本期我們將重點(diǎn)關(guān)注零知識(shí)證明(Zero-Knowledge Proofs)——這是我們行業(yè)中最重要但卻最少人理解的技術(shù)突破之一。在本期中,我們將探討零知識(shí)的增長(zhǎng)、采用情況、網(wǎng)絡(luò)健康以及在應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施層面的競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)態(tài)。
這為什么重要:
為了讓加密應(yīng)用在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)真正的主流采用,它們所依賴的區(qū)塊鏈必須變得更加可擴(kuò)展和高效。對(duì)于全球最大的第一層區(qū)塊鏈以太坊及其社區(qū)來說,這促使他們采取了一種戰(zhàn)略,積極擁抱第二層擴(kuò)展解決方案。像 Optimism、Arbitrum 和 Base 這樣的 L2 是這一領(lǐng)域的首波創(chuàng)新,如今它們已成為加密用戶和應(yīng)用的主要平臺(tái),鎖定了數(shù)十億美元的價(jià)值,并擁有數(shù)百萬個(gè)活躍地址。
與此同時(shí),零知識(shí)證明(ZKPs)則代表了另一種重要的擴(kuò)展解決方案突破,理論上它們的性能可以遠(yuǎn)超現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施,并支持多種新型應(yīng)用。盡管這一領(lǐng)域剛剛起步,但由于其在短時(shí)間內(nèi)取得的快速進(jìn)展,我們認(rèn)為它值得我們的關(guān)注。
雖然現(xiàn)在還為時(shí)尚早,但鏈上數(shù)據(jù)支持了這一論點(diǎn)——加密貨幣正在經(jīng)歷向零知識(shí)證明 (ZKPs) 的重大轉(zhuǎn)變,首先是 ZKP 應(yīng)用,然后是 ZKP 支持的基礎(chǔ)設(shè)施,例如 Rollups。我想特別感謝 NEBRA 和 OurNetwork 團(tuán)隊(duì),以及核心數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者 Jackie (Dune) 和 Brandyn (OurNetwork),沒有他們的支持,這一切都無法實(shí)現(xiàn)。我們現(xiàn)在通過數(shù)據(jù)來展示這一轉(zhuǎn)變。


快速鏈接:?Dune Dashboard?|?貢獻(xiàn)庫?|?Nebra
① ZKP:行業(yè)健康
Layer 2 解決方案在零知識(shí)證明 (Zero-Knowledge Proofs) 上的總支出已超過 6000 萬美元。
由 ZKP 項(xiàng)目支付給以太坊 L1 的總結(jié)算費(fèi)用 (Total Settlement Fees, TSF) 超過 6040 萬美元,顯示出隨著時(shí)間推移的顯著采用情況。2023 年 12 月,TSF 達(dá)到 1500 萬美元的峰值。過去 30 天中,用于 ZKP 驗(yàn)證的以太坊 L1 的 TSF 僅為 15 萬美元,反映出該領(lǐng)域在技術(shù)優(yōu)化成本方面的進(jìn)展。


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在 2023 年和 2024 年,使用 ZKP 的活躍地址持續(xù)增加,今年 3 月達(dá)到 760 萬的高峰。盡管 2024 年 7 月的活躍地址降至 480 萬,創(chuàng)下年度低點(diǎn),但全年平均活躍地址為 640 萬,比 2023 年的每月平均 320 萬活躍地址翻了一番多,盡管市場(chǎng)整體處于夏季低迷期。


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上個(gè)月累計(jì)超過 150 萬個(gè)證明,但 2024 年結(jié)算到 L1 塊上的 ZK 證明數(shù)量有所下降,2023 年 12 月結(jié)算到 L1 的證明數(shù)量曾達(dá)到 189,280 的峰值。


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這一趨勢(shì)主要由于需求(活躍用戶)的輕微下降,但更重要的是技術(shù)的進(jìn)步,zkRollups 采用了新技術(shù),如證明聚合,以減少證明數(shù)量和 TSF。
② ZKP:項(xiàng)目趨勢(shì)
Linea 生成了 2320 萬個(gè) ZKP 交易,來自 550 萬用戶
在 ZKP 用戶采用方面,Linea 正在成為一條「成功」的鏈。在過去 30 天中,該 L2 以 177 萬獨(dú)立活躍地址位居榜首,其次是 zkSync 的 130 萬和 Scroll 的 95 萬。


