作者：李科
去年以來ZK賽道受到了大家的廣泛關注，特別是採用ZK-EVM技術的Starknet、zkSync、Polygon EVM、Scroll等明星項目成為大家談論最多的話題，那ZK-VM又發展如何呢？本文將通過介紹近期新出現的ZK融資項目，為大家梳理ZK賽道的關鍵概念和發展方向。
ZK、ZK-VM及ZK-EVM
為了了解ZK賽道各個項目背後的技術特點，讓我們先來了解一下ZK相關的基本概念。
ZKP（Zero Knowledge Proof）表示零知識證明，是指通過數學密碼學的方式解決區塊鏈的隱私和擴展問題，主要是通過證明者和驗證者在不公開數據的情況下驗證數據的正確性。
ZK-VM是基於零知識證明的虛擬機，它將零知識證明ZK和虛擬機VM（Virtual Machine）結合起來。 ZK-VM一般包含2個重要組成部分：一個是編譯器（Compiler），它可以將C++、Rust等高級語言編譯生成中間表達(IR)，以供ZK系統證明；一個是指令集框架ISA（Instruction Set Architecture），指令集主要對CPU運算進行指令，是用來引導CPU進行運算的一系列指令集合。
ZK-EVM是ZK-VM的一種，主要特點是可以兼容以太坊EVM，支持用Solidity編寫的智能合約在其虛擬機上運行，以幫助以太坊二層擴容。 Starknet、zkSync、Scroll、Polygon hermez都屬於ZK-EVM。
近期值得關注的ZK賽道新融資項目
Nil Foundation
Nil Foundation的全名是“=nil; Foundation”，有點像亂碼，其實這個奇怪的名字來源於一個SQL注入玩笑。
成立於2018 年的Nil Foundation最初是做數據庫管理系統。去年底以2.2億美元的估值完成了2200萬美元的融資，由Polychain Capital 領投， Blockchain Capital、Starkware、Mina Protocol、IOSG Ventures等參投。
Nil Foundation在LLVM的基礎上構建了一個ZK電路編譯器，該編譯器可以將C++、Rust等高級語言編寫的程序編譯生成為適當的中間表達(IR)，以供ZK系統證明。即Nil Foundation是一個電路編譯器，而不是虛擬機。
LLVM(LowLevelVirtualMachine)是構架編譯器的一種框架系統，可以優化Rust和C++等高級語言編寫的程序的編譯和運行時間。 LLVM最初由伊利諾伊大學的Chris Lattner博士於2000年主持開發。 2006年Chris Lattner加盟Apple後開始致力於LLVM在開發系統中的應用，目前LLVM已經被Apple、Microsoft、Google、Facebook等各大公司採用。
除此之外，Nil Foundation有個比較特別的地方是建立了一個“證明市場”（Proof Market），通過Proof Market用戶可以付費請擁有硬件的人為他們驗證，證明者競相為支付給他們的用戶證明計算， 這種自由市場動態將使證明者優化最有價值的證明任務。
Sovereign Labs
專注於構建ZK-Rollup SDK的Sovereign Labs 今年1月完成了740萬美元種子輪融資，該輪融資由Haun Ventures領投，Maven 11、1KX、Robot Ventures和Plaintext Capital參投。
Sovereign Labs計劃構建一個軟件開發工具包(SDK)，幫助開發人員創建安全且可互操作的零知識Rollup。 Sovereign SDK 旨在簡化ZK-Rollup 的創建，就像Cosmos SDK 簡化Layer1的創建一樣。它是第一個消除零知識複雜性的匯總框架，使開發人員可以輕鬆構建他們的應用程序，開發人員無需成為密碼學專家。使用Sovereign SDK，開發人員將能夠使用慣用的Rust（或是C++）編寫應用程序，SDK 將自動將其編譯為高效的ZK虛擬機。
Sovereign Labs的路線圖分為3個部分，第一階段是在2023年第二季度完成研究設計原型，當前的原型集成了用於數據可用性的Celestia 和用於證明的Risc0。第二階段是Sovereign SDK的部署，包括點對點網絡、RPC 節點、核心API 以及默認存儲和排序模塊。第三階段是進行代碼清理、測試、模糊測試和審計。
Ulvetanna
Ulvetanna 是一家構建硬件以提高零知識證明（ZKP）生成效率的初創公司，以5500 萬美元估值完成了1500 萬美元的種子輪融資，Bain Capital Crypto 和Paradigm 共同領投了種子輪融資，Jump Crypto 參投。
