差異主要體現在和EVM的兼容性上。

在同質化程度較高的狀況下，L2層的競爭是殘酷的，誰能夠率先搶占到大多數的用戶，誰就有機會成為應用最愿意部署的Rollup，就有機會成為一些代幣最大的流動性池，從而吸引更多的用戶，進而從網絡效應中獲利，打敗其他的對手。

當下的項目大多通過大規模空投的方式來搶占用戶，這種競爭和Web2時代的燒錢在底層邏輯上沒有兩樣，本質上是難以持續的，也無法構建很高的壁壘，今天靠燒錢空投吸引來的用戶，明天也可以被其他項目空投更多的錢所搶走。

但技術層面的同質化并不意味著產品層面的同質化，項目可以在提供Rollup平臺的同時，為入駐的應用方提供其他的附加服務（“Rollup as a service”），例如：

定制化解決方案（如StarkWare）

技術支持（如ZKSync、Polygon Hermez）

財務上的再投資支持（如Polygon Hermez）

筆者認為，在種種RaaS服務中：

短期來看能夠幫助項目業績增長較大的是定制化解決方案，如針對特定應用的特性，為應用方專門定制一條ZK Rollup鏈（如Starkware為dYdX等項目建的StarkEx鏈）。

中長期來看，最有持續性價值的附加服務是為項目提供軟件開發上的支持，例如給開發者提供好用的SDK（Software development kit，軟件開發工具包）。

由于ZK Rollup上面軟件開發的難度更高，ZK Rollup相比OP Rollup更容易構建起這方面的壁壘

將EVM中的應用遷移到Rollup中需要一定工作量，由于以太坊并不是對ZK友好的，因此將EVM中的應用遷移到ZK EVM中所需工作量尤其重大，給開發者帶來不便，影響其使用ZK Rollup的意愿。

加密貨幣社交平臺BingX推出社交 \"Feed \"功能:12月10日消息， 加密貨幣社交平臺BingX正式推出其社交 \"Feed \"功能，為全球交易者提供一個平臺，實時分享交易理念和討論最新的市場趨勢。BingX是一個合作交易的加密貨幣交易平臺，BingX平臺的交易社區強調了社交功能在投資過程中的重要性，因此針對這一反饋，公司推出了 \"Feed\"。（prnewswire）[2021/12/10 7:30:20]

短期來看，ZK Rollup項目方可以基于自身對ZK開發的高度熟悉，為應用方提供定制化的解決方案，免除其一部分工作量，從而吸引應用入駐，同時收取服務費用，如Starkware的StarkEx產品。

長期來看，ZK Rollup項目方可以將解決方案標準化，為開發者提供用于在ZK Rollup上自由開發應用程序的SDK，最好能夠使得開發者能夠用他們所熟悉的語言在ZK Rollup上編寫程序，降低開發者重新學習的成本，這樣有利于吸引更多的開發者入駐，加速構建生態。

下圖顯示了幾個主要的ZK Rollup項目coding與以太坊的差異，多數項目都使用Solidity給開發者以熟悉的開發環境，但在字節碼、虛擬機兼容性上各有差異。

因此，在評判ZK Rollup項目時，除了看和EVM的兼容性和現有生態以外，可以著重關注Rollup的附加服務對應用方的吸引力，這可能是決定日后項目能否勝出的關鍵。

然而，提供附加服務為應用遷入提供便利是建立在zkEVM和以太坊EVM兼容性較差的基礎上，長期隨著ZK技術進步，如果二者之間的差距被逐步縮小，附加服務的價值就會隨之不斷降低。

因此，在分析獨立的第三方ZK Rollup SDK提供商時，應當著重關注其收入可持續性。

Starkware

創建于2018年，技術團隊負責人之一Alessandro Chiesa在創立StarkWare之前是Zcash的聯合創始人。

團隊在ZK算法基礎上提出了具有擴展性的零知識證明算法ZK-STARK，主要致力于為區塊鏈擴容和隱私保護提供解決方案。

主要產品為StarkEx，是一個混合型L2方案，可同時兼容ZK Rollup和Validium，用戶可在二者之間自由切換，現在已經部署的應用程序包括dYdX（之后準備遷去Cosmos）、Immutable、rhino.fi等。

