Bing Ventures深度报告：ZK Rollup赛道值得投资吗？（中）

作为以太坊扩容的重要Layer2解决方案，ZKP和ZK Rollup在今年热度持续升温，不仅成为最受资金和市场关注的赛道之一，许多代表性项目也陆续在开启测试网和主网方面取得重要进展。

然而，ZK Rollup是否会是Rollup的未来？从投资者的角度，这一赛道的后续前景如何？Bing Ventures资深分析师将在本专题报告中带您深度了解这一赛道的技术背景、应用场景和技术路径，逐个分析重点项目，并剖析赛道的现状、发展趋势和前景。本文是报告的中篇。

扩容方案横向对比

将上述扩容方案进行横向对比，如下图所示：

 

Source: Bing Ventures

ZK Rollup赛道分析

工作原理

• 用户通过在主网上合约锁定资产的方式，将钱存入L2。

• 用户创建交易，并把交易内容发送给中继者。

• 在接受交易之前，中继者会验证交易的合法性（用户是否有足够的钱等）。

• 在收集到足够的交易后，中继者会对交易排序（先进先出），执行交易，更新L2状态，将数据打包压缩，并生成一个ZK证明，作为一个Batch一起上传至主链上Rollup合约。

• 打包的内容：前状态根， 后状态根，交易根，状态变化，ZK证明。

• 主链上的合约

• 确认Batch内容的格式，不符合格式的内容则拒绝。

• 检查Batch中的前状态根是否与其合约当前状态根匹配（确保区块顺序）。

• 验证上传的零知识证明，确保证明的正确性。

• 验证通过，把当前状态根换成Batch里面的后状态根。

商业模式

• 收Gas Fee：

• Rev：向L2上的应用和用户收取Gas费。

• COGS：

• 向以太坊L1支付Gas费。

• 向贡献算力生成ZK证明的ZK矿工支付费用。

• 项目定制：

• Rev：向想要入驻的应用提供定制化的解决方案，收取服务费。

• COGS：方案研发费用、无形资产摊销。

Mkt Size测算

基本思路：

• 定制化方案收入参考Starkware2021年收入~5500万美元，考虑到dYdX脱钩，对2022年收入以一定折扣。

• Gas Fee年收入 = 每笔交易Gas Fee*交易数，交易数 = 所有ZK Rollup链的TPS总和*年交易时长。

 

Source: Bing Ventures

• ZK Rollup技术发展尚处于早期，较为乐观的情况下，预计ZK Rollup运营商赛道规模将达到10–100亿美元级别。

• ZK Rollup的发展仍然面临较高的不确定性，作为一项尚未迎来爆发性增长的技术，其技术验证、价值验证、业绩验证均存在滞后性，很难预测每年的增长率，上述测算仅能在数量级上提供参考。

竞争格局

• 从TVL上讲，目前Rollup领域的市占率如下（L2Beat统计，假设Arbitrum、Optimism之外的TVL都归ZK Rollup）。

 

Source: Bing Ventures

• 可见，目前OP Rollup占据TVL大多数份额，~80%。

• 目前ZK Rollup的集中度很高，几个大项目占据了~99%的市场份额，主要是由于Starkware依赖于StarkEx产品的几个大客户，表面上一家独大：

• StarkEx使用zk-STARK技术，允许交互性证明，应用迁移难度比其他几个使用zk-SNARK的项目更低。

• StarkEx定制化服务水平高，为dYdX、Immutable X等知名项目定制了专门的Rollup方案，借这些项目来扩大自身影响力。

• StarkEx的客户集中度很高，仅dYdX一个项目就占75%以上。

• 然而，这些大应用和Starkware之间的黏性有限，dYdX用StarkEx只是权宜之计，已准备于2022年底迁去Cosmos，这将对Starkware的短期业绩、市占率造成很大影响。

• Starkware自建的Rollup项目StarkNet目前TVL很低，仅有USD3mn。

• 预计dYdX离开Starkware后，ZK Rollup的竞争格局将有较大变动。

ZK Rollup技术路径差异

SNARK/STARK，数据可用性不同

• 下图根据使用的是SNARK还是STARK技术，以及数据是否在以太坊主链上可用，将现有规模较大的ZK Rollup项目进行了分类。

 