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2023 年 12 月,Linea 在 ZKP 上的 L1 支出激增至 1280 萬美元,占當(dāng)月所有項(xiàng)目在 ZKP 上支出的近 85%,仍然是支付費(fèi)用的歷史最高紀(jì)錄,這主要得益于 Linea 的 Voyage XP 計(jì)劃。最近,在 2024 年,Scroll 開始主導(dǎo)支付給 L1 的 TSF,預(yù)計(jì)在 8 月 21 日的計(jì)劃升級(jí)中將進(jìn)一步降低成本。


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③ ZKP:基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用
基礎(chǔ)設(shè)施使用 ZKP 的數(shù)量是應(yīng)用使用的 250 倍以上
至今,已經(jīng)有 1660 萬個(gè)地址通過基礎(chǔ)設(shè)施,特別是 zkRollups,觸發(fā)了 ZKP 交易,而通過應(yīng)用觸發(fā) ZKP 交易的地址僅有 62,780 個(gè)。


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這種明顯的對(duì)比有幾個(gè)關(guān)鍵原因。首先,2022 年 8 月,OFAC 對(duì) Tornado Cash 進(jìn)行了制裁,Tornado Cash 是一個(gè)使用 ZKP 進(jìn)行隱私保護(hù)的關(guān)鍵應(yīng)用。這使得美國(guó)公民使用 Tornado Cash 變得違法,導(dǎo)致應(yīng)用中 ZKP 的使用減少。其次,基礎(chǔ)設(shè)施層的每筆 ZKP 交易成本顯著低于應(yīng)用層——Linea 的 30 天平均每筆交易成本為 0.00034 美元。盡管相對(duì)最貴的 ZKP 基礎(chǔ)設(shè)施 Polygon zkEVM 的平均每筆交易成本為 0.03 美元,但這仍然遠(yuǎn)低于頂級(jí) ZKP 應(yīng)用的每筆交易成本。


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隨著 OFAC 制裁的塵埃落定,ZKP 應(yīng)用的使用出現(xiàn)了復(fù)蘇。Tornado Cash 在每筆交易成本方面仍然是相對(duì)便宜的 ZK 應(yīng)用,30 天平均為 1.0 美元。盡管由于 L1 的費(fèi)用較高,這并不是一個(gè)完全可比的比較,但 Tornado 交易的成本仍然比 Polygon zkEVM 高出約 33 倍,比 Linea 高出約 3300 倍。


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④ ZKP:宏觀趨勢(shì)
前五大 Optimistic Rollups 在活躍地址方面仍然主導(dǎo) zkRollups,比例為 4;然而,zkRollups 在今年與以太坊 L1 的活躍地址數(shù)量接近平衡
前五大 Optimistic Rollups 的活躍地址在今年增長(zhǎng),從 2024 年 1 月的 380 萬(實(shí)際上低于 zkRollups 的 480 萬)增長(zhǎng)到超過 1780 萬。盡管許多 zkRollup 鏈仍待推出,但值得注意的是,這些解決方案在每個(gè)完整月份中已吸引了超過以太坊 L1 一半的地址——截至 7 月,zkRollups 的活躍地址仍占以太坊 L1 和前五大樂觀 Rollups 市場(chǎng)份額的 13%。


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在上個(gè)月,zkRollup 的 Linea 在 L2 中排名第三,活躍地址為 180 萬。Base 以 1150 萬活躍地址領(lǐng)先所有 L2,Arbitrum 則以 580 萬緊隨其后。


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隨著 L2 采用更高效的 ZKP 相關(guān)技術(shù),ZKP 合約調(diào)用所占的燃?xì)赓M(fèi)用比例實(shí)際上已降至 30 天滾動(dòng)平均值的 0.14%。這大約是記錄上最大峰值的 100 倍,后者均出現(xiàn)在 2023 年 12 月,當(dāng)時(shí) ZKP 交易曾兩次占到以太坊總?cè)細(xì)赓M(fèi)用的 14% 以上。


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ZK 證明:NEBRA 帶來的證明奇點(diǎn)未來
擴(kuò)展零知識(shí)證明 (ZKP) 區(qū)塊空間的關(guān)鍵技術(shù)是證明聚合,它將來自不同來源的多個(gè)證明整合為一個(gè)遞歸證明,以證明這些證明的有效性(即聚合證明)。


