AMA实录 | 现有主流DEX切换到L2后,竞争格局的变化,ZKS将如何把握机遇和挑战

AMA实录 | 现有主流DEX切换到L2后,竞争格局的变化,ZKS将如何把握机遇和挑战

2021-04-14 14:02

经过几个月来的快速发展,ZKSwap 现已经站稳 Layer2 赛道。4月12日,受 Gate.io 邀请,ZKSwap 与 Gate.io 就目前主流 DEX 发展现状以及竞争格局主题,展开了精彩绝伦的讨论,以下为 AMA 实录内容。

主持人酒儿: 这一次做客酒局的是此前在我们 Gate.io 首发的项目,ZKSwap 开发负责人——Alex Lee,先给大家介绍一下自己和咱们的项目吧!

ZKSwap开发负责人Alex: 大家好,我是ZKSwap的开发负责人 Alex Lee,感谢 Gate.io 的邀请来到这里和大家一起交流。首先介绍一下 ZKSwap,ZKSwap 是基于 ZK-Rollup 的 Layer2 代币 Swap 协议,通过 ZK-Rollup 技术在 Layer2 实现了 Uniswap 的全套功能,同时提供无限可扩展性和隐私性。ZKSwap 还为流动性提供者和交易者提供超高吞吐量的 Swap 基础设施,且交易无需任何 Gas 费用。

ZKSwap 的流通代币于今年 1 月 6 日在 Gate.io 首发,主网于在 2 月 14 日上线,到目前为止已经稳定运行了接近 2 个月的时间。目前在 Layer2 上的资产总量已经超过 10 亿美元,流动性总价值超过 7 亿美元。

酒儿: ZKSwap 采用的是 ZK-Rollups 的技术,那么,对于它来说,在目前的 Layer2 赛道会是什么样的情况?

Alex: 目前,Layer2 赛道已经是一片繁荣了,技术上不断创新,各种产品也层出不穷。对于市场上的所有的产品,从技术角度上划分,可以大体分为三类:

1、状态通道:通过促进链下交易来减轻以太坊的负担,具有即时存取、高吞吐的特点,其弊端是设置通道浪费耗时,并且需要在通道中支付锁定资金,同时定时监测通道状态;

2、侧链技术:具有独立共识规则的独立区块链,与Layer1 的共识不同步,这是它的弊端;

3、Rollup 技术:可以看作是一个高级的非托管侧链技术,它将计算放在链下,交易数据以及最新世界状态放在链上,保证了链上数据可用性。

与其他的两种方案相比,Rollup 无需提前锁定代币,也不用设置自己的共识规则;而且它还可以保持和Layer1同样等级的安全性,同时方案本身具有通用性。随着Layer2技术的持续发展,Rollup 技术方案也变得多样化,根据交易数据存储的位置和使用的证明方法的不同,又可以将 Rollup 技术细分为以下四类:

ZK-Rollup:Layer1 + Validityproofs,数据存储在链上,用零知识证明来保证状态转换的有效性;

Optimisticrollup:Layer1 + Fraudproofs,数据存储在链上,在挑战期间,用欺诈证明来验证状态转换的有效性;

Validium:Layer2 + Validityproofs,数据存在链下,用零知识证明来保证状态转换的有效性,并设立“数据可用性委员会”来保证链下数据的可用性;

Plasma:Layer2 + Fraudproofs,数据存储在链下,用户提供欺诈证明来验证状态转换的有效性;

在实际的产品设计过程中,基于不同的业务场景,设计者往往需要在效率和安全性上做出权衡,要效率还是要绝对安全,每个产品设计时都有自己的侧重面。因此,也就有了上述的四种 Rollup 方案。现在市面上的大部分产品,按技术分类的话,应该大都属于上述四类,更准确的说,是属于前三类,第四类方案提出的最早,安全性考虑的较少。

所以,ZKSwap 团队推出的 Layer2 扩容方案同样也在上述范畴内。

酒儿: 那我们也知道,除了 Uniswap,Compound 也计划采用 Optimism 的 Optimistic Rollups 技术,Bancor 则计划采用 Offchain Labs的 Arbitrum 技术。而 ZKSwap 和 Loopring、Matter Labs 的 zkSync 是 ZK-Rollups 的技术。那么,如何理解 Optimistic Rollups 技术和 ZK-Rollups 技术方案的路径选择?两者之间的差异在哪?如何理解 ZKSwap 的 Layer2 路径选择?

