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一文了解专注隐私的 Optimistic Rollup 方案 Zkopru

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1个月前

原题:《专注隐私的 Optimistic Rollup 方案 Zkopru 为什么会受到以太坊基金会青睐?》

撰文:潘致雄

Zkopru 是个低调和鲜为人知的以太坊二层扩容方案,这个项目一直都在以太坊基金会的资助下进行研发,他们的技术可以为 Optimistic Rollup 扩容方案加上隐私的特性。

Zkopru 的全称是 zk-optimistic-rollup,虽然从名称上看像是 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 两种以太坊二层扩容方案的结合体,但其实 Zkopru 中的 ZK 与 ZK Rollup 中的 ZK 用途并不相同。

在加密货币行业中,零知识证明技术有两大类用途,一类用于提升隐私,比如可以隐藏交易信息,也就是 Zcash 或者 Tornado.cash 在探索的方向;另一类则是用于扩容,也就是 ZK Rollup 的团队 Matter Labs (zkSync)、StarkWareHermez 在探索的方向。当然也有组合这两类特点的方案,比如 Aztec 的双重 ZK Rollup 技术,提升隐私的同时实现扩容。

而 Zkopru 是一个独立的以太坊二层网络,它利用了 Optimistic Rollup 的方案来管理区块,利用零知识证明技术(zk-SNARK)构建私密交易。

专注隐私的 Optimistic Rollup 方案 Zkopru 为什么会受到以太坊基金会青睐?

除了隐私特性外,Zkopru 还能支持在 ETH、ERC-20 和 ERC-721 之间以很低的成本进行私密的原子交易,另外还能通过预付机制,实现以更快的速度将资产从该二层网络提现至一层网络。

根据团队目前的计划,将在两周内上线测试网,如果同步进行的第二次安全审计也没有问题,可能会在部署测试网之后的两周再公开主网上线的时间。

团队:多位成员此前构建过隐私协议,还包括 barryWhiteHat

虽然这个项目的方案细节最早是在去年 7 月 发表 在以太坊研究论坛中的,但是创始人 Wanseob Lim 表示这个项目其实早在 2019 年 11 月就开始和 barryWhiteHat 合作一起构建了。

所以这个项目的两个核心人物是 Wanseob Lim 和 barryWhiteHat。Wanseob Lim 之前还开发过一个名为 Ethereum 9¾ (名字取材于哈利波特)的隐私交易协议,利用了 Mimblewimble 方案提升隐私。而 barryWhiteHat 则是以太坊社区著名的匿名研究人员,也是最早提出 Rollup 概念的人物之一。

另外团队还有几位贡献者,比如位于新加坡的以太坊全栈开发者 Koh Wei Jie 之前开发了以太坊混币平台 MicroMix,它基于零知识证明工具 Semaphore 实现,早在去年初就在以太坊 Kovan 测试网上实现了原型部署,目前仍在获得基金会资助开发。

资金来源:以太坊基金会

以太坊基金会一直将零知识证明放在最重要的研究和技术方向之一,所以也在持续资助这方面的早期团队。最早可以追溯到 2020 年第三季度,他们第一次将 Zkopru 列在了资助的项目列表中,一直持续到现在。

专注隐私的 Optimistic Rollup 方案 Zkopru 为什么会受到以太坊基金会青睐?

在以太坊基金会会定期公布支持的研究团队中,「应用类零知识证明」类别中的项目数量非常多,远超过其他类别,而在最近一次的 报告 中,将 Zkopru 放在了这个类别的第一位。

而在今年 7 月以太坊基金会公开第一季度支持了哪些具体团队的具体工作时,还为 Zkopru 资助了两项任务:压力测试和为 Zkopru 可信初始化仪式流程设计网站。这也侧面证明了项目在以非常细的粒度逐渐推进。

不过暂时还未看到 Zkopru 的任何融资信息,也未曾在 Gitcoin 上设立过账号接受资助。

本质:专注转账的 Optimistic Rollup 二层网络

目前使用 Optimistic Rollup 概念的扩容方案主要有这三家:OptimismArbitrum 和 Fuel Labs。前两者即将上线支持通用计算的主网,而 Fuel Labs 则上线了仅支持转账的主网。

和上述的这几个方案一样,Zkopru 构建二层区块的安全性是依赖于欺诈证明机制的,不过它采用了 UTXO (Fuel Labs 也支持)的交易形式,而不是像以太坊是基于账户模型的。

从具体用例来说,Zkopru 专注在「转账」这一特定场景中,尚未拓展通用计算或者兼容 EVM (以太坊虚拟机),所以这部分方案的技术难度相对低很多。

特性:隐私、快速提款、原子交换

Zkopru 最重要的特点就是隐私,通过为普通 Optimistic Rollup 的交易增加零知识证明技术。用户可以根据以太坊私钥生成网络特定的收款地址,然后在该网络中的交易是不用泄漏任何信息的。

和其他 Optimistic Rollup 方案一样,Zkopru 的普通提款功能是需要等待 7 天的挑战期,以确保网络整体的安全性。不过他们还设计了快速提款机制,引入流动性提供者,可以提前垫付资金给一层网络的地址,不过用户需要支付一定的费用。

另外 Zkopru 还在研究开发原子交换(atomic swaps)的功能,两位用户可以寻找一位协调者(coordinator)去执行了两种资产的交易,如果协调者未执行该交易则会收到惩罚。不过该方案还在研究阶段。

交易成本估算:降低一个数量级

在以太坊一层网络进行零知识证明的计算需要消耗非常大亮的 Gas,参考 Tornado.Cash。不过根据 Zkopru 团队估算,采用 Optimistic Rollup 执行零知识证明技术的成本就低得多,他们估算的数据是每笔隐私交易中,协议需要消耗大约 8800 Gas,而一层网络的 ETH 转账的成本是 2.1 万 Gas。

但是具体的成本消耗会根据每个批次的 UTXO 数量,以及一层网络的 Gas 价格动态变化。以下是他们对 Zkopru 的估算情况,每笔交易的成本可能是介于 1 至 2 美元左右的水平,而同时期一层网络的成本要高一个数量级。

专注隐私的 Optimistic Rollup 方案 Zkopru 为什么会受到以太坊基金会青睐?

除此之外,协调者需要在每一批次中再额外支付 17 万 Gas,这笔费用最终也会分摊到这批交易的每个使用者中。

待确认:是否有代币和二层共识?

Zkopru 在两周左右的时间会将智能合约部署到测试网上,钱包的 UI 以及文档也会同步公开。如果没有其他重要的问题和漏洞,会在之后的两周上线主网,也可能会同步公开第二次安全审计的结果。

和其他几个 Optimistic Rollup 网络一样,Zkopru 也未公开过是否会发行协议代币(无论是治理代币还是工具类代币),而且该二层网络的协调者之间是通过什么共识确定交易顺序和打包交易的,也尚未公开。

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