本期我們將重點(diǎn)關(guān)注零知識(shí)證明（Zero-Knowledge Proofs）——這是我們行業(yè)中最重要但卻最少人理解的技術(shù)突破之一。在本期中，我們將探討零知識(shí)的增長(zhǎng)、采用情況、網(wǎng)絡(luò)健康以及在應(yīng)用和基礎(chǔ)設(shè)施層面的競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)態(tài)。
這為什么重要：
為了讓加密應(yīng)用在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)真正的主流采用，它們所依賴(lài)的區(qū)塊鏈必須變得更加可擴(kuò)展和高效。對(duì)于全球最大的第一層區(qū)塊鏈以太坊及其社區(qū)來(lái)說(shuō)，這促使他們采取了一種戰(zhàn)略，積極擁抱第二層擴(kuò)展解決方案。像 Optimism、Arbitrum 和 Base 這樣的 L2 是這一領(lǐng)域的首波創(chuàng)新，如今它們已成為加密用戶(hù)和應(yīng)用的主要平臺(tái)，鎖定了數(shù)十億美元的價(jià)值，并擁有數(shù)百萬(wàn)個(gè)活躍地址。
與此同時(shí)，零知識(shí)證明（ZKPs）則代表了另一種重要的擴(kuò)展解決方案突破，理論上它們的性能可以遠(yuǎn)超現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，并支持多種新型應(yīng)用。盡管這一領(lǐng)域剛剛起步，但由于其在短時(shí)間內(nèi)取得的快速進(jìn)展，我們認(rèn)為它值得我們的關(guān)注。
雖然現(xiàn)在還為時(shí)尚早，但鏈上數(shù)據(jù)支持了這一論點(diǎn)——加密貨幣正在經(jīng)歷向零知識(shí)證明 (ZKPs) 的重大轉(zhuǎn)變，首先是 ZKP 應(yīng)用，然后是 ZKP 支持的基礎(chǔ)設(shè)施，例如 Rollups。我想特別感謝 NEBRA 和 OurNetwork 團(tuán)隊(duì)，以及核心數(shù)據(jù)貢獻(xiàn)者 Jackie （Dune） 和 Brandyn （OurNetwork），沒(méi)有他們的支持，這一切都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。我們現(xiàn)在通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)展示這一轉(zhuǎn)變。
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① ZKP：行業(yè)健康
Layer 2 解決方案在零知識(shí)證明 (Zero-Knowledge Proofs) 上的總支出已超過(guò) 6000 萬(wàn)美元。
由 ZKP 項(xiàng)目支付給以太坊 L1 的總結(jié)算費(fèi)用 (Total Settlement Fees, TSF) 超過(guò) 6040 萬(wàn)美元，顯示出隨著時(shí)間推移的顯著采用情況。2023 年 12 月，TSF 達(dá)到 1500 萬(wàn)美元的峰值。過(guò)去 30 天中，用于 ZKP 驗(yàn)證的以太坊 L1 的 TSF 僅為 15 萬(wàn)美元，反映出該領(lǐng)域在技術(shù)優(yōu)化成本方面的進(jìn)展。
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在 2023 年和 2024 年，使用 ZKP 的活躍地址持續(xù)增加，今年 3 月達(dá)到 760 萬(wàn)的高峰。盡管 2024 年 7 月的活躍地址降至 480 萬(wàn)，創(chuàng)下年度低點(diǎn)，但全年平均活躍地址為 640 萬(wàn)，比 2023 年的每月平均 320 萬(wàn)活躍地址翻了一番多，盡管市場(chǎng)整體處于夏季低迷期。
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上個(gè)月累計(jì)超過(guò) 150 萬(wàn)個(gè)證明，但 2024 年結(jié)算到 L1 塊上的 ZK 證明數(shù)量有所下降，2023 年 12 月結(jié)算到 L1 的證明數(shù)量曾達(dá)到 189,280 的峰值。
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這一趨勢(shì)主要由于需求（活躍用戶(hù)）的輕微下降，但更重要的是技術(shù)的進(jìn)步，zkRollups 采用了新技術(shù)，如證明聚合，以減少證明數(shù)量和 TSF。
② ZKP：項(xiàng)目趨勢(shì)
Linea 生成了 2320 萬(wàn)個(gè) ZKP 交易，來(lái)自 550 萬(wàn)用戶(hù)
在 ZKP 用戶(hù)采用方面，Linea 正在成為一條「成功」的鏈。在過(guò)去 30 天中，該 L2 以 177 萬(wàn)獨(dú)立活躍地址位居榜首，其次是 zkSync 的 130 萬(wàn)和 Scroll 的 95 萬(wàn)。
