深度解析zkTube——被视为释放以太坊生态发展瓶颈的新生代“Layer2生力军”

很多倡导者将以太坊称为去中心化网络时代的的“超级计算机”霸主，占据一哥的位置良久，尽管期间沉浮多年，但一哥的地位始终无人可撼动。而zkTube却被视为释放以太坊生态发展瓶颈的新生代“Layer2生力军”。

1.以太坊的Gas Fee问题，给Layer2带来什么挑战性和必要性？

由于以太坊公链的生态发展迅猛，每当一个爆款DApp的面市，由于PoW的诟病超低TPS性能导致交易拥堵，一旦拥堵它的“Gas”费用就会越发地高。因此，开发者们费尽脑袋，终于提出了Layer2的解决方案，Layer2的解决方案因为主要奔着tps去的，因此tps优化显著，可大大提升交易处理的性能。zkTube Labs团队也从早期就开始了扩容的方案进行深度研究并发开发，创始人Lance当初和以太坊创始人Vitalik Buterin在亚洲论坛中讨论过此问题，之后受到启发并提出了zk-Rollup方案。从而，zkTube就此在2020年诞生了。Layer2是一个提升以太坊网络性能的扩容方案，而zkTube主要解决以太坊主网交易严重拥堵以及交易费用居高不下的问题。

2.Layer1钱包至关重要，为什么Layer2钱包则必不可缺？

越来越多的Layer2项目正在开发进行中，用户要使用所有的Layer2服务，那么必须将Layer1资产迁移到Layer2，从而，Layer1资产面临着选择Layer2钱包是第一步。另外，在Layer1的基础上，Layer2可以实现低超快的速度和不到0.02美分的成本使用以太坊，兼容以太坊的核心原则，同时还能拥有同样的安全性、抗审查性。

同时，我们还利用了 Layer 2 在 zkTube中构建新型账户，让用户以享有超强的安全性，在参与Layer 2的开发进程中，我们一直坚信以太坊创始人Vitalik Buterin的观点：“最终所有人都能使用密码学货币”。

3.zkTube为什么选择zkRollup而不是Optimism或Plasma?

zkTube一直在全球社区的AMA上被频繁提问到这个问题，根据我们的研究钱包的安全性，基于零知识证明的ZK Rollup毫无疑问显得突出，无论性能还是安全性。然而zkTube正是基于 zkRollup 技术开发的以太坊二层方案的生力军。

从兼容EVM、提款一周时间以及安全性等的需求出发，基本排除Plasma。

对于Optimistic Rollup，Vitalik Buterin 曾经指出，Optimistic Rollup 方案具有一种反网络效应，即单个 Optimistic Rollup 的交易量越大，全节点验证者会越少，即，依靠「1 of N」 的诚实假设是更不安全的。「1 of N」 诚实假设是指，参与者虽然有 N 个，只要其中至少有一个按期望运作，系统就会正常工作。任何基于欺诈证明的系统都属于这一类，可信设置也是如此，尽管在这种情况下，N 通常更小。但你希望 N 尽可能地大。然而，这还不是重点。

此外， Optimistic Rollup 方案可被黑客在一层网络中实施软分叉后进行 51％攻击，窃取该 Rollup 中的资产。目前，此类攻击的名义成本为每小时 25.6 万美金或每周 4300 万美金，考虑到攻击者只需作出合理承诺就可迫使理性的矿工屈服，实际成本还要低得多。

只要以太坊主网一直保持 PoW，这种攻击就一直会是隐患。但 ZK Rollup 没有这些问题，除了加密假设外，ZK Rollup 还提供与一层网络完全相同的被动安全保证。

这意味着，如果单个 Optimistic Rollup 持有的资金量无法达到数十亿美元，那么具无法满足可组合可组合 DeFi 协议的条件。

对于 Optimistic Rollup 来说，延迟 1 周的提款流程确实是一个问题，但虽然可以使用支付通道加速提款速度，但这又会带来其他问题，大大降低资本效率，换句话说，这会增加用户的成本。StarkWare 曾经发布过一篇 《Optimistic Rollup 困境 》的文章对此进行阐释。

ZK Rollup 方案可以在几分钟内提供确定性，根本不会有此问题的困扰。这让从一层向 ZK Rollup 支持的二层方案渐进转化成为可能。

其运行流程如下，用户将资产存储到一个 ZK Rollup 中，安全性达到一层的级别，同时，可与二层中的合约进行扩容交互。即使与一层中的旧协议进行交互，也只有几分钟的延迟。此外，ZK Rollup 中的多个交易可以被捆绑，作为一层上的单个交易一次性执行，因此这可以有效地扩展二层和一层之间的交互。

