介绍
克服了最困难的技术挑战之后，我们进入了这项工作的冲刺阶段：在兼容EVM的环境中部署智能合约。zkSync推出zkSync2.0首个测试网版本：用户已经可以使用区块浏览器查看zkSync2.0的交易活动。在本文中，我们将深入解释每个关键组件，公布进度更新以及下一个版本的计划。
ZKSYNC2.0测试网浏览器：
https://zksync2-alpha.zkscan.io/
关键成就
在密码学方面，zkEVM的指令集已经确定下来，并且两种实现都已经完成：在电路中和在执行环境中。
在编译器方面，用Solidity和Zinc编写的智能合约现在可以编译到zkEVM字节码中。
在核心基础设施方面，全节点集成已完成，并且能够成功地部署和执行已编译的智能合约。
虽然zkEVM和2.0的核心基础设施已经准备好向公众公开，但是该版本的编译器还需要更多工作进行完善，以应对所有极端情况。为了提供更加全面的开发者体验，我们决定在该编译器100%可靠之后，将同时开放对zkEVM、编译器和核心SDK的访问。
比较zkSync2.0和以太坊
两者看起来大部分相同，以下几点是比较重要的区别：
智能合约
zkSync2.0支持以太坊上的大部分操作码。然而，有以下这些例外：
1.这次的测试网版本不支持ADDMOD、SMOD、MULMOD、EXP和CREATE2操作码，但是未来的版本会支持。
数据：zkSync Lite 独立地址数逾100万，已存入超30万枚ETH:7月8日消息，Dune 数据显示，zkSync Lite独立地址数量已突破100万，本文撰写时达到1,001,376个，已存入超30万枚ETH。此外zkSync Era链上独立地址数约114万个，已存入超61万枚ETH。[2023/7/8 22:26:05]
2.我们将暂时不支持KECCAK256操作码，而是通过自动调用另一个抗碰撞的哈希函数来替代它的所有调用。KECCAK256之后将作为预编译引入。
3.我们决定不再包含SELFDESTRUCT操作码，因为以太坊正计划将其移除。
4.我们可以移除对完整256位XOR/AND/OR操作码的支持，因为这些操作码只存在于那些用于位屏蔽的已编译的solidity代码中。这可以由编译器使用其他操作码来完成。
Gas
在zkSync2.0中，有一个不同概念的gas。交易费价格将根据当前L1gas费和生成零知识证明(ZKP)的成本而波动。智能合约的调用将有一个最大的zkEVM步骤和存储写入参数。
Web3API
下一个版本将包含我们Web3API实现，它将与以太坊文档所定义的Web3标准兼容。事件将开箱即用，并且所有服务都可以轻松整合。
zkSync包含L1没有的特性，比如已验证和已敲定区块的概念。因此，还会有其他方法让开发者更精确地控制数据。Web3客户端代码将接收与以太坊相同的数据，但可以通过zksync_名称空间请求特定的信息。
因为zkSync有多种交易类型，并且使用EIP712签名，所以eth_sendRawTransaction数据的格式与L1不同。然而，编码与以太坊ABI相对应，所以支持它并不困难。
OKX即将开放zkSync-Era链的提币功能:5月19日消息，据OKX官方APP的ETH提币页面显示，ETH-zkSync-Era提币即将开启，目前看到页面的预计开放时间为5月20日下午6：00，暂时未发现相关的充值页面。[2023/5/19 15:14:05]
对交易进行签名
zkSync2.0中的交易可以通过两种方式进行授权(除了优先级队列机制)：
1.用户可以通过对一个EIP712信息签名，从而用他们普通的以太坊钱包(如Metamask或者任意的WalletConnect钱包)对交易进行签名。
2.任何账户都可以设置一个公钥来创建我们的内部Schnorr签名来对交易进行签名。这允许基于智能合约的钱包与zkSync2.0进行交互，而无需额外的成本发送L1的信息。
存储效率提升
每个区块只能对存储槽覆写一次。这意味着，如果多个用户与单个AMM合约交互，那么该AMM合约的存储槽只会被覆写一次。这允许排序者稍后向用户退还单次写入的共享成本。
预编译
“预编译”机制是在计划中的，但将在稍后发布。我们计划首先支持keccak256、sha256哈希和ECDSA恢复原语。此外，我们会根据需求和复杂性考虑包含其他预编译，例如Blake2f轮函数(以当前形式在以太坊中几乎无法使用)。