Alex: 我们先来看一张图:

2.png

刚刚我也有提到 ZK-Rollup 是由以太坊的研究员提出,特点是所有计算过程为链下计算,链上存储,参与计算的明文数据通过 calldata 的形式发送到链上合约,降低存储成本;同时,链下计算的正确性由零知识证明算法保证。由此也能看出,此方案不仅能大幅提高 TPS,同时也能降低单次交易的费用。

Optimistic Rollup,从图上可以看出,Optimistic Rollup 和 ZK-Rollup 位于同一行,也就说明它们的共同点是明文数据通过 calldata 的形式发送到链上合约,不同之处是 Optimistic Rollup 采用交互式错误证明来确保链下计算的准确性。如果被识别出故意作恶,那将会收到惩罚,相比于 ZK-Rollup,Optimistic Rollup 的安全性假设弱一些。

ZKSwap 提出的 Layer2 扩容方案叫 ZKSpeed (A Pratical and Scalable ZK-Rollup Solution)。下面通过一张图来展示 ZKSwap 设计的方案和上述方案的关系:

从图上可以看到,ZKSwap 的第一版扩容方案 ZKSpeed 基础架构结合了ZK-Rollup 和 Validium 和 Plasma 方案特点,在此基础上又通过聚合证明、GPU 优化、证明电路优化三个方案,大幅提升了整个网络的吞吐能力。

但经过测试,上链的成本仍然很昂贵,要想把 Layer2 的扩容方案用于真实场景,首先需要Layer2资金的绝对安全性;第二需要 Layer2 的 TPS 够快(ZKSwap Layer2 的 TPS 在 100 以上,并可以继续提升);第三,需要 Layer2 的每一笔交易的 Gas 成本只有主网交易成本的 5% 甚至 2%。

ZKSwap 方案中,对链下数据处理分为 2 部分,所有和 Layer1 交易相关的数据都会实时上链,保证资金的觉得安全性,并实时生成零知识证明和验证证明。我们对链下数据进行了分类,大幅度提高了数据的可拓展性,关于数据可用性这个方面,ZKSwap 方案的可拓展性长期来看优于所有交易都上链的 Optimistic Rollup 方案。

另外,在提高零知识证明系统的可用性和处理速度上,ZKSwap 引入了一个新的解决方案,即聚合证明 (Aggregative Proof)。经过实际测试,ZKSwap 在采用了聚合证明方案后,单笔交易的费用降低到了 1000 (Gas Limit),该成本是以太坊主网 ERC 20 转账成本的 1/50 (以太坊主网转账的 Gas Limit 大概是 50000 左右)。

酒儿: 您对 Layer2 有怎样的理解?您又是如何看待 Layer2 对于以太坊和整个区块链发展的影响?

Alex: 其实 Layer-2 的提出和 DeFi 的爆发密切相关,尤其是 DEX 的爆发。

虽然以 Uniswap 为代表的新型 DEX 取得了很大的发展,但是依然有非常明确的缺点:

第一,动辄几十美金的Gas费用,阻碍了新增用户进入;
第二,每一笔交易、每一个操作都需要等待至少一个区块确认,实时性差;
第三,受制于以太坊链上TPS的限制,Uniswap每秒钟可以成交的交易次数和交易容量有明显的天花板。

以上三点是目前所有DEX面临的痛点。

ZK-Rollup 是一种新型的 Layer2 扩容方案,与 Plasma 等其他 Layer2 容方案相比,ZK-Rollup 在安全性、经济性、TPS 以及可用性方面都有巨大的优势,特别适合用于搭建 Layer2 去中心化交易所。

