Polygon 員工自述： Polygon zkEVM 與 zkSync zkEVM 的差異_OLY

原文標題：《AcomparisonofzkEVMs》

作者：DanielLubarov

編譯：Kxp，BlockBeats

隨著「zkEVM戰爭」的升溫，公眾討論了許多關于不同zkEVM的優點。但也存在一些錯誤的信息，因此我們想澄清一些關于PolygonzkEVM以及它與其他項目的比較的事實。

作為Polygon的一名員工，我有偏見，但我會盡力保持比較公正。我主要關注Polygon的zkEVM和zkSyncEra，因為它們已經投入生產使用，并且我不太了解其他zkEVM項目。

zkSync的zkEVM和證明器由100k多行代碼組成。我盡力提供準確的摘要，如果有任何不準確之處，請告訴我，我會進行更正。

EVM兼容性

Polygon Q4報告：基于Polygon的活躍錢包數Q4創歷史新高:金色財經報道，Polygon發布Q4運營報告，報告稱，基于Polygon的活躍錢包數呈上升趨勢，Q4 創歷史新高 1100 萬+，較去年 Q4 增長 115%，活躍錢包總數達到 2.06 億（較 2021 年增長 58%）。

盡管2022下半年主要的交易量大幅下降，但 Polygon 網絡保持了月交易量超過 8000 萬美元的健康水平。另一方面，Binance 的交易量從年初下降到 6800 萬美元左右，不到其一半，Avalanche 一直穩定到 4 月，但到 12 月下降到 280 萬美元。

此外，盡管市場放緩，但 Polygon 上的游戲和 DeFi dApp 并未出現大幅下滑。9 月份游戲錢包的激增可歸因于 Animoca Brands 推出的免費游戲Benji Bananas，該游戲去年增加了 140 萬+ 活躍錢包并處理了 400 萬+ 交易。[2023/2/25 12:28:50]

PolygonzkEVM直接執行EVM字節碼。根據Vitalik的分類，它是一種類型3的zkEVM。很快它將成為類型2；目前我們缺少四個預編譯。Scroll也在努力向類型2zkEVM發展。

Polygon聯合創始人：承諾為零知識技術投資10億美元:12月25日消息，Polygon聯合創始人Sandeep Nailwal在接受采訪時表示，根據PolygonScan瀏覽器，Polygon平均出塊時間約為2.3秒，以太坊平均出塊時間則是15秒。然后Gas費大概是0.001 MATIC。

關于投資零知識技術的目標，Nailwal回答稱，“我們承諾為零知識技術投資10億美元，我們認為這是區塊鏈擴展的圣杯。隱私是第二個因素——這是每個人都會感到困惑的一個因素。因此，您可以使用ZK在以太坊上驗證計算，而無需發回全部數據。相反，您只需證明在第二層上所有計算都是正確的，并將一個簡潔的證明放回到以太坊。”

Nailwal還表示，“即使ETH 2.0升級已經實現，也不會提供足夠的可擴展性。明年，PoS升級將保持一切不變；就像以太坊現在每秒有13筆交易（TPS），在PoS之后也許會達到20 TPS，但不會超過這個數字。所以這不會增加任何可擴展性。假設在三到五年內，即使實現分片，我們預測會有64個分片，每個分片每秒處理20筆交易，但總的來說還是每秒1280筆交易，對嗎？這對整個世界來說還是不夠的。”（Cointelegraph）[2021/12/25 8:03:07]

相比之下，zkSyncEra使用不同的字節碼格式，通過提供編譯器來支持Solidity。這使它成為一種類型4的zkEVM：它支持Solidity，但不支持EVM字節碼本身。例如Hardhat這樣的工具不能直接使用，盡管可以使用zkSync的插件。

NFT社交平臺Showtime將在Polygon推出NFT市場:12月6日，據NFT社交平臺Showtime CEO Alex Masmej消息，Showtime將在Polygon上建立NFT市場，并將推出移動 APP。[2021/12/6 12:54:42]

zkSync認為他們的zkVM更加具有未來性，即它可以更好地與Solidity以外的語言配合使用。但是，他們的VM似乎繼承了EVM的許多性能特征，例如其256位字大小。像Miden這樣的zkVM可能更具有未來性，因為它是為通用計算而設計的，而不是專注于Solidity。