1）ZK-Rollup对比?Optimistic Rollup

对比项

Optimistic Rollup

ZK-Tube

Solidity 智能合约

支持

支持

最大安全总锁定值

<5000 万美元

不限

最终确定/资本有效的退出时间

1-2周

10分钟

隐私成本（超过正常交易）

10-100倍

2X

2）?ZK-Tube?对比 其他的ZK-Rollup方案

对比项

基于SNARK

基于STARK

ZK-Tube

应用程序特定的授信设置

必需的

不需要

不需要

智能合约

无

支持

支持

兼容 EVM

无

无

支持

免费开源

是

无

支持

社区所有

是

无

支持

L1 上的验证成本

300k gas

5000K gas

600K gas

唯一帐户 tx 的 Gas

3K

1K

0.5K

4.关于zkTube的部署环境，合约以及L2节点、L2矿工网络

在整个zkTube的网络中，首先需要部署智能合约到以太坊的网络中，这些智能合约负责管理用户的余额以及验证zkTube网络操作执行的正确性。其次需要把zkTube-Node运行起来。Node又分成四个微服务:

1)?zkTube-core服务

2)?zkTube_api服务

3)?zkTube_token_sender服务

4)?zkTube_witness_generator服务

除了以上Node之外，还包括Provers网络，这就是zkTube的零知识证明技术矿工网络。关于Provers矿工挖矿网络， 在整个挖矿构架中，zkTube对此设定了较为细分的机制，零知识证明者prover相当于命令行的矿工端，而node的部分则担当了矿工验证节点工作。

5.?zkTube的挖矿形式跟传统的公链对比之下有哪些创新？

首先，传统的公链节点自身带有矿工部分代码，因此只要按需编译即可进行挖矿，当然也可通过矿池模式只需在基础上二次开发。而zkTube则已经单独将零知识证明算法独立成一个矿工端出来，由Provers网络去承担采矿任务。因此，在zkTube构架是由Provers网格以及zkTube的矿工验证节点构成。

此外，零知识证明算法因为涉及计算量较大，他需要较高的CPU和内存的。因此矿工要架设这个机器的要求也相对高。主要用于负责竞争参与zkTube网络的交易零知识证明生成，矿工的收益和所获得的计算量有很大的关系，参与零知识证明的生成需要消耗大量的CPU和内存，因此，适合于zkTube的矿工机器需要拥有一定的配置。

6.?用户如何与zkTube互动？

当您需要支付比以太坊主网络更低的gas费用，更快的交易和智能合约执行网络时，您就已经在和zkTube互动了。使用我们原生的PayTube钱包，您可以获得飞一样的转账速度，在使用享受这些高速便利的同时，您需要支付一定数额的ZKT（zkTube的原生代币）。在zkTube网络中，当它用来在网络上执行智能合约时，通常被称为“gas”。另外，使用PayTube钱包来存储ERC20等代币，则类似把ERC20的资产存储于去中心化银行账户。

7.?PayTube钱包功能及应用用例有哪些?

PayTube钱包会支持USDT、DAI、PAX、TUSD、GUSD、EURS、USDC等超过40种稳定币与法币兑换，用法币购买的币种直接可以到达L1和L2层，同时L1和L2层也可以直接将币种出售得到法币，这样的优势在于直接打通了法币与L2之间的数据交互，不在需要经过L1，直接提升资金的运转效率及降用户低使用成本。?除此之外, 用户可以在PayTube上面可以将L1资产Deposit到L2账户，也可以选择L2之间相互Transfer，Transfer费用几乎忽略不计，L2资产可以参与任何PayTube所上架的Dapps应用，目的是降低成本和提升数据交互效率，其中L2资产随时都可以提到任何以太坊地址。

PayTube已经在进入跨链方面的探索与开发了，像波卡链、BSC及跨Rollup都会包含在PayTube服务中，所以跨Rollup的实现意味着用户在PayTube上面只需要一个钱包，?在这个钱包里面用户可以进行兑换不同链之间的资产，同时为了防止丢失，我们提出了社交双匿名找回的方式，因此这种方式不用担心隐私暴露，而且能更进一步保护用户的资金安全和方便用户统一管理资产。在应用层，我们已经支持去中心化DEX，而且更多的Dapps应用也已经开始再接入，未来Uniswap?V3，第三方支付、NFT、DeFi理财等领域的Dapps都将会被整合到PayTube L2钱包中。

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编译者/作者：以太坊技术前沿

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