同時團隊在開發新產品StarkNet，是無需Starkware許可的開源合約，任何用戶和開發者都可以在其中部署智能合約。

TVL：USD573mn（StarkEx USD534mn + StarkNet USD3mn）。

最新一輪估值80億美元，歷史投資者包括紅杉、Paradigm、Alameda Research、三箭等。

ZKSync（Matter Labs）

下文作為重點項目詳細介紹

Loopring

發布于2017年，是世界上首個實現ZK Rollup落地的團隊。

運用ZK-SNARK技術，為開發者提供開源的ZK Rollup協議，開發者可使用協議建立基于訂單簿的去中心化交易所。

同時，項目在Loopring ZK Rollup上建立了自營的去中心化交易所、錢包，希望在未來建設起更完善的自營Defi生態。

TVL：USD83mn

項目代幣市值：USD307mn，歷史投資者包括Kosmos Ventures、華創資本等。

Aztec

成立于2017年，起初主打隱私性，運用ZK-SNARK技術，為用戶提供隱私跨鏈橋Aztec Connect，使得用戶能夠私密地訪問以太坊應用程序。

除服務Web3領域外，還和傳統金融機構如JP Morgan有合作，提供ZK加密方案來解決私人結算中的隱私保護問題。

2021年3月推出ZK Rollup方案：zk.money協議。

TVL：USD8mn（Aztec Connect USD6mn + Aztec其他產品 USD2mn）

最新一輪融資估值未披露，預計6800萬-1.02億美元之間，總融資額1700萬美元，歷史投資者包括Paradigm、Coinbase Ventures、IOSG等。

Polygon Hermez

Hermez Network最初是一家獨立的Defi公司，有兩代產品：

1.0 產品發布于2021年3月，是一個支付平臺，目前正在運行。

2.0 目前還在開發中，將利用ZK-SNARK開發ZK虛擬機及部署在主鏈上的ZK驗證智能合約。

建立了“Proof of Donation”機制，在每個時段中，希望獲取記賬權的人需要進行競標拍賣，競標費用的40%將用于對鏈上應用的再投資，推動生態加速發展。

TVL：USD324k

Hermez 2021年8月被Polygon以2.5億美元收購，將Hermez Network完全合并到Polygon鏈中。

Scroll

成立于2021年初，核心創始人來自北大、清華姚班、劍橋。

目標是研發出2類zk虛擬機（和以太坊EVM完全等效），和以太坊基金會合作密切。

2022年7月開啟ZK Rollup和zk-EVM的早期測試。

最新一輪估值未披露，總融資額3300萬美元（A輪3000萬+天使輪300萬），歷史投資者包括Polychain Capital、Bain Capital Crypto、Robot Ventures、Geometry DAO以及以太坊基金會的一些成員。

由Matter Labs開發，2020年6月在以太坊主網上發布ZKSync 1.0，內嵌了一個交易平臺（Zigzag），為用戶提供轉賬、mint NFT等功能。

2022年2月zkEVM開放公測，是第一個和EVM在編程語言層面等效的ZK虛擬機。

目前還在開發完善中，希望能夠兼容運行99%的Solidity合約。

2022年10月28日發布ZKSync 2.0 Baby Alpha版本，內置了zkEVM Alpha版本，將開放生態應用的部署，包括瀏覽器、新跨鏈橋、錢包等。

2022年11月下旬ZKSync 2.0進入Fair Launch Alpha階段，開放生態開發者的項目部署權限，以便開發者能夠測試并升級其合約，該階段預計會持續幾個月。