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像 NEBRA UPA 這樣的證明聚合協(xié)議顯著提高了帶寬,并降低了鏈上零知識(shí)證明的成本。例如,在當(dāng)前版本的 NEBRA UPA 中,Groth16 證明的驗(yàn)證成本從 300,000 gas 降低到 18,000 gas,成本降低超過 15 倍。這與數(shù)據(jù)可用性協(xié)議(如 4844、Celestia、EigenDA 和 Avail)降低數(shù)據(jù)可用性成本的方式類似。
此外,證明聚合可以實(shí)現(xiàn)維塔利克·布特林所稱的「證明奇點(diǎn)」,即每個(gè)區(qū)塊僅包含一個(gè)聚合證明。證明聚合不僅用于減少鏈上 ZKP 驗(yàn)證的成本,還能實(shí)現(xiàn) zkRollups 之間的原生互操作性和共享結(jié)算。


NEBRA 在以太坊主網(wǎng)上推出 UPA 及其未來的 Rollup 操作系統(tǒng),標(biāo)志著整個(gè) ZK 領(lǐng)域的重要突破。隨著證明奇點(diǎn)的到來,ZK 和區(qū)塊鏈的未來將更加光明。想象一下,如果證明能夠被聚合,以太坊將節(jié)省超過 3900 萬美元的成本!


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概念:
零知識(shí)證明 (Zero Knowledge Proofs) 允許用小型密碼學(xué)證明來驗(yàn)證任意計(jì)算,并提供隱私保護(hù)。應(yīng)用程序和基礎(chǔ)設(shè)施通常有兩種使用零知識(shí)證明的方式:
- 保護(hù)隱私
- 可驗(yàn)證計(jì)算與擴(kuò)展能力
- Nebra


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在這些情況下,零知識(shí)證明是通過用戶特定數(shù)據(jù)與公開鏈上數(shù)據(jù)的組合生成的。隨后,這些證明在鏈上進(jìn)行驗(yàn)證,以便執(zhí)行某些后續(xù)的業(yè)務(wù)邏輯。
隱私保護(hù)應(yīng)用:
在數(shù)據(jù)流方面,當(dāng)零知識(shí)證明用于隱私保護(hù)應(yīng)用時(shí),證明的生成需要在客戶端進(jìn)行,以避免泄露敏感用戶信息(如私鑰)。在這些應(yīng)用中,用戶控制的客戶端(無論是瀏覽器還是在手機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用)會(huì)直接向區(qū)塊鏈提交證明。
示例:
- 基于 ZK 的身份解決方案,例如 Worldcoin
- 隱私保護(hù)的金融應(yīng)用,如 tornado.cash 和 railgun
擴(kuò)展解決方案:
當(dāng)零知識(shí)證明用于擴(kuò)展時(shí),證明的生成通常不需要用戶的敏感數(shù)據(jù)。因此,證明生成可以委托給更強(qiáng)大的服務(wù)器或公共云。一些擴(kuò)展解決方案利用 GPU 加速來提高證明生成的吞吐量和延遲。
示例:
- zkRollups,例如 zkSync、Polygon zkEVM、Scroll、Starkware 和 Linea
- zkCoprocessors,例如 Succinct、RISC Zero、Axiom、Brevis 和 Lagrange
方法論:
通過這個(gè)儀表板,我們正在測(cè)量三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo):
- 證明總結(jié)算費(fèi)用 (Total Settlement Fees, TSF):指用戶或擴(kuò)展解決方案為在鏈上驗(yàn)證零知識(shí)證明而支付的 ETH 總額。這些費(fèi)用通常可以分解為調(diào)用 EVM 的密碼學(xué)相關(guān)預(yù)編譯(稍后會(huì)詳細(xì)說明)。
- 鏈上交易數(shù)量:驗(yàn)證零知識(shí)證明的交易數(shù)量。
- 活躍用戶數(shù)量:使用 ZK 證明的用戶數(shù)量。
我們?nèi)绾螠y(cè)量?
我們?cè)谝蕴坏?Dune 索引數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)了查詢,以獲取 ZKP 驗(yàn)證的 gas 支出。通過識(shí)別正確的合約和交易調(diào)用方法,我們確定了相關(guān)的內(nèi)部調(diào)用(請(qǐng)參見本節(jié)中帶注釋的數(shù)據(jù)方法論)。這些支出主要來自調(diào)用以下預(yù)編譯:


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