zkSync 対 StarkWare、zkRollup コンテスト

レイヤー 2 が登場し、トラック上での競争が始まります

2024年3月、待望のカンクンアップグレードがついに完了し、イーサリアムはこのアップグレードによりロールアップ手数料が大幅に削減されました。 Rollup は主に Optimistic Rollup と zkRollup の 2 つの方向に分かれており、Optimistic Rollup の代表的なプロジェクトは Optimism と Arbitrum で、zkRollup の代表的なプロジェクトは zkSync と StarkWare です (後者は zkRollup だけではありません)。

zkSync は、イーサリアム上で低コストのトランザクションをスケーリングするための zkRollup テクノロジーに基づくトラストレス プロトコルです。 StarkWare は、ライセンスを取得した StarkEx と Starknet に分かれています。 StarkExは2021年6月にメインネットをローンチし、Starknetは2024年2月にトークンをローンチする予定です。 2024年5月15日の時点で、Starknet TVLは9億を超えていますが、コインを発行していないzkSyncのTVLは7億8,000万です。

この記事では、Rollup における zkSync と StarkWare の基礎となるテクノロジーと相違点、およびそれぞれのエコシステムの現在の開発傾向について簡単に概説します。

zkロールアップ

zkRollup は、有効性証明を使用して計算をスケールするロールアップ テクノロジーの一種です。つまり、トランザクションの各バッチには、イーサリアム スマート コントラクトによってトランザクションの有効性を検証する暗号証明が付属しています。 zkRollup の設計では、イーサリアム上のスマート コントラクトがすべての資金を保持し、イーサリアムの 2 番目の層が計算とストレージの実行を担当します。基本的なプロセスは、ユーザーがトランザクションに署名し、検証者に送信することです。検証者は、最大数千のトランザクションを集約し、それを検証するための SNARK または STARK 証明とともに、最新の状態ルート ハッシュをイーサリアム メインネット上のスマート コントラクトに送信できます。この新しい状態は、確かに、古い状態の反復にいくつかの正しいトランザクションを適用した結果です。

他の既存のイーサリアム L2 スケーリング ソリューションと比較して、zkRollup テクノロジーはセキュリティと使いやすさの点で特に優れています。洗練された暗号化とオンチェーンデータの可用性を組み合わせた zkRollup は、資金の安全性を確保するためにサードパーティの運用活動を必要としない唯一の L2 スケーリング ソリューションです。具体的には、zkSync では、資金の出入りは正当性証明の純粋に数学的根拠に依存します。そのため、zkSync は、状態を破壊したり資金を盗んだりするために正当性証明を偽造することはできません。コントローラーが動作を停止した場合、ユーザーはいつでも zkRollup スマート コントラクトから自分の資金を引き出すリクエストを開始することができます。さらに、イーサリアムネットワークの輻輳はzkSyncの資産セキュリティに影響を与えず、ネットワークが極度に輻輳している場合に、不正行為の証明に基づくオプティミスティックロールアップが時間内に不正取引を防止できないというセキュリティリスクを回避します。

zkRollup のもう 1 つの利点は、出金速度が他のロールアップ ソリューションよりも速いことです。有効性証明の恩恵を受けて資産が L2 から L1 に引き出される場合、zkRollup は不正行為を防ぐために 1 週間のチャレンジ期間を設定する必要はありません。その引き出し速度は通常 10 分から数時間で、トランザクションが増えるほど速くなります。撤退。

以下で、著者は zkSync とその主要な生態学的プロジェクトを分析します。

zkSyncの概要

zkRollup に基づく zkSync は、L1 のセキュリティを継承するために数学のみに依存しており、他の拡張ソリューションのように経済的保証やサードパーティに依存しないため、より強力なセキュリティ特性を提供します。ただし、zkRollup で使用されるゼロ知識はまだ暗号化の初期段階にあり、多くのインフラストラクチャがまだ完成しておらず、開発の敷居が比較的高く、開発者の開発能力がより強力であることが求められます。 zkSync の開発会社である Matter Labs は、イーサリアムのゼロ知識証明テクノロジーのパイオニアであり、強力な研究開発能力を持っています。

2020年6月に、主に支払いに使用されるzkSync1.0がイーサリアムのメインネットワーク上で正式に開始されました。 https://l2fees.info/ のデータによると、zkSync1.0 の転送コストはイーサリアムのメインネットワークの約 1/50 です。 zkSync 1.0 は 2 年近く安定して動作しており、ますます多くのアプリケーションに統合されています。たとえば、zkSync は最近の Gitcoin 寄付ラウンドでの主要な支払い方法として選択されています。