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2023 年 12 月，Linea 在 ZKP 上的 L1 支出激增至 1280 萬(wàn)美元，占當(dāng)月所有項(xiàng)目在 ZKP 上支出的近 85%，仍然是支付費(fèi)用的歷史最高紀(jì)錄，這主要得益于 Linea 的 Voyage XP 計(jì)劃。最近，在 2024 年，Scroll 開(kāi)始主導(dǎo)支付給 L1 的 TSF，預(yù)計(jì)在 8 月 21 日的計(jì)劃升級(jí)中將進(jìn)一步降低成本。
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③ ZKP：基礎(chǔ)設(shè)施與應(yīng)用
基礎(chǔ)設(shè)施使用 ZKP 的數(shù)量是應(yīng)用使用的 250 倍以上
至今，已經(jīng)有 1660 萬(wàn)個(gè)地址通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施，特別是 zkRollups，觸發(fā)了 ZKP 交易，而通過(guò)應(yīng)用觸發(fā) ZKP 交易的地址僅有 62,780 個(gè)。
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這種明顯的對(duì)比有幾個(gè)關(guān)鍵原因。首先，2022 年 8 月，OFAC 對(duì) Tornado Cash 進(jìn)行了制裁，Tornado Cash 是一個(gè)使用 ZKP 進(jìn)行隱私保護(hù)的關(guān)鍵應(yīng)用。這使得美國(guó)公民使用 Tornado Cash 變得違法，導(dǎo)致應(yīng)用中 ZKP 的使用減少。其次，基礎(chǔ)設(shè)施層的每筆 ZKP 交易成本顯著低于應(yīng)用層——Linea 的 30 天平均每筆交易成本為 0.00034 美元。盡管相對(duì)最貴的 ZKP 基礎(chǔ)設(shè)施 Polygon zkEVM 的平均每筆交易成本為 0.03 美元，但這仍然遠(yuǎn)低于頂級(jí) ZKP 應(yīng)用的每筆交易成本。
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隨著 OFAC 制裁的塵埃落定，ZKP 應(yīng)用的使用出現(xiàn)了復(fù)蘇。Tornado Cash 在每筆交易成本方面仍然是相對(duì)便宜的 ZK 應(yīng)用，30 天平均為 1.0 美元。盡管由于 L1 的費(fèi)用較高，這并不是一個(gè)完全可比的比較，但 Tornado 交易的成本仍然比 Polygon zkEVM 高出約 33 倍，比 Linea 高出約 3300 倍。
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④ ZKP：宏觀趨勢(shì)
前五大 Optimistic Rollups 在活躍地址方面仍然主導(dǎo) zkRollups，比例為 4；然而，zkRollups 在今年與以太坊 L1 的活躍地址數(shù)量接近平衡
前五大 Optimistic Rollups 的活躍地址在今年增長(zhǎng)，從 2024 年 1 月的 380 萬(wàn)（實(shí)際上低于 zkRollups 的 480 萬(wàn)）增長(zhǎng)到超過(guò) 1780 萬(wàn)。盡管許多 zkRollup 鏈仍待推出，但值得注意的是，這些解決方案在每個(gè)完整月份中已吸引了超過(guò)以太坊 L1 一半的地址——截至 7 月，zkRollups 的活躍地址仍占以太坊 L1 和前五大樂(lè)觀 Rollups 市場(chǎng)份額的 13%。
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在上個(gè)月，zkRollup 的 Linea 在 L2 中排名第三，活躍地址為 180 萬(wàn)。Base 以 1150 萬(wàn)活躍地址領(lǐng)先所有 L2，Arbitrum 則以 580 萬(wàn)緊隨其后。
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隨著 L2 采用更高效的 ZKP 相關(guān)技術(shù)，ZKP 合約調(diào)用所占的燃?xì)赓M(fèi)用比例實(shí)際上已降至 30 天滾動(dòng)平均值的 0.14%。這大約是記錄上最大峰值的 100 倍，后者均出現(xiàn)在 2023 年 12 月，當(dāng)時(shí) ZKP 交易曾兩次占到以太坊總?cè)細(xì)赓M(fèi)用的 14% 以上。
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ZK 證明：NEBRA 帶來(lái)的證明奇點(diǎn)未來(lái)
擴(kuò)展零知識(shí)證明 (ZKP) 區(qū)塊空間的關(guān)鍵技術(shù)是證明聚合，它將來(lái)自不同來(lái)源的多個(gè)證明整合為一個(gè)遞歸證明，以證明這些證明的有效性（即聚合證明）。