进一步的限制
zkSync2.0的第一次迭代可能会增加一个额外的限制，即每笔交易只能调用32次智能合约，直到可以实现恰当的记账机制。
执行跟踪将有硬限制，但它将与以太坊区块大小目前的限制相当，不应影响大多数。
Succinct Labs推出基于zkSNARKs的以太坊互操作协议Telepathy:3月17日消息，Succinct Labs 宣布推出基于 zkSNARKs 的以太坊互操作协议 Telepathy。该协议允许开发人员借助以太坊轻客户端协议的安全性实现从以太坊到其他链的无信任通信。目前该协议已上线主网并发布 Demo 供用户体验。[2023/3/17 13:10:07]
可能会有更多的限制，但我们的目标是在最终版本中将这些限制尽可能减少到最低限度。
深入了解zkSync2.0的架构
你可能听说过“区块链的不可能三角”，但当谈到扩容以太坊时，还有第4个因素：可编程性。所有当前的扩容解决方案都牺牲了一些安全性、去中心化和可编程性来实现可扩展性。zkSync2.0的设计结合了下列两大技术突破，旨在最大化实现上面说到的四个特性：
1.zkEVM：为兼容EVM的zkRollup提供支持的引擎，这是同时提供L1安全性以及支持solidity智能合约的解决方案。
2.zkPorter：一个链下数据可用性系统，其可扩展性比rollups高出两个数量级。
BiKi平台ZKS近两日涨幅63.07%:据BiKi平台行情显示，ZKS自上线以来连续上涨，近两日涨幅63.07%，现报价3.75702USDT，上线后累计涨幅5568.49%。
ZKSwap 是一套基于自动化做市商（AMM，Automated Market Maker）的Swap协议。[2021/2/18 17:26:45]
由于zkEVM和zkPorter是可互操作以及可组合的，zkSync2.0显著优于所有其他扩容解决方案。
目前的共识是：Eth2数据分片将在2022年底上线，在不牺牲去中心化的前提下提供更大的数据可用层。结合了Eth2数据分片的zkRollup技术是zkSync的最终目标，在不牺牲4个因素中任意一个的前提下达到10万以上的TPS。
状态树
zkSync2.0状态树覆盖了以太坊全部的160位地址空间。每个帐户将存在于zkRollup部分或zkPorter部分的状态中。zkRollup和zkPorter帐户完全相同，除了一点不同：获取数据可用性的地方不同。zkRollup交易数据通过数据调用发布到以太坊主网中；而zkPorter的交易数据发布到zkSyncGuardian网络中，其中，zkSync代币持有者能够参与该网络的PoS机制。
选择在哪里发布数据，是在成本和安全性两者间做出权衡。zkPorter的交易费比rollup的交易费要便宜很多，但是用户的资金可能会被冻结。然而，zkRollup和zkPorter账户的有效性是由零知识证明和以太坊来提供保证的。换句话说，zkPorter中的资金只能被冻结，不能被窃取。
L2 Labs在以太坊测试网Ropsten上推出Layer2 平台ZKSwap:L2 Labs昨日在以太坊测试网Ropsten上推出了Layer2去中心化交易平台ZKSwap。据悉，ZKSwap通过ZK-Rollup技术把所有ERC-20 token转移到Layer2上，再基于不断生成的零知识证明来保证Layer1和Layer2状态的一致性。ZKSwap有这样几个特点：零gas费用；TPS理论上达到每秒6000笔；所有交易都迁移到Layer2，所以可以实现实时交易。[2020/11/17 21:04:23]
zkRollup和zkPorter帐户的互操作性和可组合性给了每个用户成为zkSync一流公民的机会。假设，Uniswap部署在zkRollup端，用户可以通过zkPorter账户访问，并以最低的手续费进行swap。zkSync2.0是一个专门为整个金融领域用户设计的系统。
密码学
我们的虚拟机，通常被称为zkEVM，它并不是完成1:1复刻EVM的。但是，zkEVM旨在能够运行99%用Solidity编写的合约，并且在遇到回滚和异常时也能维持同样的行为。同时，zkEVM能够有效率地在一个电路中生成零知识证明。