2021年11月、zkSyncはa16zを含むシリーズB資金調達で5,000万米ドルを受け取りました。投資機関の背景は非常に豪華であり、大手機関の注目を集めています。

2022 年 2 月に、zkSync 2.0 パブリック テスト ネットワークが正式に開始され、zkSync はネイティブ Ethereum スマート コントラクトを実行できる最初の zkRollup になりました。具体的には、このバージョンは Solidity 0.8.x をサポートし、イーサリアムと完全に互換性のある Web3 API を提供し、開発者が zkSync でスマート コントラクトを簡単にテストおよび開発できるようにし、開発者がイーサリアム L1 から zkSync コントラクトのスマート コントラクトにデータを渡すことができるようにします。さまざまなスマート コントラクトを実行するために必要な情報を提供します。

2023 年 2 月に、zkSync 2.0 は zkSync Era に名前が変更され、1.0 は zkSync Lite に名前が変更されました。 zkSync Era メインネットが正式に開始されました。これは、オープンな登録と展開、およびオープン ソース コード ベースを備えた、イーサリアムの最初の zkEVM メインネットです。

zkSyncの主要な生態プロジェクト

以下に、著者はいくつかの zkSync エコロジカル プロジェクトをリストします。

DEX プロジェクト ジグザグ

ウェブサイト：https://info.zigzag.exchange

ZigZag は、zkRollup を利用した分散型オーダーブック取引所で、ユーザーはほぼゼロの手数料で指値注文または成行注文をシームレスかつ安全に取引できます。

クロスチェーンブリッジプロジェクト Orbiter

ウェブサイト: https://www.orbiter.finance/

Orbiter Finance は、ロールアップ全体にわたる分散型レイヤー 2 ブリッジであり、現在、zkSync を含むトークン転送を含む複数のレイヤー 2 プロトコルをサポートしており、手数料が低く、転送速度が高速です。

スターウェアの概要

StarkWare は、イーサリアムに基づく汎用コンピューティングをサポートする、分散型でパーミッションレスで検閲耐性のある STARK を利用した L2 ZK-Rollup である StarkNet を正式に開始しました。これはチューリング完全カイロ言語に基づいています。

開発者、ユーザー、StarkNet ノードは、パーミッションレス L2 ロールアップに期待されるすべてのことを行うことができます。開発者は、独自のビジネス ロジックを実装するアプリケーションを構築し、StarkNet にデプロイできます。ユーザーは、現在イーサリアムとやり取りしているのと同じように、トランザクションを StarkNet に送信して実行できます。 ; StarkNet のノードと参加者は、ネットワークが効率的かつ公平に運営されるように、暗号経済的に奨励されます。

StarkEx は、L2 スケーラビリティ エンジンである STARK ベースの ZK-Rollup を使用してアプリケーション機能をスケーリングする最初の実用的なケースであり、プロジェクトはこれを使用して、安価なオフチェーン計算を可能にすることができます。つまり、実行の正しさを証明する STARK 証明が以下でオンチェーンで生成されます。このような証明は、最大 12,000 ～ 500,000 のトランザクション (トランザクションの種類に応じて) をサポートでき、証明はチェーン上で受け入れられるように STARK バリデーターに送信されます。これは、すべてのトランザクションが 1 回検証されることを意味します。つまり、トランザクションごとのコストは次のとおりです。極めて低い。 2020年6月以来、StarkExは、論理的に複雑なトランザクション（スポットトランザクション、デリバティブ、NFT）の処理や、DeversiFi、dydx、ImmutableX、Sorareなどの支払いなどの分野で複数のユーザーにサービスを提供してきました。

StarkWare がコイン発行前に利益を上げ続けている企業になったことは注目に値します。これは、zkRollup SaaS サービスを提供する StarkEx と切り離せないものであり、将来的にはより多くの DApps や従来の機関がそのカスタマイズされたサービスを使用する可能性があります。

StarkNet は、あらゆるユーザーまたは開発者がカイロ言語で開発されたスマート コントラクトを展開できる、パーミッションレスのレイヤー 2 ネットワークです。 StarkEx とは異なり、StarkNet アプリケーションはトランザクションの送信を担当し、そのシーケンサーはトランザクションをバッチ化し、処理と証明のために送信することを担当します。 StarkNet はロールアップ データ可用性モードをサポートしています。これは、ロールアップのステータスが STARK プルーフとともにイーサリアムに書き込まれることを意味します。

