一、区块链零知识证明实现大盘比(二)

接上文，本文旨在深入探讨零知识证明在区块链领域的应用与实现。随着技术的不断进步，诸如zksync、zcash、zkswap等项目涌现，零知识证明领域得到了快速发展，相关算法数量也已达到两位数。本文将重点介绍一些广受关注、具有开源仓库支持的零知识证明算法，以帮助开发者在技术决策时获得更全面的视角。

零知识证明的实现协议是其核心，这些协议决定了其安全性、计算速度、计算消耗以及上链消耗等关键性能指标。通过对比分析，我们可以发现，不同协议在这些方面存在显著差异。例如，STARKs在安全性方面表现最佳，但证明大小相对较大；而PreviousSNARKs在安全性上相对较弱，但其证明大小是最小的。这种差异促使我们在选择零知识证明方案时进行权衡，即根据实际需求在安全性与效率之间找到最佳平衡点。

在零知识证明的实现中，loopring公司基于libsnark仓库开发的L2（loopring自定义）-L1的OrderBook方案提供了一个极具价值的案例。该方案将用户余额、撮合信息存储于L2的默克尔树中，并通过将交易数据作为calldata传至L1来避免不必要的L1费用。相比于其他实现方案，loopring的方案在提升效率的同时，显著降低了成本，展现出其强大的技术实力和潜在的发展潜力。

接下来，我们将对PreviousSNARKs路径下的代表性算法进行详细分析。其中，Fractal算法允许递归的zk-SNARK，并通过预处理实现了透明设置，其证明大小可达250KB，远超其他构建的证明。Halo算法支持递归证据组织，无需可信设置，且其验证时间呈线性增长。SuperSonic算法是对Sonic的改进版，首次实现了在验证时间和证明数据量方面的实用性。Plonk和Marlin算法进一步优化了Sonic，分别在证明时间和验证时间上实现了显著的性能提升。而Sonic自身则是一个早期的通用zk-SNARK协议，它支持通用、可升级的参考字符串，证明大小固定但验证成本相对较高。许多新的zk-SNARK算法均基于Sonic进行优化。

目前，零知识证明领域已存在多个开源库，这些库不仅维护良好，且在过去一年内均有过commit记录。以下是部分值得关注的开源库：

1.**libsnark/ethsnark**：SCIPR Lab开发的zkSNARK方案实现，适用于zcash等多个项目，提供通用证据系统、基础电路库和应用示例。访问地址：[github.com/scipr-lab/libsnark]()

2.**ZoKrates**：一个用于以太坊零知识证明应用开发的zkSNARK工具箱，支持直接在Remix中开发零知识证明应用，主要使用Rust语言。访问地址：[github.com/Zokrates/ZoKrates]()

3.**snarkjs**：zkSARNK方案的javascript实现库，支持8points协议和Groth协议，提供可信设置、证据生成与验证功能。使用iden3的circom编译器对DSL定义的电路进行编译。访问地址：[github.com/iden3/snarkjs]()

4.**circom**：iden3设计的zk-snark电路描述DSL，包含使用该DSL描述电路的编译器。访问地址：[github.com/iden3/circom]()

5.**wasmsnark**：采用原生Web Assembly开发的快速zkSnark证据生成和验证工具，性能与libsnark相媲美，适用于在浏览器中生成zkSnark证据及验证。目前仅支持Groth16协议。访问地址：[github.com/iden3/wasmsnark]()

6.**gnark**：consenSys开发的zkSARNK实现，使用Go语言，提供类似GO的DSL描述电路，支持Groth16协议。访问地址：[github.com/ConsenSys/gnark]()

7.**go-snark**：采用go语言实现的zkSNARK开发库，支持Groth16协议和Pinocchio协议。访问地址：[github.com/arnaucube/go-snark]()

8.**xJsnark**：开发zk-SNARK电路的高层框架，目标是缩短高级语言开发与性能之间的差距。提供一组允许开发者在较高层级编写zk-SNARK电路的特性，并提供了削减生成电路成本的技术。访问地址：[github.com/akosba/xjsnark]()

9.**bellman**：一个用于开发zk-SNARK电路的Rust库，提供电路接口、基础结构以及一些基本电路实现。访问地址：[github.com/zkcrypto/bellman]()

10.**zksnark-rs**：用于创建和利用零知识证据的Rust库，提供基础的电路描述语言，支持Groth16协议。访问地址：[github.com/republicprot]()

11.**Pysnark**：Python开发的zk-snark方案实现，支持Pinocchio协议，用于生成用于以太坊的智能合约以验证零知识证据。访问地址：[github.com/Charterhouse]()

