• L2 - zkSync 源代码导读

• L2 - 深入理解 zkSync 电路

zkRollup，虽好，目前存在很大的缺陷：可编程性差。

细看 zkRollup

相对其他 Rollup 方案，zkRollup 方案多了 zk 证明系统。也就是说，在 Layer2 每个交易除了「执行」外，还需要生成证明，证明执行过程的正确性。熟悉零知识证明技术的小伙伴都知道，零知识证明的安全性在于「电路」的安全性。对于 Layer2，每种交易的处理「固化」为电路，电路逻辑完全公开。对应于每种电路，存在唯一的验证秘钥。验证秘钥用在 Layer1 验证状态证明。通过验证的状态证明，符合固化电路的逻辑。

关键就在于 Layer2 交易的执行和固化电路语义是否一致。公开电路就是一种共识方式，供所有人查阅电路逻辑。简单的说，为了实现 zkRollup，需要实现 Layer2 执行对应的电路。事实上，电路的实现相对复杂，没有高级语言，很多情况下都是手写 R1CS。进一步，为了利用 zk 证明系统，为了优化电路的实现，整个 Layer2 的状态经常优化为电路友好结构（merkle 树）。所以，zkRollup 的系统需要考虑电路的结构，从而约束了 Layer2 交易以及账户模型。细心的小伙伴可以发现，不管是 zksync/zkswap/loopring，都只实现了特定交易场景。

反过来说，如果需要通过 zkRollup 支持 EVM 的交易执行，需要将 EVM 的交易抽象成电路友好的账户模型。这种抽象并不容易，再者，EVM 的描述电路可以预见比较大。从零知识证明的性能看，这方面会限制整个 zkRollup 的性能。

再看看 zkRollup 方案在 Layer1 的 gas 消耗。整个 zkRollup 方案的主要 gas 消耗为三部分（withdraw 不考虑在内）：

• Transaction Raw Data：在 zksync 中称为 pub data。为了保证 data availability，所有的 Layer2 的交易都会以裸数据的形式提交到 Layer1。

• Layer2 Block 管理：在 Layer2 提交区块状态时，Layer1 维护着 Layer2 的区块结构和状态。

• 验证 Layer2 Block 状态：在 Layer2 提交证明时，Layer1 需要验证状态证明。

以一个区块 350 笔交易，每个交易的 Transaction Raw Data 的大小为 20 字节为例，一个区块处理的 gas 消耗：

虽然上述的数据不是精确值，但是足以说明交易原始数据在整个 zkRollup 方案中的 gas 消耗占比是非常高的。从这个角度看，Layer2 的有些项目选择通过其他链下的方式存储交易数据。

Optimism vs. Arbitrum

Optimistic Rollup 兼容 EVM。也就是说，Layer2 支持可编程性，并且在以太坊上的程序几乎无缝迁移。为了保证链上的状态正确，这两种方案都提供一段时间内的挑战机制。挑战者提供挑战的证据，Layer1 抉择正确与否。深入理解 Optimism 和 Arbitrum 可以查看之前的文章： (责任编辑：admin)