Polygon zkEVM 的经济安全、协议稳定性、风险及竞争格局

什么是Polygon zkEVM？

Polygon zkEVM 是适用于以太坊的与 EVM 兼容的零知识 (ZK) rollup。EVM 兼容性意味着开发人员可以通过最少的代码更改轻松移植以太坊智能合约。ZK rollup 是一种扩展解决方案，通过将计算和状态存储移至链下来提高吞吐量，同时使用零知识加密来保持高安全性保证。

然而，本文的目的是强调 Polygon zkEVM 在更广泛的市场环境中的适用之处 – 因此，要全面了解技术，请查看项目文档。

技术栈概述

让我们从构建区块链堆栈开始。区块链由四层组成。我们将使用 Volt Capital对每一层的定义。

我们还将使用 Celestia对模块化区块链的定义。

如果区块链处理上图中所有四个功能，则认为它是单片的。

Polygon zkEVM适合哪里

在区块链堆栈中，Polygon zkEVM 被认为是一个模块化区块链，更具体地说，是一个执行层。它是用户构建应用程序和直接交易的平台，同时将结算、共识和数据可用性外包给以太坊。

让我们来了解一下 Polygon zkEVM 如何与其他层进行交互 – 不会太过深入。

如上所述，执行层是用户进行交易的地方。当用户签署一笔交易时，该交易将被排队并处理——与以太坊的处理方式相同。

一旦处理了“批次”交易，就会发生三件重要的事情：

● 生成ZK 证明

● ZK 证明发布在以太坊上

● 交易数据发布在以太坊上

Polygon zkEVM 有一个用于生成 ZK 证明的系统，该系统由两个角色组成：Sequencer 和 Aggregator。这两个角色都是无需许可的，所以任何人都可以参与。

ZK 证明发布在以太坊上，作为结算层。以太坊智能合约验证 ZK 证明，有效地检查 Polygon zkEVM 节点的工作并确保所有计算都正确完成。

交易数据也发布在以太坊上，作为共识/数据可用性层。这使所有节点都能够查看账户余额，并有机会自己重新创建状态（非常重要）。

注意：在上面分享的一篇文章中，你会看到 Polygon zkEVM 的“共识机制”被称为效率证明。当然，这就引出了一个问题：执行层自己是否会达成共识。你可能会说去中心化的执行层确实有某种形式的共识，但业界似乎把这个说法留给了基础层排序和最终确定性。另一种说法是，我们可以使用“领导者选举”。

安全/信任假设安全范围

那么 Polygon zkEVM 继承了多少以太坊安全性呢？

为了衡量这一点，我们将查看下面的图表，它将Polygon zkEVM置于一个安全范围内。左边的解决方案不受以太坊保护，右边的解决方案完全由以太坊保护。

Polygon zkEVM（以前称为 Polygon Hermez）位于最右侧 – 与其他 ZK rollup和以太坊数据分片位于同一位置。

你可能已经知道Polygon在ZK解决方案上下了很大的战略赌注和财务承诺——分配10亿美元的资金给ZK研发。因此，现在Polygon套件中有4个ZK rollup：zkEVM、Miden、Nightfall和Zero。

每个 ZK rollup 都有不同的设计（例如 Nightfall 是一个混合乐观 ZK rollup），但它们基本上都使用相同的ZK原语，并完全继承以太坊的安全性。

数据分片也完全由以太坊保护，因为(一旦实现)它们将被写入以太坊核心协议中。

注：rollup和数据分片放在一起会更好。

经济安全

我们一直在说，rollup继承了以太坊的安全性。你可能已经对以太坊在经济上的安全性有所了解，但让我们把它具体化。

由于合并非常接近（在撰写本文时），让我们评估一下以太坊权益证明(PoS)。

目前，Beacon 链上有约 1330 万个质押的 ETH，按当前代币价格计算，总计约 220 亿美元。根据 2/3 的诚实多数假设，破坏网络需要约 150 亿美元。这是迄今为止加密行业中最好的。

另一个不容忽视的经济安全方面是货币政策。以太坊实施了一种非常新颖的方法，它有可能比比特币更具可持续性。

协议稳定性

尽管 ZK 密码学已经存在了30 多年，但像ZK rollup这样的实践应用程序仍处于起步阶段。

ZK rollup 可能还需要几年的时间才能像EVM和Tendermint一样强大，这些技术已经投入生产，并且在大部分时间里处于以太坊或Cosmos的开发中心。

风险因素

从技术上讲，Polygon zkEVM 有可能不是作为一个rollup开始，而是作为一个validium（交易数据放在链下）或volition（一种链上/链下混合数据解决方案）。在文档中，这被称为“链上数据可用性的混合模式”。