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像 NEBRA UPA 這樣的證明聚合協(xié)議顯著提高了帶寬，并降低了鏈上零知識(shí)證明的成本。例如，在當(dāng)前版本的 NEBRA UPA 中，Groth16 證明的驗(yàn)證成本從 300,000 gas 降低到 18,000 gas，成本降低超過(guò) 15 倍。這與數(shù)據(jù)可用性協(xié)議（如 4844、Celestia、EigenDA 和 Avail）降低數(shù)據(jù)可用性成本的方式類(lèi)似。
此外，證明聚合可以實(shí)現(xiàn)維塔利克·布特林所稱(chēng)的「證明奇點(diǎn)」，即每個(gè)區(qū)塊僅包含一個(gè)聚合證明。證明聚合不僅用于減少鏈上 ZKP 驗(yàn)證的成本，還能實(shí)現(xiàn) zkRollups 之間的原生互操作性和共享結(jié)算。
NEBRA 在以太坊主網(wǎng)上推出 UPA 及其未來(lái)的 Rollup 操作系統(tǒng)，標(biāo)志著整個(gè) ZK 領(lǐng)域的重要突破。隨著證明奇點(diǎn)的到來(lái)，ZK 和區(qū)塊鏈的未來(lái)將更加光明。想象一下，如果證明能夠被聚合，以太坊將節(jié)省超過(guò) 3900 萬(wàn)美元的成本！
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概念：
零知識(shí)證明 (Zero Knowledge Proofs) 允許用小型密碼學(xué)證明來(lái)驗(yàn)證任意計(jì)算，并提供隱私保護(hù)。應(yīng)用程序和基礎(chǔ)設(shè)施通常有兩種使用零知識(shí)證明的方式：
- 保護(hù)隱私
- 可驗(yàn)證計(jì)算與擴(kuò)展能力
- Nebra
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在這些情況下，零知識(shí)證明是通過(guò)用戶(hù)特定數(shù)據(jù)與公開(kāi)鏈上數(shù)據(jù)的組合生成的。隨后，這些證明在鏈上進(jìn)行驗(yàn)證，以便執(zhí)行某些后續(xù)的業(yè)務(wù)邏輯。
隱私保護(hù)應(yīng)用：
在數(shù)據(jù)流方面，當(dāng)零知識(shí)證明用于隱私保護(hù)應(yīng)用時(shí)，證明的生成需要在客戶(hù)端進(jìn)行，以避免泄露敏感用戶(hù)信息（如私鑰）。在這些應(yīng)用中，用戶(hù)控制的客戶(hù)端（無(wú)論是瀏覽器還是在手機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用）會(huì)直接向區(qū)塊鏈提交證明。
示例：
- 基于 ZK 的身份解決方案，例如 Worldcoin
- 隱私保護(hù)的金融應(yīng)用，如 tornado.cash 和 railgun
擴(kuò)展解決方案：
當(dāng)零知識(shí)證明用于擴(kuò)展時(shí)，證明的生成通常不需要用戶(hù)的敏感數(shù)據(jù)。因此，證明生成可以委托給更強(qiáng)大的服務(wù)器或公共云。一些擴(kuò)展解決方案利用 GPU 加速來(lái)提高證明生成的吞吐量和延遲。
示例：
- zkRollups，例如 zkSync、Polygon zkEVM、Scroll、Starkware 和 Linea
- zkCoprocessors，例如 Succinct、RISC Zero、Axiom、Brevis 和 Lagrange
方法論：
通過(guò)這個(gè)儀表板，我們正在測(cè)量三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：
- 證明總結(jié)算費(fèi)用 (Total Settlement Fees, TSF)：指用戶(hù)或擴(kuò)展解決方案為在鏈上驗(yàn)證零知識(shí)證明而支付的 ETH 總額。這些費(fèi)用通?？梢苑纸鉃檎{(diào)用 EVM 的密碼學(xué)相關(guān)預(yù)編譯（稍后會(huì)詳細(xì)說(shuō)明）。
- 鏈上交易數(shù)量：驗(yàn)證零知識(shí)證明的交易數(shù)量。
- 活躍用戶(hù)數(shù)量：使用 ZK 證明的用戶(hù)數(shù)量。
我們?nèi)绾螠y(cè)量？
我們?cè)谝蕴坏?Dune 索引數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)了查詢(xún)，以獲取 ZKP 驗(yàn)證的 gas 支出。通過(guò)識(shí)別正確的合約和交易調(diào)用方法，我們確定了相關(guān)的內(nèi)部調(diào)用（請(qǐng)參見(jiàn)本節(jié)中帶注釋的數(shù)據(jù)方法論）。這些支出主要來(lái)自調(diào)用以下預(yù)編譯：
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