預計2023年上半年ZKSync 2.0進入Full Alpha階段，屆時ZkSync 2.0上的產品將對普通用戶開放。

TVL：USD85mn（ZKSync USD50mn + ZKSpace USD35mn）

主要產品：

ZKSync 1.0：一個ZK Rollup，使用zk-SNARK技術，主要用于代幣交換和轉移，不支持智能合約。

由于缺少智能合約支持，ZKSync 1.0與其他通用的L2相比，采用率并不樂觀。

除了代幣轉移和交換之外，該Rollup幾乎沒有什么實用功能。

ZKSync 2.0：內置了zkEVM的ZK Rollup，支持智能合約，可供開發者編寫應用。

ZKSpace：在ZKSync上基于ZKSwap協議建立的去中心化AMM交易所。

ZK Porter：ZKSync研發的新的L2方案，用戶可以選擇將數據儲存在鏈下，安全性介于ZK Rollup和Validium之間，每次交易費用僅幾美分。

Hyperlink：ZKSync正研發中的L3方案，可以提升應用在不同L2鏈間的跨鏈能力，預計2023Q1上線。

項目定制方面，ZKSync與Uniswap、Maker、1inch等知名Defi應用聯系緊密，未來可通過為之定制針對其應用專門優化的解決方案，收取服務費用，拉升短期業績。

Uniswap在官方治理平臺上通過了在ZKSync 2.0上部署Uniswap V3的決議，屆時可能將成為交易速度最快的Uniswap產品。

Gas Fee方面，上述知名應用入駐ZKSync后，將帶來大量的交易量和Gas Fee收入，提升ZKSync可持續收入。

尚未發行代幣，Matter Labs稱預計將在11月上旬公布tokenomics方案，但至今仍未公布。

將話題回到先前所討論過的區塊鏈三難問題上來——去中心化、安全和可擴展只能三選其二。盡管以太坊在L1放棄了可擴展性，但它通過各種各樣的第二層擴容方案（側鏈、狹義L2等）將大部分交易移出主鏈，從而正在實現實質上的可擴展。

現在看來，在技術路徑尚未確定的情況下，L2方案的數目會越來越多，且這些項目會共存很長一段時間。

然而，這些L2方案之間是十分割裂的，應用在不同的鏈之間遷移十分困難，這將對以太坊以及各個擴容方案帶來一些問題：

流動性割裂：中短期來看，加密貨幣的總盤子是有限的，如果要在各條鏈間進一步分布，且鏈與鏈之間的流動不順暢，勢必使得每條鏈上的流動性都相比之前有所下降，從而帶來交易困難、滑點大等一系列問題。

舉例來講，雖然AMM Uniswap和SushiSwap都位于以太坊上，但它們正在努力實施單獨的 L2 解決方案（分別為Optimism和Polygon）。因此，要將 ERC-20代幣從Uniswap的L2轉移到SushiSwap L2，用戶必須將他的代幣從Optimism轉移到以太坊的主鏈，然后轉移到 Polygon。這種低效的流程會帶來更高的成本和更長的處理時間，由于某些L2協議需要時間來完成交易，有時可能需要幾天時間。

通信困難：不同的側鏈、L2鏈的共識機制、有效性驗證機制差別較大。相對來講，OP Rollup、Plasma以及一些主打性能的側鏈由于幾乎照搬了EVM，相對來說處理其他鏈發來的數據包比較容易。而ZK Rollup、Validium和一些主打隱私的側鏈對EVM的兼容性相對較低，不同的鏈自研的虛擬機之間差別也比較大，它們所發送的數據包對于其他的鏈來說可能是難以處理的，使得跨鏈通信變得困難。

合約標準化低：在以太坊上構建的每個新協議的標準化程度都很高（如ERC-20，ERC-721，ERC1155...），其他協議可以輕松地基于它們來構建，這也是DeFi發展迅速的原因之一。但隨著不同擴容方案，尤其ZK類擴容方案和以太坊本身的架構逐漸產生差異，不同鏈之間的合約標準也將產生差異，不利于應用在不同鏈之間的遷移運用。

可組合性低：實際是通信困難問題和合約標準問題的延續，主要體現在以太坊主鏈應用和子鏈應用的交互上。如果無法解決通信和合約標準問題，那么子鏈上的應用需要重新建立自己的生態，這就造成了更大的資源浪費。

在這些因素的影響下，不同區塊鏈和第二層解決方案之間缺乏互操作性導致了高度分散的體驗，這可能會嚴重阻礙加密貨幣技術的大規模應用。

為解決上述這些問題，人們提出了“Layer 3”方案，致力于解決L1和L2擴容方案，以及不同L2擴容方案之間的互操作性問題（Interoperability Problem）。