以太坊 2.0 本身解决的就是扩容问题,虽然看起来很美好,但是其实还遥遥无期。因此基于 ZK-Rollup 的方案目前是最现实的扩容方案,这个也是V神曾提到这一点。在以太坊分片技术实现之前,基于 Layer2 的扩容方案必然会成为主流解决方案。

酒儿: 在 Layer2 扩容赛道上,ZK-Rollup 方案凭借完美的数据可用性以及与 Layer1 同等级的安全性,备受市场青睐,这一块给大家做个向下分享吧?

Alex: 保护用户资金安全对所有区块链项目来说都很重要。最初,为了 TPS 和 Gas 费的效率,我们决定将 ZKSwap 的 Layer2 转账放在链下。Layer1 相关的数据在链上,Layer2 相关的数据,比如转账和交易,存在链下。尽管存在链下,这部分数据也会被验证者实时公布。当转账的公开数据没有提交上链时,安全性就依赖于零知识证明电路。当验证者诚实时,用户的资产就是安全的。从技术角度来说,如果验证者不诚实,安全性将会是一个问题。这是降低Gas、提高 TPS 的一个权衡。

在 3 月 22 日,我们进行了 100% 的 ZK-Rollup 版本升级,升级后所有 Layer2 数据都将聚合打包上链,通过不断生成的零知识证明,来确保 Layer1 和 Layer2 状态的一致性。

ZKSwap 也通过了 ABDK、Certik 和慢雾三大审计机构的审计,其中 ABDK 也是 zkSync 的审计机构,具体的审计报告在官网 zks.org 都可以看到。

酒儿: 主流 DEX 切换到 Layer2 后,您觉得竞争格局会面临着怎么样的变化呢?ZKSwap 又将如何把握住机遇和挑战?

Alex: 我们可以举几个例子来看下目前市场上的使用 Layer2 技术的项目。

第一个 Loopring。它使用的 Layer2 扩容方案是基于 ZK-Rollup 方案设计的,同时也支持 Validium 方案,即链上数据可用性是可以选择的。该方案使用的零知识证明算法是 zksnark 算法,需要第三方生成可信设置。优点是 proof 大小是常量大小的(比如 Groth16 算法),缺点是可信设置是不通用的,针对不同的交易类型,都需要单独进行可信设置。

第二个 StarkWare。StarkWare 团队研发的 Layer2 扩容引擎 starkEx,支持 Validium 方案和 ZK-Rollup方案两种模式可选。状态更新的有效性由零知识证明来保证,其用到的零知识证明算法是 zkstark 算法。
优点是: 与常用的 zksnark 算法不同,zkstark 算法不需要第三方的可信设置,而且其算法本身不依赖数学难题假设,具有一定的抗量子性。 缺点是:proof 的大小比其他的 zkp 算法要大的多,生成证明需要消耗大量的计算资源和存储空间。

第三个 Uniswap。它使用的 Unipig 扩容方案是基于 Optimistic Rollup 设计的,改方案存在挑战期,即在挑战期间,用户可以提供欺诈证明来验证执行者的行为是否作恶。 优点是:该方案兼容 EVM,并且交易数据存在链上,保证了安全性;
缺点是:由于存在潜在的欺诈性证明,链上事务处理的时机会延缓;挑战成本昂贵,导致挑战模式基本上算是形同虚设。

而 ZKSwap 推出的 ZKSpeed 扩容方案兼顾了 ZK-Rollup、Validium 和 Optimistic Rollup 方案的特点。即实现所有与 Layer1 交互的交易数据全部上链(ZK-Rollup),把单纯 Layer2 的交易数据存放在链下(Validium),交易 hash 数据上链,同时 ZKSpeed 也会提供一个完全上链的版本,这样可以实现更高的安全性,并提供零知识证明保证状态转换的有效性。