StarkNet Alpha は、2021 年 6 月にパブリック テストネットにリリースされ、11 月にメインネットにリリースされました。 2024 年 1 月に、Starknet v0.13 がメイン ネットワークで開始されました。このアップグレードにより、より効率的なトランザクションによってコストが大幅に削減されます。将来的には仕分け機はコミュニティ運営に引き継がれ、徐々に分散化が図られることになる。さらに、フルノードを使用すると、誰でもネットワーク状態をローカルに保存して確認し、何が起こっているかを正確に追跡できるようになります。 Erigon、Nethermind、Equilibrium の 3 つのチームがフルノードを開発しています。

資金調達に関しては、2022年5月25日、StarkWareは評価額80億米ドルで1億米ドルのシリーズD資金調達の完了を発表した。この資金調達ラウンドはGreenoaks CapitalとCoatue、およびその他の既存および新規投資家が主導した。タイガーグローバルが出演。シリーズ D の資金調達完了後、StarkWare の資金調達総額は 2 億 6,200 万米ドルに達しました。

2024年5月18日の時点で、StarkExプラットフォームを通じたTVLは1億1,100万米ドル、Txの総数は6億9,200万米ドル、累計取引量は1兆2,600億米ドル、NFT造幣局の数は1億3,400万米ドルです。

StarkEx がサポートするスター プロジェクトに加えて、StarkNet は非常に急速に開発を進めており、多くのプロジェクトと DApps がメイン ネットワーク上で開発および展開されることを選択しており、zkSync 上でも同時に開発および展開されます。著者は以下にいくつかの Starkware エコロジカル プロジェクトをリストします。

1. インフラストラクチャ層プロジェクト Nethermind

ウェブサイト：https://nethermind.io/

Nethermind.io は、イーサリアムおよびレイヤー 2 ソフトウェア ソリューションを専門とする会社で、複数の分散型インフラストラクチャ構成要素を提供しています。Nethermind クライアント (カスタマイズ可能な Ethereum クライアント)、Warp (オープンソース EVM から Cairo への変換器)、StarkNet でのスマート コントラクト Voyager の直接展開の実現により、StarkNet の閲覧と操作が簡単になります。

2.ウォレットプロジェクト

ブレーヴォス

ウェブサイト：https://braavos.app/

StarkNet のセルフホスト型ウォレットを使用すると、ユーザーは自分の資金と NFT を簡単に管理でき、Firefox と Google Chrome をサポートしており、現在バージョン 2.0 まで開発されています。

アージェント

ウェブサイト: https://www.argent.xyz

Argenty はもともと zkSync をベースとしたノンカストディアルウォレットで、zkSync の決済機能を含め、一般ユーザーに DeFi と Web3 における最もシンプルで安全なエクスペリエンスを提供することを目的としていました。 2024 年初めに、Argent は zkSync Era のサポートを停止し、Starknet の開発に集中することを決定しました。暗号化されたウォレットのしきい値が高いという問題を解決するために、Argent はニーモニック フレーズを必要としないオフチェーンのアカウント回復方法を提案しました。この方式に基づいて、Argent はユーザーの秘密鍵を暗号化してクラウド ストレージに保存することができ、秘密鍵を暗号化したパスワード KEK が Argent に保存されます。ユーザーが携帯電話を紛失し、新しいデバイスでアカウントを復元する必要がある場合、Argent はユーザーのクラウド ストレージに暗号化された秘密キーがあるかどうかを検出し、SMS と電子メールを通じてユーザーの身元を確認し、最後に KEK をユーザーのデバイスに送信します。 。このようにして、ユーザーは KEK を使用して、クラウド ストレージ上の暗号化された秘密キーを復号化できます。

3. NFTマーケットプレイスプロジェクトの側面（旧PlayOasis）

ウェブサイト：https://testnet.aspect.co/

Aspect は StarkNet 上に構築された NFT マーケットプレイスであり、現在はアルファ段階にあり、Argent X ウォレットや Braavos ウォレットにも実装できます。

4. メタバース プロジェクト Altzone

ウェブサイト：https://www.altzone.io/

Altzone は、スマート コントラクトのインタラクションを 3D インターフェイスに置き換え、既存のプロトコルと統合して破壊的なユーザー エクスペリエンスを構築するプロトコルです。3D エクスペリエンスを使用して、多くの複雑で抽象的な概念をシンプルな視覚的な方法で伝えます。 Altzone アプリケーションには、クロスチェーン ブリッジ、構成可能な DeFi 戦略、DEX が含まれており、破壊的なオンチェーン データの視覚化を作成することもできます。製品形態の面では、AltzoneにはNFTショッピング体験の3DバージョンであるGallery Gallery、銀行などのDeFiインタラクティブな場所があり、JediSwapと協力しています。

