浅析关键 Layer 2 DEX 优势与劣势：StarkNet、Loopring、ZKSwap 与 Unipi

浅析关键 Layer 2 DEX 优势与劣势：StarkNet、Loopring、ZKSwap 与 Unipig

最近以太币上的高服务费和低 TPS 使以太币上的 Layer 2 扩容之战变成了聚焦点。这篇文章内容将以销售市场上不仅有的商品为基本，从技术性方案视角考虑，较为时下 ZKSwap 方案和别的扩容方案的不同点之处。在实际的进行叙述以前，也将简洁明了的详细介绍下现阶段销售市场上的 Layer 2 扩容技术性的基础情况。

目前为止，Layer 2 销售市场上早已是一片兴盛，技术性上与时俱进，各种各样商品也五花八门。针对销售市场上的全部的商品，从技术性视角上区划，能够 大致分成三类：

情况安全通道：根据推动链下交易来缓解以太币的压力，具备及时存储、高吞吐的特性，其缺点是设定安全通道消耗用时，而且必须在安全通道中付款锁住资产，另外定时执行检测安全通道情况；

主链技术性：具备单独的共识标准的单独区块链技术，与 Layer 1 的的共识不同歩，它是它的缺点；

Rollup 技术性：能够 当作是一个高級的非代管主链技术性，它将测算放到链下，交易数据信息及其全新全球情况放到链上，确保了链上数据信息易用性。

与别的的二种方案对比，Rollup 不用提早锁住代币总，也无需设定自身的的共识标准；并且它还能够维持和 Layer 1 一样级别的安全系数，另外方案自身具备实用性。伴随着 Layer 2 技术性的不断发展趋势，Rollup 技术性方案也越来越多元化，依据交易数据储存的部位和应用的证明方式 的不一样，又可以将 Rollup 技术性细分化为下列四类：

ZK Rollup：Layer 1 Validity proofs，数据储存在链上，用零知识证明来确保情况变换的实效性；

Optimistic Rollup：Layer 1 Fraud proofs，数据储存在链上，在挑戰期内，用证明来认证情况变换的实效性；

Validium： Layer 2 Validity proofs，数据信息存有链下，用零知识证明来确保情况变换的实效性，并开设「数据信息易用性联合会」来确保链下数据信息的易用性；

Plasma：Layer 2 Fraud proofs，数据储存在链下，客户出示证明来认证情况变换的实效性；

在具体的设计产品全过程中，根据不一样的业务场景，设计师通常必须在高效率和安全系数上作出衡量，要高效率還是要肯定安全性，每一个设计产品时都是有自身的偏重于面。因而，也就拥有所述的四种 Rollup 方案。如今目前市面上的绝大多数商品，按技术性归类得话，应当大多数归属于所述四类，更精确的说，是归属于前三类，第四类方案明确提出的最开始，安全系数考虑到的偏少。

因此，ZKSwap 精英团队发布的 Layer 2 扩容方案 Zkspeed 一样也归属于所述范围。殊不知，做为 Layer 2 跑道上的一个新秀，Zkspeed 方案与别的主要产品发布的 Layer 2 方案对比会出现哪些的技术性优点呢？商品感受又有何不同点呢？下面，大家将选择销售市场上具备象征性的好多个商品，从技术性方案和具体感受实际效果上做一些简易的数据分析，讨论一下 Zkspeed 扩容方案是不是优异另外商品感受是不是更强。

依据大家的市场调查，大家选择了三个销售市场上具备象征性和超前性的的商品，分别是 StarkWare 的 StarkNet、Uniswap 的 unipig、Loopring 的 loopring。最先，大家先从技术性方案的视角，看来一下 Zkspeed 和 starkNet、Unipig、Loopring 的差别，实际的以下表所显示：

表 1. Layer 2 扩容方案分析表。图文解说：crs 相匹配必须数次可靠设定的 zkp 算法；srs 相匹配只必须一次可靠设定的 zkp 算法

依据上述报表能够 看得出：

Loopring

应用的 Layer 2 扩容方案是根据 ZK Rollup 方案设计方案的，另外也适用 Validium 方案，即链上数据信息易用性是能够 挑选的。该方案应用的零知识证明算法是 zksnark 算法，必须第三方转化成可靠设定。

优势是：这类算法的 proof 尺寸是变量定义尺寸的（例如 Groth16 算法）；

缺陷是：可靠设定不是通用性的，对于不一样的交易种类，都必须独立开展可靠设定。因而，为了更好地提升证明傲率，每一个区块链里的交易种类规定为同一交易种类，造成 了假如某类种类的交易较少，那上弦的速率便会比较慢，由于要等候充足的交易才装包区块链。但是，在 Loopring 公布的协议书 3.6 版本号里能够 见到，早已撤消了区块链里是同样种类的交易的限定，坚信会出现更强的交易感受。

StarkWare

StarkWare 精英团队产品研发的 Layer 2 扩容模块 starkEx，适用 Validium 方案和 ZK Rollup 方案二种方式可选。情况升级的实效性由零知识证明来确保，其采用的零知识证明算法是 zkstark 算法。

