EVM 兼容度和Data Availability:為什麼相關?

作者:HaoTian,加密分析師來源:X(原推特)@tmel0211

點擊閱讀:Layer2中Data Availability的核心作用

科普完Data Availability,大家一定疑惑Data Availability 和EVM Compatible 之間的關係。我先拋轉引玉,EVM 兼容度越高,Data Availability 融合以太坊的程度也就越高。

為什麼呢?細心的朋友應該注意到,同為ZK-Rollup 解決方案,zkSync 只能做到把state diff 狀態轉移證明上傳以太坊,而Linea 卻可以全部數據都上傳主網,答案或許就在EVM 兼容度上。

之前@VitalikButerin 撰寫過一篇《the different type of ZK-EVMs》的文章,正好帶大家一起回顧下。如下圖所示,Vitalik 將各類ZK 方案和以太坊的兼容程度劃分了5 個級別:

– 第一級和以太坊完全等效,不會改變以太坊系統的任何組件,哈希、狀態樹、預編譯等邏輯近乎等同,比如,Taiko、Scroll 都以此為目標;

– 第二級和EVM 虛擬機系統等效,只在塊結構和狀態樹等數據結構上有一些差異,比如Polygono zkEVM;

– 第三級,和EVM 虛擬機近乎等效,可做到和大部分應用程序兼容,為了讓Prove 時間更短一些,僅做了一些犧牲,比如:Scroll、Polygon zkEVM;

– 第四級,採用更高級的語言編程序,再經過一層編譯器轉化,只為快速的Prove 時間,比如:zkSync 和Starknet。

如何通俗理解幾種ZK-EVM 的差異呢?以太坊作為一個成熟的公鏈系統,其EVM 虛擬機,Solidity 編程語言以及其他數據結構等都算一種規範,若一個開發者做ZK-EVM,重複使用以太坊系統組件的兼容度越高,則越趨近於1 級。

反向理解下,為啥zkSync,Starknet 要搞自己的語言和編譯器來轉化,還不是因為依賴以太坊自身組件生成Prove 證明的速度太低,滿足不了需求。假若有一天,以太坊底層支持了SNARK 證明,這些Layer 2 只需要批量收交易打包往以太坊提交就好了,何必再自己運作一套EVM 等效的執行層。

有了關於EVM-Compatible 等級的認識,再來思考其和Data Availability 的關係?你會發現一個規律,Etherum 或EVM 兼容程度越高,可實現的Data Availability 程度就越高,簡單理解,你想讓以太坊給你做DA,那你得和它高度兼容才行。

我大致總結了下,主流Layer 2 的Data Availability 的實現方式,大致分為五類:

1. 核心數據全部上傳以太坊,由以太坊作為DA 層;比如:Arbitrum、Optimism、Base、Linea

2. 只把state diff 狀態轉換證明上傳以太坊,全部歷史數據由Layer 2 自己提供DA;比如:zkSync、Starknet

3. 由Layer 2 自己的專屬Layer 1 強共識網絡提供DA 服務;比如Polygon zkEVM

4. 由第三方共識較強的分佈式存儲網絡比如IPFS,提供DA;比如:Metis

5. 由第三方專門構建模塊化DA 的公鏈服務方提供DA;比如:Mantle

6. 由Layer 2 自己提供獨立的DA 服務;比如:Abitrum Nova、Apex、ImmutableX

以上分類參考了L2BEAT 的數據分析,Data Availability 在該數據分析平台上的標記分別為(On-chain,On-chain(SD), External、External(DAC),Optimism(MEMO)等)

若要基於Data Availability 給他們分類,從1 到6 和對以太坊依賴度逐漸降低,安全共識也逐漸減弱。因為安全共識是一個比較模糊的概念,僅以以太坊參與DA 的融合度作為共識強弱的標準,並不代表Layer 2 自己依賴第三方DA 提供共識或者獨立做DA 層就一定不安全。

總結

我們發現Arbitrum 和Optimism 等OP-Rollup 對以太坊DA 的應用程度就高,原因很簡單,OP-Rollup 和EVM 的兼容程度天然就高,他們只需要經營好Sequencer 就可以了,交易處理本地運行下,關鍵驗證和後期的Challenge 都依賴以太坊系統。

身為ZK-Rollup 陣容的Linea 竟可以把核心數據全部上傳以太坊,沒看到官方有解釋,但我猜測是因為Linea 的EVM 兼容程度高,所以Linea 可複用以太坊的存儲和合約執行等來協助Prove 證明流程?而zkSync 只能依賴自己的Prove 系統生成證明,若zkSync 也把全部數據往以太坊塞,後續Rollup 合約根本驗證不了其證明的有效性。

最後,有沒有發現Polygon ZK-EVM 是以自己的Polygon Validium L1 網絡做共識層,身為以太坊競品,Polygon 的L1 驗證共識體係也很鞏固,且其存儲容量上限比以太坊優太多,用自己的L1 做DA 當然沒問題。但Polygon zkEVM 最後還是把狀態轉換證明同步到了以太坊,其實完全可以沒必要,但這樣做也無傷大雅,給以太坊上稅獲取更強的生態和安全共識。

說到此,應該會想明白為啥Scroll、Taiko 都在發力做EVM 親和度,因為只有EVM 親和度越高其DA 用以太坊才會更方便,也才符合更狹義的以太坊Layer 2 定義。試想,若一個以太坊Layer 2 解決方案,Collect transaction,Data Availability、Interoperability 等都依賴Layer 2 和其他第三方模塊化方案了,只是把數據同步給以太坊做個記錄,必要性大嗎?

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