zkEVM的实现不需要我们对此前的证明系统做出重大的变动；我们继续使用带有自定义门和查询表的PLONK?(通常被称为UltraPLONK)和以太坊的BN-254曲线。这是有利的，因为这个证明系统已经过实战测试(自2020年6月以来，zkSync1.0和其他项目就开始使用这个证明系统)。
经过几个月的努力，zkEVM的指令集已完成，并在电路和执行环境中实现。
这里有一个重要的区别：电路和执行环境中的实现是分开的，用于不同的目的。电路的工作是生成执行跟踪的证明并提供证人，但这个过程十分缓慢。另一方面，执行环境是zkEVM在rust中的直接实现，效率高、速度快。如果我们在生成证明和执行的过程中都依赖于电路，那么敲定交易需要几个小时。而生成证明和简单执行的分离使得zkSync上的交易能够即时结算。
接下来，我们的工作将专注于将zkEVM和编译器结合在一起，并和递归结合在一起：区块之间的递归允许我们为N个区块发布一个证明；而区块内的递归聚合了区块不同逻辑部分的子证明。这是简单的部分！自2020年6月以来，zkSync1.0主网上已经使用了区块之间的递归聚合证明。更多关于区块内递归和我们的zkEVM如何工作的信息，请观看视频解释。
编译器
我们同时研究两种针对zkEVM的编译器前端：Yul和Zinc。Yul是一种Solidity的中间表示，可以为不同的后端编译成字节码。Zinc是我们基于rust的语言，用于智能合约和通用零知识证明电路。
因为编译器是使用LLVM框架构建的，所以可以认为它有一个前端、Yul→LLVMIR和后端、LLVMIR→zkEVM字节码。LLVM的采用带来了几个主要的优点：
1.LLVM优化框架是不匹配的：它从LLVMIR中生成最有效的zkEVM字节码。
2.有了新版的Solidity或Zinc，编译器前端将处理所有更改，而LLVM将使我们无需更改编译器后端。
3.在未来，如果开发者想基于原生的Rust或Javascript编写智能合约，只需为该语言构建编译器前端，智能合约就可以在zkSync中开箱即用。
编译器的安全性对我们来说是至关重要的，并且已经经过了多个套件的测试:
1.Zinc和Yul编译器中的词法、语法和语义测试。
2.我们自己针对Zinc和Solidity的集成测试，它贯穿整个智能合约生命周期：从解析源代码到合约部署，再到在zkSync上执行交易。
3.从Solidity存储库集成的广泛测试套件，适合我们的集成测试工具。
每个套件已经包含了几千个测试，我们将至少增加一个数量级。
我们的两编译器已经成功部署并用两种语言执行了简单的智能合约。但是仍然有更多的优化需要完成，一些复杂的LLVMIR语句需要转换为zkEVM字节码。因此，我们决定等到我们的编译器运行状态更强健再发布。
完成编译器的工作之后，我们将集中精力完善Zinc的功能，然后构建Rust编译器前端来允许使用原生Rust编写智能合约。
核心基础设施
zkSync2.0核心基础设施由几个关键部分组成：
全节点
1.利用虚拟机的zkEVM字节码的预电路执行器环境
2.状态在交易发送后的几秒内可用
3.过滤掉明显无效的交易(例如，没有足够的资金进行交易)，这些交易可能会使区块膨胀
4.在内存池中执行交易并生成区块。
证明者
1.接收区块的见证者并生成零知识证明，
2.用于并行证明生成的证明者接口
3.自定义的证明者自动缩放器，可根据需要创建和终止证明者机器。
交互器
1.用来监测以及与以太坊L1交互的工具，
2.基于代币价格、ZKP生成成本以及L1gas费来计算交易费用。
Paranoid监视器
Prometheus、弹性、哨兵、正常运行时间，几个单独的事件通知系统以及自定义的安全运行检查服务。
zkSync2.0的核心基础设施功能齐全，已经集成了zkEVM执行器。
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原文链接：
https://medium.com/matter-labs/zksync-2-0-hello-ethereum-ca48588de179
来源|?MatterLabs
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