Source: Alvin Leong

和EVM兼容程度不同

Vitalik根据ZK-EVM和以太坊兼容性从高到低的顺序，将市面上现有的ZK EVM/Rollup方案分为五类。

不同类型ZK EVM性能不同，一般来讲，和以太坊/EVM兼容性越好的方案，所需的设计重构工作量越小。但后续工作中的生成ZK验证计算工作量越大。

  

Source: Vitalik Buterin’s website

不同类型的ZK EVM方案间对比：

  

ZK Rollup发展趋势：

Rollup渗透率仅有5%，提升空间大

  

Source: L2Beat

现在Rollup TVL为43亿美元，占加密货币总市值的~5%，渗透率较低，有很大提升空间。

  

Source: DefiLlama

Rollup链的安全性和以太坊L1的关联程度是L2方案中最高的，更要高于侧链和新公链，在性能持平或超过的情况下有望成为主流以太坊扩容方案。

Rollup技术路径：OP短期火热，ZK长期胜出

以下就影响扩展方案可用性的关键问题对OP、ZK方案进行对比：

  

目前，现有的Rollup方案以OP Rollup居多，从TVL上看，占比约为OP:ZK=8:2。

包括V神在内的主流观点认为，在短期内，OP Rollup在成本以及技术上的门槛更低，开发者快速上手，因此更贴合现状，更容易解决现阶段问题；ZK Rollup的开发门槛更高，更适用于对安全隐私有极度追求的领域。长期来看，随着ZK相关技术的不断发展，ZK Rollup的局限可能会被打破，可以释放出强大的应用潜力。

笔者基本同意上述观点，认为ZK Rollup能够在长期胜出的原因主要为：

ZK Rollup在底层安全逻辑上优于OP Rollup

• OP Rollup的安全性依赖于诚实者、造假者、验证者、项目方之间的博弈，而ZK Rollup的安全性依赖于ZK算法的数学原理，相比于OP更加严谨安全。

• 相对OP底层安全逻辑上的硬伤来说，ZK Rollup当下的弱点基本都属于技术问题，随着大量优秀的研发人员投入研究，相信这些问题都会得到解决。

ZK Rollup提款耗时短，符合用户习惯

• OP Rollup时隔一周才能提款的设计本质上是反人性的（和复杂的助记词、长串的私钥一样），机构投资者资金周转能力强，对此容忍度较高，但对散人用户十分不友好。

• 而ZK Rollup可以使得用户想提款时立刻能提款，这与圈外用户的需求接近，符合Web2时代用户的使用习惯，有助于帮助Web3日后进一步破圈。

ZK Rollup在隐私交易上的优势无可替代

• 区块链起初是为了交易的透明性，在一定程度上牺牲了交易者的隐私，尽管链下的交易者实体和链上的账户间是匿名隔离的，但在链上，每个账户的交易信息是几乎完全透明的，如果想的话，人们可以很轻易地去追踪这些交易信息，这是大部分交易者所不愿见到的。

• 一个典型的案例是三箭资本，他们高度自信地公开了自己的一部分地址，希望这能够进一步证明他们的交易水平高超，提升他们的名望以促进募资。

• 但在Luna事件中，一些空方通过追踪三箭的持币地址交易情况，与之进行反向交易，迫使其尽快爆仓以形成更大的卖盘，这加速了三箭的整体爆仓进程。

• 仅就L2方案而言，从过往经验来看，跨链信息传输很容易受到黑客攻击，有大量的黑客攻击都是针对跨链桥进行，而ZK Rollup在将数据从Rollup链发送至主链时，所发送的ZK证明不包含交易数据本身的任何信息，拥有相对更高的安全性。

• 因此，相信随着技术进步带来易用性上的提升，ZK Rollup将取代OP Rollup成为Rollup方案的主流。

差异化竞争：Rollup as a service服务能力是关键

目前主流的Rollup方案中，无论OP还是ZK，均出现了技术同质化程度较高的特点。

• OP Rollup主流项目Arbitrum和Optimism所应用的技术本质上差别并不大。

• 二者欺诈证明的实现方式上有所差异（Arbitrum使用链下多轮欺诈证明，Optimism使用在L1上的单轮欺诈证明）。

• Optimism使用以太坊的虚拟机，而Arbitrum使用自己的虚拟机（AVM），因此Optimism只有一个 Solidity 编译器，而 Arbitrum 支持所有 EVM 编译语言（Vyper、Yul 等）。

