作者：Trustless Labs
圖源：Trustless Labs
目前有兩種類型的Rollup SDK：ZK 和OP，主要基於Arbitrum Orbit、OP Stack、ZK Stack 和Polygon CDK。本文針對這四種方案進行了全面的介紹與比較分析。其中，由於其可擴展性、安全靈活性和成本優勢，Polygon CDK 顯示出巨大的潛力。
無論是Manta 從OP Stack 到Polygon CDK 的轉變，還是ZKFair 的公平啟動，Polygon CDK 都為專案處理龐大的總鎖定價值（TVL）和生態系統進行了賦能。我們相信，ZK Rollup 是Rollup 可擴展性的終極解決方案。 Polygon CDK 透過利用其優勢，如模組化、可自訂性、多種數據可用性解決方案和低進入門檻，逐漸主導市場。結合旗艦專案ZKFair 的卓越表現，我們認為Polygon CDK 是目前ZK Rollup SDK 中最具潛力的最優解。
1. Rollup SDK 概述
從底層技術實現的角度來看，Rollup SDK 可分為兩類：一類是基於Optimistic 詐欺證明來維護安全的OP-Rollup SDK，另一類則依賴零知識證明來建立鏈上信任的ZK-Rollup SDK。 OP-R SDK 最初由Optimism 提出，引入了OP Stack 的概念。 2023年3月，Arbitrum 推出了Orbit 解決方案。緊接著，ZK-R SDK 出現了，代表性的解決方案包括來自zkSync 的ZK Stack 和Polygon 提出的Polygon CDK。
1.1 Arbitrum Orbit
Arbitrum Orbit 旨在允許對Arbitrum Nitro 程式碼庫進行修改。它具有永久且遞歸的許可，允許建立可以在相同許可條件下託管其他鏈的Orbit 鏈。 Orbit 鏈可以結算到各種Arbitrum 網絡，但不支援部署後的網路切換。它支援AnyTrust 和Rollup 鏈類型，以滿足不同的安全性和成本要求。
圖源：https://koreablockchainweek.com/blogs/kbw-blog/arbitrum-101
如圖所示，Arbitrum Orbit 的目標是讓開發者能夠建構Arbitrum 的二層甚至是三層網路。開發者可以在Arbitrum Rollup（所有交易資料發佈在結算層）和AnyTrust Chain（交易資料由DAC 資料可用性委員會維護，並向結算層發布DACerts 資料可用性證明，類似於Validium）之間進行選擇。他們可以自訂Gas Token 和經濟模型等。同時，Arbitrum 也正在推廣Stylus，讓開發者能夠利用Orbit 同時基於EVM 和WASM VM 建構Rollup。 Arbitrum Orbit 用戶可以靈活選擇基於Arbitrum One 或Arbitrum Nova 構建他們的三層網絡，其結算層定位在Arbitrum 二層網絡。這意味著三層網路上的交易費用將回歸到Arbitrum 協議的二層網路。如果要基於以太坊作為結算層建立第二層網絡，則需要獲得Offchain Labs 或Arbitrum DAO 的程式碼許可授權。
1.2 OP Stack
OP Stack 由構成Optimism 主網基礎架構的軟體元件所組成。 OP Stack 進行了Bedrock 迭代，幫助建立Optimistic Rollup 網絡，並支援Optimism Superchain（互聯的二層網路）。其架構包括用於執行層的以太坊虛擬機器（EVM）、用於處理交易的單一排序器模組，以及用於資料格式化、結算和治理的多層網路。
在最近將OP Stack 升級到Bedrock 版本後，透過優化的交易壓縮策略，單一交易的成本降低了超過70%。同時，實現了在同一個二層區塊內處理多筆交易，減少了狀態資料的大小。這些各個組件的細化，使開發更加便利。這正是OP Stack 競爭優勢。
圖源：https://docs.optimism.io/stack/explainer
在其SuperChain 規劃中，所有使用OP Stack 的Rollup 將被整合成標準化的OP 鏈。這些鏈可以透過跨鏈訊息協定直接進行通信，共享一個通用的以太坊跨鏈橋。此外，這些鏈上的交易排序將由同一個排序器網路處理。
1.3 ZK Stack
