Weekly Brief：2023将会是ZK大年吗？

ZK 作为 L2 、隐私、跨链等概念下的核心技术派系，该板块热度自 2022 年延续至今；近期的  ETHdenver 大会上，ZK 持续高热。

2022 年及以前推出的 ZK 系项目往往融资充足，估值较高，并在今年陆续有了阶段性的进展，围绕 ZK 技术的热点事件或持续整个 2023 年 ：

ConsenSys：ConsenSys 的 zkEVM 测试网将于 3 月 28 日上线

IronFish：预计主网上线推迟至 4 月

MATIC 生态：升级 ZK 扩容方案，预计 3-27 上线 zkEVM 测试主网

Taiko：ZK-Rollup 扩容方案 Taiko 计划 3 月推出 Alpha-2 测试网（包含部分 ZK-EVM） 

BNB 生态：预计年底进行 Zk 零知识扩容升级

ZK 的发展可视为区块链领域技术迭代演变的重要细节：该技术最初在早期匿名项目中展示其优越的隐私特性；在存储项目 Filecion 中被使用，以减少各方验证存储所需的时间；在 L2 共享安全验证下衍生出 ZK Rollup 的扩容优势；随着技术发展，ZK 正在走向通用化。

当前市场的 ZK 热度主要来自以太坊生态推进，以及 ZK 基础设施的进展，包括 ZK-EVM、ZK 公链、L2、ZK Bridge、ZK 工具等，但技术落地需要场景与应用共同承载，目前 ZK 概念或处于过热阶段，一个理想的“ZK Season”仍需要更多准备的时间才会到来。

例如，在近期 ZK 扩容的热点中，以太坊 L2 最终需要一个怎样的 ZK Rollup？技术进展如何？

ZK Rollup 作为同样与 Optimistic Rollup 受关注的主流扩容方式，零知识证明基于数学与密码学，相比 Op 采用的欺诈证明，在技术上能够做到更安全、更快速。但 ZK 的 EVM 兼容实现难度更高，Op 是更容易的，加上 Op 应用多、生态发展快，因此，主流观点认为“长期看好 ZK 系、中短期看好 Op”。

这种“长期”的 ZK rollups 想要落地，前提是 ZK 首先要在 EVM 兼容上真正有所进展。只有实现 zkEVM 通这样的通用电路，才能兼容各类应用，这里需要解决的问题包括：

1 ）针对 EVM 的所有指令进行电路设计，使得 Solidity 等智能合约语言编写的应用程序编译成 EVM 指令、与电路相对应起来，形成对应的证明系统。简单来说，编写 zk 电路、编写 zkEVM、构建 zk Rollup。

2 ）生成 zk 证明的计算量、复杂合约计算量极大，电路和证明系统同样庞大，zk 硬件加速赛道正在以硬件方案提高计算能力。

头部项目 zkSync、StarkNet、Polygon hermez、Scroll 等，正在致力于不同程度等效性的 zkEVM。整个 ZK 赛道中，ZK-EVM 兼容类项目几乎最多。

此外，在以太坊升级思路中，以太坊完成执行层扩容后，仍然需要 zkEVM 来实现 EVM 本身的扩容。在发展路径上，zkEVM 总需要跟随 EVM 的变化而变化，以太坊每次对 EVM 升级，同样需要考虑 zkEVM，并影响到 zkEVM 赛道的更新。整体来看，ZK 系技术进展相较于 OP 系延迟在一年以上。

当然，ZK rollup 并不是当代以太坊扩容场景中唯一基于 ZK 的解决方案（Validium 和 Volitions 同样使用了 ZK 技术），ZK 技术也并非单独在于扩容。

ZK 技术本质是一种在双方之间进行信息核验的数学方法，能够“证明论断有效”，且验证计算不暴露有关输入和计算本身的信息，在不泄漏交易的细节的情况下进行证明，成本更低且高效，在区块链的应用中展示出非常好的普适性。

基于此，我们对当前 ZK 赛道进行梳理，从结构上将一、二级市场的 ZK 项目分为：

- ZK 以太坊兼容 / 电路编译（Starknet、zkSync、Scroll 等) 

- ZK 公链（Aleo 等） 

- ZK 跨链桥 / 预言机 

- ZK 硬件加速 

- ZK 工具类 

- ZK 应用（利用 ZKP 协议开发的 Web3 应用程序，包括 DeFi、NFT、游戏、去中心化身份、隐私等)

以上分类中，zkEVM 头部项目多在 2021 年底推出早期版本，后陆续更新，但参考 StarkNet 早期版本主网中的生态发展、以及 Aztec Network 近期宣布的业务转型，这些网络在用户体验（包括验证速度及 Gas 费用）、生态项目数量、热点项目发展等方面来看，发展速度仍然较慢。

一定程度上，这表现出 ZK 在落地时的一些问题，包括较高的硬件成本、技术落地难度较高等。

相较于 zkEVM 的实现，zkBridge 的发展和落地可能相对更快一些：ZK 跨链的难点不在于技术文档或理论，而在于如何“做到”：每条链的签名和 hash 算法都不一样，某条链能否支持 ZK，需要通过大量代码来解决，这类项目往往需要稳步的发展。

倘若 ZK 支持的跨链协议能够发展起来，那么许多正在开发的 Rollup SDK 可从中受益，ZK 支持的跨链协议将是连接应用链与 EVM 或 layer 2 的更好工具。

ZK 公链类项目发展周期相对更长，以 Aleo 为例，Aleo 已成为市场中稀缺的“隐私公链”及“ZKP mining”的标的，Aleo 团队于 2019 年正式成立，其研究可编程零知识的时间甚至可追溯到 2016 年。在正式推出主网之前，Aleo 需要对开发者、证明者和验证者三个方向的的生态环境进行更好的调整和测试。2022 年开启的第三次激励测试中，是主要面向验证者的。

在 ZK 硬件加速方向，由于受到 ZKP mining 相关概念的推进，大多数 ZK 硬件加速理论和早期项目于去年相继被提出。目前 ZK 硬件加速主要来自 GPU ，预计需要到 2023 年年底之后，才能够出现支持 zkEVM 证明的专用硬件（ ASIC），以及相对成熟可用的产品。

ZK 技术走向成熟，预计最快也会在今年年底，基础设施的成熟是应用项目爆发的前提，倘若大量 ZK 项目及应用能够出现，才会推动一个 “ZK Season” 的真正到来，倘若进展相对较快，在时间点上，有望与下一轮牛市早期有所契合。