优势是：与常见的 zksnark 算法不一样，zkstark 算法不用第三方的可靠设定，并且其算法自身不依靠数学难题假定，具备一定的抗量子科技性；

缺陷是：proof 的尺寸比别的的 zkp 算法要大的多，转化成证明必须耗费很多的云计算服务器和储存空间。另外，StarkWare 精英团队产品研发的 Layer 2 扩容处理方案非常值得希望，一种以太币上的根据 STARK 的区块链技术无批准 L2 ZK-Rollup 商品，而且适用根据 Cairo 语言表达的通用性测算；主要内容可参照连接 starkNet。

Uniswap

应用的 Unipig 扩容方案是根据 Optimistic Rollup 设计方案的，至始图所显示，改方案存有挑戰期，即在挑戰期内，客户能够 出示证明来认证实施者的个人行为是不是做恶。

优势是：该方案兼容 EVM，而且交易数据信息存有链上，确保了安全系数；

缺陷是：因为存有潜在性的性证明，链上事务管理的时机遇减缓；挑戰成本费价格昂贵，造成 冒险模式大部分算作名存实亡。

ZKSwap

发布的 Zkspeed 扩容方案兼具了 ZK Rollup、Validium 和 Optimistic Rollup 方案的特性。即完成全部与 Layer 1 互动的交易数据信息所有上链（ZK Rollup），把单纯性 Layer 2 的交易数据信息储放在链下 (Validium)，交易 hash 数据信息上链，另外 ZKSpeed 也会出示一个彻底上弦的版本号，那样能够 完成高些的安全系数，并出示零知识证明确保情况变换的实效性。

ZKSwap 选用自身产品研发的 Zkspeed 与别的三个扩容方案的差别：

Zkspeed 方案选用 PLONK 零知识证明算法，全部交易种类同用一套可靠设定，这般就不用依照交易种类开展区块链装包；

Zkspeed 方案选用了 GPU 完成版的 PLONK 算法，对比于一般的 CPU 完成版本号运作速率上提高了 3 倍之上，再再加上顶级的硬件配置机器设备，促使证明的转化成時间大大缩短，大幅度提高了系统软件的货运量；

ZKSwap 精英团队历经反复推敲论述，在 Zkspeed 方案上探究性的选用了汇聚证明（Aggregation proof）方案，并最先运用到 AMM 的 DEX 行业（汇聚证明方案最开始由 Matter Labs 明确提出，并有一些简易的运用），把好几个区块链的证明汇聚成一个证明，促使链上一次就可以进行好几个区块链的认证，极大地减少了交易的平均可变成本。

汇聚证明（Aggregation proof）的技术性基本原理如下图所显示：

图 2. Aggregation 方案

在 Rollup 方案里，一个很显著的技术性特性便是交易的批量处理，即对区块链里的全部交易的实效性造成一个证明，随后链上主合同进行证明的实效性认证。如图所示 2 左边所显示，这和初始的单独交易解决幅度对比，早已拥有极大的吞吐率的提高和交易成本费的减少。殊不知，ZKSwap 精英团队发觉，受制于零知识证明算法椭圆曲线主要参数的选择，一个区块链可以批量处理的交易总数是比较有限的，再再加上链上一次认证测算的成本增加达 50WGas，造成 每单交易的成本费并沒有低到预估。因而，ZKSwap 技术性精英团队不断开展关键技术自主创新的提升，并最后关心到汇聚证明（Aggregation proof）方案。

如圖右边所显示，汇聚证明的观念非常简单，可简易描述为：把每一个区块链的 proof 作为键入，把链上认证的全过程作为证明电源电路，证明链上的认证全过程是恰当的，因为认证的方式便是一个双线性匹配，因而，好几个 proof 能够 开展线性组合，随后运用一次双线性匹配进行全部 proof 的实效性认证。这样一来，好几个证明的认证全过程由数次变为 1 次，认证成本费大幅度减少，成本费减少的力度在于区块链玻璃化温度（即一次汇聚的区块链数），现阶段 Zkspeed 方案适用汇聚上弦的交易订单数可依据具体情况开展配制，20、10、5 笔均适用。另外，为了更好地探寻进一步减少交易成本费的概率，ZKSwap 精英团队追求完美精雕细琢，再次对上链数据信息开展汇聚递交，即，好几个区块链一次递交，节约了一些总成本，进一步缩小交易成本费，最后完成一笔交易的成本费耗费最少至 1400 Gas，远小于领域别的商品。

缺憾的是，现阶段 ZKSwap 的方案还兼容问题 EVM，ZKSwap 精英团队的企业愿景是搭建一个适用通用性 EVM 的 Rollup 扩容处理方案，促使别的运用不用再次撰写智能合约就能完成迅速转移，现阶段 ZKSwap 精英团队早已资金投入科学研究，并获得了一些进度。此外，starkWare 和 Matter Labs 各自开发设计了 starkNet 和 zinc 的 Layer 2 扩容处理方案，必须用相匹配新设计方案的 DSL 语言表达来撰写证明逻辑性，尽管此方案算不上极致，但也算作一个分阶段的产品研发成效。将来 ZKSwap 精英团队愿和别的精英团队一起，一同着眼于以太币的 Layer 2 扩容基本建设。

发文：江小白酒

表 1. Layer 2 扩容方案分析表。图文解说：crs 相匹配必须数次可靠设定的 zkp 算法；srs 相匹配只必须一次可靠设定的 zkp 算法

图 2. Aggregation 方案

发文：江小白酒

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