ZK Stack 是一個模組化、開源的框架，專為建立基於zkSync Era 程式碼的自訂ZK 驅動的第二層和第三層網路（Hyperchains）而設計。 ZK Stack 在開源許可下開發，免費可用，提升了易用性和社群參與。使用此框架建構的Hyperchains 在無需信任的網路中無縫連接，確保了低延遲和共享流動性，以增強互通性。 ZK Stack 利用zkSync Era 的可靠性提供了一個安全的基礎，同時其對社區貢獻和所有權的重視為去中心化生態系統提供了一定的支持。這個框架的主權性質賦予開發者對其Hyperchains 的某種程度的自主權，有助於建構一個在某種程度上去中心化且可持續的系統。此外，ZK Stack 適用於各種用例，包括遊戲、社交網路和企業應用，為特定需求提供了一些量身定制的解決方案。透過其非同步連接選項，ZK Stack 成為建立在某種程度上安全、可自訂且互通的去中心化區塊鏈的工具之一。
圖源：https://x.com/zerokn0wledge_/status/1673436051199922176?s=20
zkSync Era 克服了跨網路流動性的碎片化問題。作為先驅，Hyperchain 引領了這個超可擴展的統一流動性網絡，並為其他網絡樹立了榜樣。
然而，儘管ZK Stack 功能強大，但它並非適用於所有情況的萬能解決方案。對於傳統的去中心化金融（DeFi）應用或非同質化代幣（NFT）專案來說，在現有的Hyperchain 上部署，如zkSync，可能更為高效，並能提供與其他協議的同步結合。
1.4 Polygon CDK
Polygon CDK 是一個開源且模組化的程式碼庫，旨在簡化建置和啟動以太坊上的ZK 驅動第二層（L2）鏈的複雜過程。這個工具包使開發者能夠根據他們的具體需求設計網絡，提供了增強靈活性的核心模組化。使用零知識證明確保了交易的加密安全性和近乎即時的最終確定性。透過使用CDK 部署鏈，開發者可以啟動自動互通的ZK 驅動L2 網絡，這些網絡連接到共享的ZK 橋，形成了互聯網的價值層。
圖源：https://polygon.technology/blog/introducing-polygon-chain-development-kit-launch-zk-l2s-on-demand-to-unlock-unified-liquidity
開發者可以客製化鏈的執行環境，選擇zkEVM，選擇「validium」模式，並選擇一個中心化的排序器。客製化功能還擴展到具有本地DAC 的數據可用性，調整ZK 證明的發佈時間，以及指定用於Gas 的代幣。值得注意的是，儘管有這些自訂功能，NFT Chain 仍能無縫地與其他Polygon 鏈互通並共享流動性。 CDK 的模組化確保了在不犧牲可擴展性或破壞流動性的情況下保持靈活性。作為Polygon 2.0 的核心技術組件之一，Interop Layer 發揮著關鍵作用，它接受ZK 證明，將它們聚合起來，並將證明和更新後的鏈狀態發佈到以太坊，確保了近乎即時的最終確定性和跨鏈執行。 Polygon 的尖端ZK 技術，如zkEVM，確保使用CDK 開發的鏈保持未來可靠性，並能夠從持續的技術進步中受益。 CDK 部署的鏈上安全性依賴加密學，提供了一個更安全、互聯和無限可擴展的價值層，無需複雜的激勵。
圖源：Trustless Labs
2. 深度解析Polygon CDK：Rollup SDK 賽道的佼佼者
2.1 可擴充性與相容性
使用Polygon CDK，開發者可以直接部署完全等同於EVM 的Rollup，為EVM 開發者無縫遷移到生態系統提供便利。同時，Polygon CDK 透過將Rollup 的各個組件分解為獨立服務，實現了高度的模組化。例如，同步器負責在第一層和第二層之間同步區塊，證明器產生證明，序列器驗證交易並打包區塊，RPC 服務提供外部存取。 Rollup 創作者可以根據需求擴展特定服務。
使用Polygon CDK，可以建立第零階段的Rollup，其中第二層的狀態根提交到第一層。同時，可以根據第一層上的所有資料重建Rollup 的狀態。此外，第一層合約將驗證ZK 證明的合法性，確保第二層中所有狀態變化都是完全合法的。
Polygon CDK 支援專用的資料可用性層和資料可用性委員會，即使在選擇Validium 時也確保了可靠的資料可用性。 Polygon CDK 支援各種參數自訂，讓開發者在zk-Rollup 和Validium 模式之間選擇，建立自己的第二層。它還支援參數的自定義，如Gas Token、Gas 費用、證明提交頻率、批次大小等。