性能

性能一直是Polygon的重點，我們的zkEVM非常高效。在CPU上運行我們的證明器的成本大約為每筆交易0.000084美元。

雖然我們沒有找到任何關于zkSync的zkEVM的工作基準，但我們懷疑由于我們非常不同的ZK技術選擇，存在著很大的性能差距。

SushiSwap周報：0xMaki提出的Sushi戰略融資提案或不會通過，Polygon上SushiSwap已啟用限價單:官方消息，SushiSwap發布周報表示，上周，0xMaki提出Sushi戰略融資提案，過半投票者對該提案持負面態度。如果民意持續，則該提案則不會被通過。反對的意見主要集中在：出售給機構的額度太高、折扣太低（相對于已經被低估的藍籌項目而言）、鎖倉時間過短、參與投資人數量過多且投資人所能帶來的好處高度重疊、個別已確認投資的機構的行為更像是套利交易員而非長期的戰略合作伙伴。此外，Polygon上SushiSwap已啟用限價單，即將在以太坊主網上線。

此前消息，SushiSwap發起資金庫多元化融資提案，擬將價值約6000萬美元SUSHI分配給機構投資者。[2021/7/19 1:01:19]

域選擇

經過研究多個替代方案，我們選擇了所謂的Goldilocksfield，一個二階巨大素數域?2^64-2^32+1。它的小尺寸和美麗的二進制結構導致了極快的域操作，乘法僅需在現代CPU上花費不到兩個周期。

zkSync采用了更傳統的方法，使用基于alt-bn128曲線的SNARK。基礎域的大小約為254位，域乘法在CPU上需要大約80個周期。

為了感受到這種巨大差異的影響，我們可以看看Celer的SHA2基準測試。在那里，我們的STARK證明器比基于橢圓曲線的證明器快了5-50倍。

alt-bn128的優點在于EVM原生支持它，因此向Ethereum提交證明更簡單。在Polygon，我們將最終的聚合證明用alt-bn128的fflonk證明「包裹」起來。雖然我們的方法需要更多的工作，但我們認為這對于不可思議的性能增益來說是值得的。

算術化

區別不止于此。我們的zkEVM基于STARKs構建，但具有現代化的變化。我們有一個主STARK用于CPU，還有其他用于算術、哈希等的STARK。這些表格可以連接，就像我們在RapidUp中描述的那樣。這類似于物理CPU，它們經常有協處理器來加速渲染、Crypto或ML推斷等密集操作。

以Keccak為例。由于它在EVM應用中被廣泛使用，我們設計了一個專門的STARK用于它，使用了一些我們在這里記錄的新技巧。設計這樣的定制算術化需要大量的工作，但它帶來了回報，使我們能夠每秒證明數百個Keccak排列。

zkSync采用了我稱之為更傳統的方法。他們使用基于PLONK的證明器，盡管它支持自定義門，但他們的zkEVM并沒有多少使用；大多數計算都是使用一個名為SelectorOptimizedWidth4MainGateWithDNext的通用門進行的。它似乎比vanillaPLONK門稍微強大一些，但仍然局限于像mul-adds這樣的簡單操作。

值得贊揚的是，zkSync使用了查找參數，這是一種更現代的技術，可以幫助提高像Keccak這樣的效率。但是，沒有自定義算術化，256位數學、Keccak等等的效率都會大打折扣。

安全性

Polygon非常重視安全性，我們的zkEVM經過了兩次獨立審計：一次是由Spearbit進行的，另一次是由Hexens進行的。兩份報告都可以在這里公開查看。我們還發布了驗證部署的說明。

我們不知道zkSync的zkEVM是否經過任何公開審計。zkSync的網站列出了橋接合約的審計，但沒有zkEVM本身的審計。

除了審計外，兩個項目都有各種「安全備胎」，以提供備用的安全層，但這是一個很深的話題，我在這里不會詳細介紹。

L1數據

PolygonzkEVM將所有交易數據發布到L1。在Twitter上存在一些關于此的混淆，有關此的Gas費用請參見Edu的文章。目前，平均交易大小約為120字節，因此每筆交易的Gas費用約為120*16=1920Gas。

zkSync則發布狀態差異。惡意的序列化器可能會隱瞞交易數據，但zkSync認為擁有當前狀態的trie足以確保安全。這似乎存在爭議，因為通常預期交易數據是可用的，并且某些應用程序依賴于此。

查看經過更正的數據后，我們可以發現我們的zkEVM和zkSync的每筆交易Gas費用基本相同。這些數字可能會隨著每個鏈上發生的交易類型的混合而隨時間變化，但截至今日，狀態差異并沒有節省任何Gas費用；兩個系統都向L1發送大約120字節的每筆交易數據。

我們計劃在這里進行一些優化，但不使用狀態差異。交易本身可以進行壓縮，降低Gas費用，同時仍能保證交易數據的可用性。敬請期待！

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