这些开源库为开发者提供了丰富的工具和资源，帮助他们根据具体需求选择或定制零知识证明解决方案，从而促进区块链技术的创新与发展。

二、layer2是什么意思,有哪些靠谱的项目

layer2协议是在以太坊等底层区块链之上构建的一种扩容解决方案，旨在解决可扩展性问题，提高交易速度和降低交易成本。本文将详细介绍layer2协议的分类、优势与挑战，以及一些代表性的项目。

layer2协议通过将部分计算和存储移出主链，从而显著提升网络的吞吐量和降低交易费用。它们主要分为三大类：状态通道、plasma和Rollup。

状态通道允许双方在链下进行交易，仅在出现争议时才需将交易记录上链。侧链则是一个与主链挂钩的独立区块链，允许资产在链间转移。plasma方案减少了对侧链运营商的依赖，形成树状结构，提高了交易处理速度，但存在维护成本和信任问题。

Rollup方案是核心，它们在链下处理交易，然后通过压缩和验证机制将数据批量上传至主链。Rollup又分为Optimistic Rollup和Zero Knowledge(ZK) Rollup。Optimistic Rollup默认交易合法，依赖时间来验证争议，而ZK Rollup使用加密技术验证数据，提供更高的安全性和隐私性。

Optimistic Rollup代表项目包括Arbitrum和Optimism，它们采用交互式验证机制，并兼容以太坊虚拟机(EVM)，适合快速部署和兼容现有应用。ZK Rollup则有Matter Labs的zkSync和starkware的starknet，通过Zero Knowledge证明技术提供隐私保护和更高的扩展性。

Arbitrum和Optimism在交易速度和市场份额上领先，但ZK Rollup如zkSync和starknet在安全性、隐私性和未来潜力方面具有优势。Validium是另一种扩展方案，结合了plasma的效率和ZK Rollup的隐私性，但牺牲了一定的安全性。

具体项目分析：

Arbitrum是基于Optimistic Rollup的通用解决方案，拥有强大的生态系统，支持一键部署合约，其市场份额超过50%。Optimism则采用类似技术，但技术细节有所优化，交易量和锁仓量也表现出增长趋势。

Loopring是基于ZK Rollup的协议，专注于提供高效、低成本的去中心化交易所服务。zkSync则基于SNARK验证，支持在L2上构建Dex，同时也在向支持通用智能合约的2.0版本发展。

zkSync和starknet是两个主要的ZK Rollup项目。zkSync通过STARKS技术提供更高的安全性，而starknet则基于开源的STARKs证明器，支持完全去信任的有效性证明。

通过对比数据，我们可以看到在交易价值、锁仓量和gas费方面，Optimistic Rollup项目在初期表现出优势，而ZK Rollup项目在安全性和隐私性方面具有显著优势。随着技术的不断发展，ZK Rollup项目在未来可能展现出更大的潜力。

三、【Web3.0前沿】Layer2四大天王之StarkNet

StarkNet是一个无需许可的去中心化Layer2网络，旨在通过使用STARKs加密协议来扩展以太坊，同时不损害以太坊的去中心化、透明度、包容性和安全性。它在不牺牲以太坊的可组合性和安全性的情况下，提高了TPS并降低了gas费用。StarkNet的生态系统类似于以太坊，允许任何合约与网络上的其他合约互动，并进行自由组合。同时，非同步消息传递功能允许与以太坊合约进行通信。StarkNet项目团队由区块链开发平台Alchemy和以太坊Layer2扩容开发团队StarkWare联合构建，StarkWare团队来自以色列，成员主要来自希伯来大学和以色列理工学院的计算机科学和密码学开发者，是零知识证明领域实力最强的团队。StarkNet同质化通证初始发行量为100亿枚，17%分配给StarkWare投资者，32.9%分配给核心贡献者，51%分配给基金会。同质化通证具有增发机制，新铸造的通证和交易费用的一部分将授予核心基础设施开发人员和智能合约开发人员。核心贡献者和投资者的所有同质化通证有4年的线性释放期和一年的锁定期。StarkNet同质化通证将用于运营网络（费用）、维护和保护网络（共识参与）以及决定其价值和战略目标（治理）。交易费用将从以太坊支付转为使用原生StarkNet同质化通证支付，并通过自动化和去中心化链上机制允许用户以以太币支付。某些服务可能需要质押StarkNet同质化通证，包括排序、在L1最终性之前达成临时L2共识、STARK证明服务和数据可用性供应。StarkNet的治理将需要同质化通证持有者的投票，对于协议的所有更改都需要进行投票。钱包交互包括安装和添加Argent X钱包，创建账户并记住密码和助记词。跨链操作需要使用官方跨链桥starkgate.starknet，把L1主网的资金转到L2网络上，并通过Metamask和Argent X钱包完成操作。在MySwap和10kswap进行交互操作包括连接钱包、swap操作和添加流动性。在ASPECT进行NFT交互包括连接钱包、创建、上传图片、查看和市场买卖交易NFT。请注意，本文仅为内容分享，不构成投资建议，投资责任自负。