Ulvetanna正在構建旨在加速生成ZKP 過程的硬件，Ulvetanna 的團隊包括來自Coinbase、微軟和英特爾的程序員和工程師。
隨著未來ZKP需求的的增加， ZKP 需要大量計算，這就需要強大的硬件並消耗大量電力。 Ulvetanna認為ZKP生成在專門設計的硬件上要高效得多，因此Ulvetanna組建了一支由應用密碼學家、軟件和硬件工程師、數據中心和雲架構師以及加密原生投資者組成的經驗豐富的團隊，通過結合密碼學和高性能計算來提供高效的ZKP硬件計算服務。
Cysic
ZK硬件初創公司Cysic 於2022 年12 月完成了600 萬美元的種子輪融資，由Polychain Capital 領投，其他投資者包括Hashkey、SNZ Holding、ABCDE 和Web3.com 基金會。
Cysic 旨在為ZK 證明提供硬件加速解決方案。目前Cysic 的合作夥伴包括Scroll、Nil Foundation 和Hyper Oracle。
Cysic 團隊開發了多標量乘法(MSM) 的FPGA 原型（ 比在CPU 上運行MSM省電）， FPGA 是一種可編程硬件，類似於CPU 和GPU 芯片。
Hyper Oracle
ZK預言機網絡Hyper Oracle最近完成了由dao5 和紅杉中國種子基金共同領投的300 萬美元種子輪融資，Foresight Ventures、FutureMoney Group等跟投。
Hyper Oracle正在基於zkWASM 虛擬機開發ZK中間件協議和ZK預言機zkOracle 的開發，以解決區塊鏈中間件的安全性、去中心化、計算完整性和性能方面的挑戰。
Polyhedra
最近ZK基礎設施初創公司Polyhedra Network 完成了由Binance Labs 和Polychain Capital 共同領投的1000 萬美元融資，Animoca Brands 和Dao5 參投。
Polyhedra 目前基於ZK技術開發了3款ZK產品：包括用於L1 和L2 資產傳輸的ZK橋（zkBridge）；採用零知識證明技術保護隱私的用戶身份解決方案ZK-DID ；一種可編程的NFT 協議ZK-NFT， 該產品採用了零知識證明技術，以保護用戶資產的隱私。目前，zkBridge 的測試網已經上線。除此之外，Polyhedra還開發了一種名為ParaPlonk的擴容方案，可使用大規模分佈式證明生成網絡來加速ZK rollups。 Polyhedra 計劃集成更多區塊鏈，並通過API 和SDK 工具讓開發人員便於訪問，以吸引更多的ZK-rollup 開發人員。
RISC ZERO
RISC Zero（暫未公佈融資信息）是一個開源的通用型ZK-VM，該項目的名字起源於流行的RISC（Reduced Instruction Set Computer 精簡指令集計算），RISC Zero採用目前最新的第5代RISC-V，RISC-V指令集的理念是最大化的精簡指令集，它僅包含40多條指令集。因為採用RISC-V指令集，因此RISC Zero支持C++、Rust和Go等高級編程語言，開發者無需學習新的語言就可以使用ZK-VM。
RISC Zero產品增長VP Manasi（前Uniswap增長主管）表示，RISC Zero也將會支持Solidity，因此RISC Zero對原生以太坊開發者將會更加友好。在語言編譯方面，RISC ZERO 採用了被很多大廠使用的LLVM架構。從技術路線來看，因為採用了比較成熟的編譯和指令集方案，RISC ZERO有可能成為ZK-VM賽道的典型項目。
ZK賽道發展方向
去年，ZK賽道的項目主要集中在兼容以太坊的ZK-EVM上，比如Starknet、zkSync、Scroll等熱門項目。從近期融資的ZK項目類型來看，基本還是以基礎設施層面為主，比如ZK電路編譯器、ZK硬件加速、ZK預言機和橋。
同時，這些項目也呈現出一個趨勢，即ZK-VM類的項目數量開始增多。其實，通過引入ZK證明系統，ZK-VM可以幫助大量Web2.0的應用結合零知識證明進入Web3。比如目前Gamefi後端管理用戶數據的服務是中心化的，如果後端採用ZK-VM，這樣遊戲可以實現真正的去中心化。以此類推，在有必要的前提下，很多Web2.0的應用都可以實現去中心化。
ZK-EVM和ZK-VM哪個才是未來？雖然以太坊上的應用會逐漸支持ZK-EVM，但Web3不僅只有以太坊，因為ZK-VM支持更多的高級語言，而且相對於ZK-EVM來說更容易搭建（ZK-VM可以採用成熟的編譯器和指令集架構），如果ZK-VM也可以很好的支持Solidity，也許ZK-VM才是Web3的未來。