加密经济的本质:投资与技术的融合

加密经济不仅仅是一场技术革命,更是一个需要深入理解投资规律的领域。许多从业者和爱好者难以适应这个行业,很大程度上是因为其周期性波动过于剧烈。在牛市中,普通人确实有机会获得十倍甚至百倍的收益,但熊市中亏损也同样惨重。归根结底,无论是谁,只要进入加密领域,投资知识都是必修课。

当前熊市的主要原因是美联储加息导致的资金紧缩。去中心化金融(DeFi)的疯狂高收益时代已经过去,主流借贷协议的收益率普遍降至2%以下。与之相比,现实世界的美国国债收益率已超过3%,这促使机构投资者和稳定币项目不断将资金从加密市场转移至传统金融市场购买国债。

从上世纪80年代至今,美联储已经经历了6次加息周期,每次持续1-3年,平均加息次数高达10次。加息节奏越缓慢,效果往往越差,通胀也就越难以控制。例如2015年至2018年的第六次加息周期就相对缓慢,导致以原油为代表的大宗商品价格不降反升。今年10月后原油价格持续坚挺,这可能促使美联储继续采取强硬的加息政策。毫无疑问,2023年全球股市和加密市场将继续面临机构资金撤离的压力,熊市底部尚未到来,投资者不宜轻言抄底。

以太坊zkRollup:值得期待的扩容方案

抛开资本市场的大周期,单从加密技术带来的革新以及可能引发的Web3.0浪潮来看,以太坊及其zkRollup扩容方案,尤其是基于新一代zkEVM的zkRollup方案,仍然值得我们保持乐观。

以太坊联合创始人Vitalik Buterin在9月30日的一次会议上表示:"在合并之后,以太坊的下一个目标是可扩展性。"扩容是阻碍许多加密货币和区块链应用程序成为主流的核心问题。zkRollups通过将数百个交易打包到一个执行任务中并验证单个任务中的所有交易来实现扩容。

在Vitalik的大力支持下,Rollup已成为以太坊可扩展性的主流解决方案。Rollup方案可分为乐观Rollup和zkRollup两类,主要区别在于交易有效性的保障方式。乐观Rollup使用欺诈证明方案,而zkRollup采用数学的零知识证明。

乐观Rollup网络中设有挑战者角色,可以证明提交给以太坊的数据存在欺诈,然后通过网络共识回滚无效交易。相比之下,zkRollup在处理交易数据时采用零知识证明技术,在保证交易数据有效性的基础上,直接向以太坊提交证明,实现即时的最终状态一致性。

与乐观Rollup相比,zkRollup采用零知识证明进行数学验证,具有更多技术优势。一些项目已经在这个领域进行了几年的前瞻性探索。

然而,一个关键问题是EVM(以太坊虚拟机)并非为支持零知识证明而设计,这使得构建兼容Solidity且支持零知识证明的虚拟机变得非常困难。例如,某些项目就无法支持使用Solidity编写智能合约。

为解决这一问题,多个团队正在开发支持零知识证明计算且兼容Solidity的虚拟机,即zkEVM。与普通虚拟机不同,zkEVM可以证明执行的正确性,包括执行过程中使用的输入和输出的有效性。

重新设计zkEVM的必要性

不同团队采用了不同的zkEVM实现方案。有的将字节码编译为微操作代码,使用STARK生成状态转移的有效性证明,并使用SNARK验证证明的正确性后提交到以太坊进行验证。有的方案在某种程度上与此相似,但只使用Halo 2作为其零知识证明方法。

还有团队将Solidity编写的合约代码编译为Yul(一种中间语言,可编译为不同虚拟机的字节码),然后将Yul字节码重新编译为专门为其zkEVM设计的定制、电路兼容的字节码集。

这些系统是否已经足够成熟可以投入生产?我们是否需要重新设计一个更好的zkEVM?zkRollup通常在向主链发布汇总证明之前使用零知识协议来证明和聚合所有交易。理论上,这意味着第1层链可以验证涵盖数千个复杂交易的简短"证明",且不存在作弊可能。然而,在某些zkEVM测试网发布后,人们发现实际情况并不理想——处理几个交易可能需要几十分钟,速度非常慢。

有团队通过优化zkEVM的结构,重新设计了zkEVM,使其效率高于所有现有的zkEVM方案。主要原因是采用了设计良好的分层结构,压缩了电路中冗余浪费的空间和提交多项式的大小,从而缩短了生成证明所需的时间。同时,其Sequencer运行一个以太坊节点,接收用户交易,生成新状态以及特殊的zkEVM友好型Trace。证明生成器从排序器获取这种Trace,并在zkEVM中使用大量小表(而非一张巨大的表)处理它,这大大减少了冗余并提高了证明生成速度。

更快的零知识证明的重要性

SNARK虽然简洁,但效率不如STARK。然而,随着新技术的出现,STARK的优势也不再明显。由于速度是zkEVM的瓶颈,因此比较计算效率具有重要意义。STARK实现了准线性的证明时间和验证时间,比SNARK快,但明显慢于新兴的证明系统。

某些新型证明系统是世界上首个实现线性证明时间和次线性验证时间的零知识证明,这已达到了理论极限。它们通常是透明的,不需要任何可信设置,从而保持了最高级别的安全性。

这些新型系统基于线性时间可编码的代码,在所有现有的零知识证明方案中速度最快。此外,由于使用了递归技术,证明大小减少到现有方案的1/7,这使得终端用户只需花费极少的费用就可以享受以太坊二层网络服务。

独立数据可用层的必要性

目前的zkRollup主要关注于减少验证交易的计算负担。这对以太坊尤其重要,因为验证复杂智能合约的执行成本很高。然而,以太坊节点仍需同时存储原始交易数据。这并不理想,因为以太坊更适合作为共识层而非存储层,这意味着扩容瓶颈仍然存在——当节点的带宽和存储不足(而非计算能力不足)时,网络性能就会受到影响。

这就是为什么以太坊需要一个独立的数据可用层来保存这些原始交易数据,以防止由于zkRollup服务器或以太坊节点故障而导致整个智能合约系统冻结。更重要的是,它将二层网络的成本与一层网络解绑,进一步降低基于zkEVM的zkRollup交易成本,幅度可能超过50%。