Note on Polygon( Matic ) 全栈 zk 扩容方案V

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Polygon (Matic)是 Eth 上一个重要的2层项目。L2 可大体分两派:ZK Rollup 和 Optimistic rollup.

OP 下主要有三个项目 Arbitrum、Optimism、Metis,占据70%的市场份额。

Polygon 是坚定的 ZK(零知识)支持者,总共有 Hermez、Nightfall、Miden 和 Zero 四种方案。

Polygon Zero:

由最快速、最高效的递归证明系统 Plonky2 提供支持。前身为 Mir 协议,是由 Brendan Farmer 和 Daniel Lubarov 创办的 Predicate Labs 于 2019 年构建。最终要建设由 Plonky2 提供支持的最具可扩展性的 zkEVM。

ZKP 有两种,SNARK(依赖椭圆曲线来保证安全性)和STARK( 依赖散列函数来保证安全,量子安全)。

Plonk 是证明系统的名称,它属于 SNARK 证明系统的一种。 

Plonk 又分为三种方案:

Aztec 使用 Plonk +KZG 的递归证明时间为 60 秒;

Plonky1 使用 Plonk +Halo。递归证明时间为 15 秒。Halo 于 2019 年由 Zcash 首次推出,是第一个不需要可信设置的递归证明方案。但 Halo 的缺点是不兼容以太坊

Plonky2 使用 Plonk +FRI,递归证明时间为 170 毫秒。

FRI 是用于 STARK 的方案,这意味着通过使用 FRI,Plonk 就变成 STARK(Plonk 最初是 SNARK 的一种),也意味着增加系统的透明度。当时,只有一个项目(Fractal)实现了递归 FRI 证明,该协议的证明时间约为 10 分钟且不可扩展。

为了保证快速,Polygon Zero 采用了 Plonky 的第一个版本,并用 FRI 替换了 Halo。上文图表可看出,FRI 的证明速度是 “可变的”,提交的数据越少,获得的证明就越快。但数据越少,安全性就越低。

Polygon Hermez

是基于 zk 技术的去中心化 L2 rollup 解决方案。

Hermez 1.0 最初是作为 zk-rollup 开始的,专注于在以太坊上扩展支付和代币转移。

Hermez2.0 特色在于不论是工具、生态系统还是安全性,均能与以太坊兼容。

Polygon Nightfall

与安永合作,是以隐私为重点的 rollup,安永将其定位为 “以太坊上最突出的隐私解决方案之一”。

Polygon Miden

是一个基于 STARK 的 zk rollup。Polygon Miden的特色是它旨在解决 rollup很难支持任意逻辑和交易的挑战。核心组件有两个:Distaff VM 和 Winterfell。