在加密方面，互操作性（或跨鏈功能）意味著兩個具有獨立生態系統（想想比特幣和以太坊）的區塊鏈可以在沒有任何中心化中介的情況下進行通信和交互。

L3和L2之間的關系，同L2和L1之間的關系差別很大，不再僅僅是將數據/交易遷移和壓縮（研究表明，將相同的擴容方案直接疊加所形成的三層擴容架構效果并不好），而是更多地在功能性上創新，例如：

L2 用于擴容，L3 用于自定義功能（例如隱私）：**將不同的Layer分開以滿足不同用例的定制功能需求。

L2 用于通用擴容，L3 用于自定義擴容：**自定義擴容可能以不同的形式出現：使用 EVM 以外的虛擬機計算的專用應用程序，圍繞特定應用程序的數據格式進行優化的Rollup等。

L2 用于無信任擴展（Rollups），L3 用于弱信任擴展（Validiums）：**前面提到過，Validium是使用 SNARK 來驗證計算的系統，但將數據可用性留給受信任的第三方或委員會。

Vitalik認為，Validium 被高度低估了。他認為許多“企業區塊鏈”應用程序最好由運行 Validium 證明器并定期將Hash值提交到主鏈中的集中式服務器提供服務。盡管Validium的安全等級低于Rollup，但可以便宜得多。

目前，除ZKSync外，還有多個L3項目正在開發互操作性協議以連接不同的L2鏈：

Interledger Protocol (ILP)：最初作為Ripple項目推出，是一種L3解決方案，將網絡互連標準實施到區塊鏈世界中。與互聯網協議 (IP) 服務相同的目的，ILP 將價值打包并在多個 L2 和 L1 鏈之間建立價值轉移。

IBC 協議：隨著“星際之門”升級引入，IBC協議位于Cosmos堆棧的第三層，作為一個可靠和安全的模塊，在連接的區塊鏈之間提供互連。IBC 被稱為“區塊鏈的 TCP/IP”，它處理跨眾多鏈的數據傳輸、身份驗證和排序，例如Cosmos Hub、IRISnet、Akash和Crypto.com的DLT網絡。

Quant：主要專注于企業區塊鏈網絡，通過其Overledger DLT網關服務和獨特的解決方案（例如多DLT智能合約和多分類賬代幣）連接公共鏈和私有鏈。它的合作伙伴包括Hyperledger、Nvidia和Oracle等企業。

ICON：與三星和首爾政府等機構建立了合作伙伴關系，是一種互操作性協議，可將所有區塊鏈數據聚合到一個層中，以在一個統一的互連網絡網絡下連接眾多鏈。

ZKSync團隊進行了這方面的研究，他們認為，Layer3將成為一個由zkEVM提供支持的可定制的生態系統，將通過無限定制來實現無限擴展，相比于現在的L2解決方案在安全性、性能、降低成本、編寫程序容易程度、可組合性等方面都將有所提升。ZKSynk的L3項目將于2023年第一季度上線公測。

屆時，開發者可以根據自身對性能、安全性和價格的需求偏好，在ZK Rollup、ZK Porter、Validium間進行選擇，三者性能依次遞增，但安全性依次遞減。

同時，他們還為開發者提供了其他的內容定制選項，如：

可以定制完全隱私化的方案，應用方可以選擇將所有數據都做成隱私存儲和流通的（例如將數據都存放在線下）。

應用方可以在L3中發行單獨的Token來構建經濟系統。

可以用ZKSync自己的跨鏈橋來取代第三方的跨鏈橋：提升ZKSync鏈以及L3鏈上應用的安全性。

參考文章：

https://www.realvision.com/blog/ethereum-scalability

https://education.district0x.io/general-topics/ethereum-scaling/introduction-to-ethereum-scaling/

https://ethereum.org/en/layer-2/

https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/sidechains/

https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/state-channels/

https://blog.matter-labs.io/zksync-l3-pathfinder-to-hit-testnet-in-q1-2023-367a425592db

https://trends.aax.com/layer-3-solutions-on-bitcoin-blockchain

https://vitalik.eth.limo/general/2022/09/17/layer_3.html

https://blog.hermez.io/introducing-proof-of-donation/

https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

https://medium.com/coinmonks/easy-to-understand-ethereum-layer-2-scaling-solutions-channels-vs-plasma-vs-rollups-1dc1d4e9cb52

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