这意味着 Polygon zkEVM 不会被以太坊完全保护。当validium和volition在链下发布交易数据时，它们继承了额外的信任假设。例如，如果 Polygon zkEVM 要在以太坊上发布 ZK 证明（将其用于结算）并在Celestia上发布数据（将其用于数据可用性），它将依赖于以太坊和 Celestia 验证者的多数诚实。如果任何一条链出现故障模式，则整个系统都处于危险之中。

需要说明的是，Polygon团队还没有决定Polygon zkEVM是作为一个rollup模式引入还是使用混合模式。即使他们决定采用后者，混合模式也是一个可以理解的起点。在以太坊上发布交易数据非常昂贵，并且会影响rollup价值主张。还有一条明确的途径可以让交易数据的发布成本更低，一旦实现，Polygon zkEVM就可以转变为一个真正的rollup。

尽管如此，还是有一些相关的风险。

竞争格局

Polygon zkEVM 在几个关键维度上具有竞争力：

● 性能

● 成本

● 安全

● 开发者经验

性能和成本非常简单。开发人员希望他们的应用程序既快速又便宜，以便为用户提供更好的体验。

你可能会说，Polygon zkEVM 在性能和成本上与 EVM 兼容的 L1（例如 Avalanche）竞争。在短期内，这很可能是真的。但是，我们不会花时间进行这种比较，因为任何成功的 L1为了优化高性能和低成本都需要大幅增加费用，否则就会面临不可持续的风险。

Polygon zkEVM 的真正竞争对手是其他与EVM兼容的rollup – ZK（例如 Scroll）和optimistic（例如 Optimism）。有很多文章比较了这两种 rollup 类型，因此我们不会深入讨论，但一种简单的思考方式是，ZK rollup 具有更高的性能（由于更快的终结性，我们将很快讨论），而optimistic rollup具有较低的成本（由于ZK计算强度）。

注意：目前还不清楚 Polygon zkEVM 如何在性能和成本方面与其他ZK rollup相比较。

在安全性方面，Polygon zkEVM 比 L1 好得多，与其他rollup（类似ZK和optimistic）基本相同。

最后，还有开发人员经验，我们将其分为确定性和 EVM 兼容性。

确定性是“从基础层合约的角度来看，将交易视为最终交易所需的时间。” ZK rollup比optimistic rollup具有更快的原生确定性。这是因为optimistic的rollup设计依赖于“观察者”，即监控链中是否存在欺诈的节点。因为观察者需要足够的时间来捕捉欺诈和发布证明，最终确定性通常会延迟一周（对于ZK rollup来说通常是几分钟）——这意味着更长的等待时间和降低用户体验。Optimistic rollup 有一些变通方法可以让流动代币实现更快的最终确定性，Alex 在上面的文章中提到了这一点，但总的来说，ZK rollup 具有优势。

EVM 兼容性可能意味着不同的事情。Vitalik最近发表了一篇文章，根据类型(1-4)对解决方案进行了分类，其中类型1是最兼容EVM的。他将Polygon zkEVM称为接近类型2的类型3，这一点我们赞同。

地位和吸引力

那么Polygon zkEVM现在处于什么位置呢？

从技术角度来看，Polygon zkEVM“已经通过了 60% 的以太坊测试。Polygon zkEVM 的 zkProver 现在能够在单个 CPU 上在五分钟内处理 50万个gas。” 令人印象深刻的是——考虑到生成ZK证明是一项计算密集型任务。

从进入市场的角度来看，它非常接近了。根据 Mihailo 在他最近的 Bankless采访中概述的时间表，测试网现在应该每天都在这里，而主网应该还要几个月。

我们必须承认ZK团队已经完成了很多工作。ZK rollup使用最先进的密码学（如某些人所说的月球数学），并且比计划提前几年从理论到了实践。制作与EVM 兼容的ZK rollup 更具挑战性，而且多个 zkEVM 团队都发布了主网，这一事实令人难以置信。

zkEVM哪支队伍会赢还有待观察，但有一件事是肯定的——我们已经站在起跑线上，这对于web3来说是一个巨大的胜利。

希望本文为你提供了 Polygon zkEVM 的精简和偏差最小化视图，并帮助你了解它在生态系统中的位置。

话虽如此，本文基于当前时间背景下，而 web3 的进展非常迅速。我们强烈建议你持续关注，因为技术甚至社会共识（也就是区块链系统的根源）都会发生变化。

为了跟上最新的进展，我建议你关注Village Times、PolygonInsights和PolyPulse等出版物——想要参与进来，就来Polygon DAO加入我们吧!

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