只是目前 ZKSwap 的方案还不兼容 EVM,ZKSwap 团队的愿景是构建一个支持通用 EVM 的 Rollup 扩容解决方案,使得其他应用无需重新编写智能合约就能实现快速迁移,目前 ZKSwap 团队已经投入研究,并取得了一些进展。

除此之外,starkWare 和 Matter Labs 分别开发了 starkNet 和 zinc 的 Layer2 扩容解决方案,需要用对应新设计的 DSL 语言来编写证明逻辑,虽然此方案不算完美,但也算是一个阶段性的研发成果。未来 ZKSwap 团队愿和其他团队一起,共同致力于以太坊的 Layer2 扩容建设。

酒儿: ZKSwap 的路线图中对未来发展史如何规划的?

Alex: ZKSwap 在 3 月初公布了 2021 年的路线图:

  • 2021 年第二季度 发布 ZKSwap V2 版本

支持用户无限上币,自主加入 Layer2 网络,使用 ZKSwap 的免 Gas 转账和兑换服务;
实现 Layer2 系统参数的动态配置,进一步缩短 Layer2 到 Layer1 的提现时间;
支持 ERC721 代币标准,支持 NFT Token 的转账和兑换交易;
进一步提升 Layer2 系统的 TPS, 采用递归零知识证明技术;
发布 ZKS 的治理方式,并合理使用 gZKS 治理代币。

  • 2021 年第三季度

发布 Layer2 支付 SDK, 并推出 Layer2 借贷服务和稳定币兑换服务;
发布 Layer2 支付 SDK, 方便钱包和交易所和支付服务商无缝接入;
发布 Layer2 借贷服务和稳定币兑换服务,推出更多的Layer2 产品。

  • 2021 年第四季度-2022 年第一季度

研究并开发基于 ZK-Rollup 的通用 EVM 模型,实现 Layer2 的可编程性;
通过对 EVM 指令集构建电路,实现基于 ZK-Rollup 的通用 EVM 模型;
通用 EVM, 将实现现有 DeFi 项目的无缝迁移,而且相比 Optimistic Rollup 具备更好的安全性;
构建更多生态合作伙伴,一起推动 Layer2 DeFi 生态的繁荣。

酒儿: 我们注意到,ZKSwap团队正在为 DEX 具备 CEX (中心化交易所) 般丝滑的体验做努力,您们打算如何实现呢?

Alex: 目前 ZKSwap Layer2 上所有的操作包括 Swap,转账,添加 / 移除流动性都实现了实时交易和 0 gas 费用,让用户感受到如 CEX (中心化交易所) 般丝滑的体验。

另外,ZKSwap 在不久前也对外宣布,ZKSwap 平台 SDK(软件开发工具包)即将开放,届时将支持 USDC、USDT 等各类稳定币的免费实时转账。

同时,ZKSwap 也将开放公共数据 API,支持实时价格 24小时交易量、流动性池信息以及 Layer2 区块交易记录信息。欢迎各大交易所、支付平台和数据平台的接入。

ZKSwap 也一直在和 CEX 沟通,希望打通 CEX 与 DEX 的 Layer2 通道,为用户带来更多的便利和手续费减免。

酒儿: 随着Layer2的发展,已经有不少项目方开始探索Layer2 + DeFi的可行性,这种模式似乎也成为DeFi在未来的发展趋势,您对此是如何看待的?

Alex: 由于 Layer2 扩容技术的优势非常明显,可以大幅提高以太坊网络的效率和成本,所以未来多数 DeFi 项目都会考虑引入 Layer2 技术来提升自身的交易体验。正是早早看到了这样的机会,ZKSwap 才率先发力,首先在 DEX 上应用了 Layer2 技术。从结果来看,也证明Layer2技术会给用户体验带来大幅提升,短短两个月,ZKSwap 的 24 小时高峰交易量已经仅次于 Uniswap 与 Sushiswap。这一市场空间必然会越来越大,我们愿意与各路 Layer2 项目一起探索,共同为用户提供更好的交易体验。