5. クロスチェーンブリッジプロジェクト Layerswap

ウェブサイト: https://www.layerswap.io/

LayerSwap を使用すると、ユーザーは暗号化アカウントをレイヤー 2 ネットワークに直接ブリッジできます。ユーザーは、Coinbase、Binance、FTX など、現在サポートされている 8 つの集中型取引所から Arbitrum、zkSync、Loopring、Starknet、その他の L2 に暗号通貨を転送する際に、手数料を最大 10 倍節約できます。

6. 融資プロジェクト zkLend

ウェブサイト：https://zklend.com/

zkLend は StarkNet 上に構築された L2 マネー マーケット プロトコルで、zkRollup のスケーラビリティ、優れたトランザクション速度、コスト削減、保証されたセキュリティを組み合わせています。 zkLendは、DeFiユーザーにサービスを提供するだけでなく、機関ユーザーもターゲットにしており、ライセンスを取得した参加者がStarkNetのコンプライアンスとセキュリティを損なうことなく預金、貸し出し、借入を行うことができます。

zkSync 対 StarkWare、zkRollup トラックでの競争

zkSync と StarkWare は、zkRollup トラックの 2 つの主要なプレーヤーです。どちらも zkRollup に基づいており、有効性証明書を送信するための同様のアーキテクチャを備えており、対応する zkRollup の技術的利点がありますが、特定のテクノロジーが若干異なります。

StarkWare は自社が発明した暗号技術を使用して STARK を証明し、zkSync は SNARK を使用して証明します。 STARKs は、システムが信頼設定なしで動作することを意味し、STARKs 証明の生成速度は SNARKs の 10 倍です。しかしその一方で、STARKs テクノロジーは SNARKs に比べて比較的成熟度が低いです。

データの可用性の点では、zkRollup プロジェクトは calldata を通じてトランザクション データをイーサリアムに保存できるため、トランザクション レコードを L1 で確認できます。ただし、このデータ アップロード方法の最大 TPS は約 2,000 です。ただし、ユーザーはデータを Ethereum に保存することもできます。オフチェーンにより手数料が削減され、TPS をさらに 10 倍に拡張できます。 zkSync と StarkWare は両方とも、独自のオフチェーン データ ストレージ ソリューション、つまりそれぞれ zkPorter と Volition を提供します。

zkPorter は、zkSync トークンステーカーによって PoS 方式で保護されます。現在、zkPorter はまだ開発中です。 zkPorter がオンラインになると、データをオフチェーンに移動することで、1 ～ 3 セントという低い一定の取引手数料を提供できます。

EVM サポートに関して、StarkWare は EVM をネイティブにサポートしていません。Solidity は、Warp と呼ばれるコード トランスレータを介して StarkWare の新しい言語 Cairo にのみ翻訳できます。現在、zkSync はスマート コントラクトの開発サポートに焦点を当てており、イーサリアム スマート コントラクトを実行するための効率的でチューリング完全な SNARK フレンドリーな仮想マシン zkEVM を起動します。 zkEVM は、EVM セマンティクスを保持しながら ZK フレンドリーな仮想マシンであり、ゼロ知識証明計算と互換性のある方法でスマート コントラクトを実行します。それまでに、イーサリアム アプリケーションは zkSync 上で実行できるようにシームレスに移行できるようになります。

要約する

zkRollupテクノロジーに基づくzkSyncとStarkwareは、ゼロ知識証明とオンチェーンデータの可用性を使用してユーザー資金の安全性を確保しており、その安全性はイーサリアムと同等です。さらに、セキュリティを確保しながらも、zkSync と Starkware のトランザクションコストはイーサリアムと比較して非常に低いです。したがって、zkRollupは、Vitalik氏がイーサリアムが中長期的にスケールするための主な方法であると述べたものになる可能性があります。

zkRollup のスター プロジェクトである zkSync は、プラットフォーム全体の複雑さを軽減することを期待して、ユーザーと開発者のエクスペリエンスに重点を置いた設計を行っています。過去数年間のパフォーマンスから判断すると、そのチームの Matter Labs はプロトコル開発を着実に進めており、zkSync 2.0 は連続してアップデートをリリースしており、エコシステム全体が繁栄し、成長しています。 Starkware は、初期の StarkEx Saas サービスにより、非常に強力な開発と環境保護の経験を蓄積してきました。そのため、StarkNet は、さらなる最適化とパフォーマンスの向上に急速に開発されており、同時に分散化に対する明確な姿勢を持っています。

さらに、レイヤー 2 の収益方法では、2 つのエコシステムのコンテンツの広さと深さがさらに試されます。zkSync と StarkNet の 2 つの主要なエコシステムは、技術的、環境的、ユーザーフレンドリーなレベルでのインセンティブを求めて競争しています。