2.2 性能和成本
Polygon CDK 透過遞歸STARK 和Polygon Zero 實現快速零知識證明產生。透過優化的硬體設置，它可以達到超過2000 TPS，遠遠超過以太坊主網的吞吐量。同時，它允許配置更頻繁的有效性證明，使第一層能夠快速驗證第二層的狀態，為第二層提供快速的最終確定性。
Rollup 允許自訂Gas Token 和Gas 費用收集規則，賦予開發者自由降低Rollup 使用者的成本。此外，Rollup 的維護成本取決於提交到第一層的資料大小，而zkSNARK 證明較小，因此維護成本較低。根據官方數據，Polygon Zkevm 上每筆交易的平均Gas 費用僅為0.000294 ETH。
3. Polygon CDK 案例分析
3.1 ZKFair
Polygon 的ZK 證明系統是基於數學證明，與OP Stack 以社會經濟誘因為導向的詐欺證明相比，提供了更強的安全模型。此外，Polygon CDK 的模組化和主權框架為開發提供了無與倫比的靈活性，這是ZKFair 為其量身定制的區塊鏈解決方案所利用的特點。同時，Polygon CDK 對互通性和共享流動性的關注對區塊鏈網路的繁榮至關重要。它允許與以太坊和其他Polygon 鏈的無縫整合，吸引了龐大的用戶基礎和流動性池。雖然每個SDK 都有其優勢，但Polygon CDK 憑藉其模組化、先進的安全性、互通性和靈活的成本性能平衡，成為Rollup SDK 領域的一個引人注目的方案。
ZKFair 選擇使用Polygon CDK，符合其可擴展性、效能和經濟靈活性的目標，這對於區塊鏈技術中的創新項目至關重要。利用Polygon CDK 提供的可自訂參數，ZKFair 部署了以穩定幣USDC 作為Gas Token 的Rollup。利用CDK 可配置的Gas 費用，ZKFair 實施了可自訂的Gas 調整解決方案，實現了治理代幣的公平分配。這標誌著基於Polygon CDK 的第一個第二層的成功啟動，其總鎖定價值（TVL）在三天內從0 增長到1.6 億美元。在上線的前兩週內，第二層擁有超過45 萬個活躍地址，並處理了超過500 萬筆交易。
使用Polygon CDK 的模組化設計，ZKFair 計劃將其資料可用性（DA）層從資料可用性委員會（DAC）遷移到Celestia。與Celestia 的模組化數據可用性（DA）層整合，用於數據擴展，大大降低了ZKFair 生態系統中的Gas 成本，與其他解決方案相比，提供了更經濟高效和用戶友好的區塊鏈體驗。
3.2 Manta 從OP Stack 到Polygon CDK 的轉變
Manta 從OP Stack 到Polygon CDK 的轉變體現了其對提升使用者體驗的追求，特別是在加快提現結算方面。 Polygon CDK 中的zkEVM 技術，透過ZK 證明提供快速結算和強大的安全性，明顯優於OP Stack 的Optimistic Rollup。 Manta 轉變的另一個重要原因是與更廣泛的Polygon 生態系統的整合。這項轉變使Manta 能夠利用Polygon 網路的共享流動性，透過無需信任的ZK 橋樑，增強了生態系統整合。
結論
本報告對各種Rollup SDK 的探索強調了區塊鏈技術的動態多樣性。雖然每個SDK——Arbitrum Orbit、OP Stack、ZK Stack，特別是Polygon CDK——都對區塊鏈生態系統做出了重大貢獻，但越來越多的項目選擇使用Polygon CDK，以尋求可擴展性、安全性和效率。這一偏好在Manta 轉向Polygon CDK 以獲得更好的用戶體驗和ZKFair 為其強大的安全性和靈活性選擇Polygon CDK 的策略中得到了體現。
Polygon CDK 憑藉其ZK 技術、互通性和經濟高效的解決方案，不僅作為一種創新工具，而且作為一種應對現代區塊鏈挑戰的綜合解決方案而嶄露頭角。它彌合了理想與實際之間的鴻溝，提供了一個與區塊鏈社群日益增長的需求一致的平台。這使Polygon CDK 不僅是一個SDK，而且是區塊鏈創新的下一個浪潮的催化劑，將像ZKFair 這樣的項目推向性能和可擴展性的新領域。在不斷演變的區塊鏈技術圖景中，Polygon CDK 是一條突出的路徑，將效率、安全性和可訪問性結合在一起，繪製了一個不僅技術先進，而且包容性進步的未來。