• ZK Rollup项目间，除使用zk-STARK还是zk-SNARK使得技术不同外，其Rollup实现方式在本质上差异很小，都是将交易数据生成ZKP发送到主链再被验证，项目间的差异主要体现在和EVM的兼容性上。

在同质化程度较高的状况下，L2层的竞争是残酷的，谁能够率先抢占到大多数的用户，谁就有机会成为应用最愿意部署的Rollup，就有机会成为一些代币最大的流动性池，从而吸引更多的用户，进而从网络效应中获利，打败其他的对手。

当下的项目大多通过大规模空投的方式来抢占用户，这种竞争和Web2时代的烧钱在底层逻辑上没有两样，本质上是难以持续的，也无法构建很高的壁垒，今天靠烧钱空投吸引来的用户，明天也可以被其他项目空投更多的钱所抢走。

但技术层面的同质化并不意味着产品层面的同质化，项目可以在提供Rollup平台的同时，为入驻的应用方提供其他的附加服务（“Rollup as a service”），例如：

• 定制化解决方案（如StarkWare）

• 技术支持（如ZKSync、Polygon Hermez）

• 财务上的再投资支持（如Polygon Hermez）

笔者认为，在种种RaaS服务中：

• 短期来看能够帮助项目业绩增长较大的是定制化解决方案，如针对特定应用的特性，为应用方专门定制一条ZK Rollup链（如Starkware为dYdX等项目建的StarkEx链）。

• 中长期来看，最有持续性价值的附加服务是为项目提供软件开发上的支持，例如给开发者提供好用的SDK（Software development kit，软件开发工具包）。

由于ZK Rollup上面软件开发的难度更高，ZK Rollup相比OP Rollup更容易构建起这方面的壁垒

• 将EVM中的应用迁移到Rollup中需要一定工作量，由于以太坊并不是对ZK友好的，因此将EVM中的应用迁移到ZK EVM中所需工作量尤其重大，给开发者带来不便，影响其使用ZK Rollup的意愿。

• 短期来看，ZK Rollup项目方可以基于自身对ZK开发的高度熟悉，为应用方提供定制化的解决方案，免除其一部分工作量，从而吸引应用入驻，同时收取服务费用，如Starkware的StarkEx产品。

• 长期来看，ZK Rollup项目方可以将解决方案标准化，为开发者提供用于在ZK Rollup上自由开发应用程序的SDK，最好能够使得开发者能够用他们所熟悉的语言在ZK Rollup上编写程序，降低开发者重新学习的成本，这样有利于吸引更多的开发者入驻，加速构建生态。

• 下图显示了几个主要的ZK Rollup项目coding与以太坊的差异，多数项目都使用Solidity给开发者以熟悉的开发环境，但在字节码、虚拟机兼容性上各有差异。

  

Source: Ethresear.ch

因此，在评判ZK Rollup项目时，除了看和EVM的兼容性和现有生态以外，可以着重关注Rollup的附加服务对应用方的吸引力，这可能是决定日后项目能否胜出的关键。

然而，提供附加服务为应用迁入提供便利是建立在zkEVM和以太坊EVM兼容性较差的基础上，长期随着ZK技术进步，如果二者之间的差距被逐步缩小，附加服务的价值就会随之不断降低。

因此，在分析独立的第三方ZK Rollup SDK提供商时，应当着重关注其收入可持续性。

代表项目简介

Starkware

• 创建于2018年，技术团队负责人之一Alessandro Chiesa在创立StarkWare之前是Zcash的联合创始人。

• 团队在ZK算法基础上提出了具有扩展性的零知识证明算法ZK-STARK，主要致力于为区块链扩容和隐私保护提供解决方案。

• 主要产品为StarkEx，是一个混合型L2方案，可同时兼容ZK Rollup和Validium，用户可在二者之间自由切换，现在已经部署的应用程序包括dYdX（之后准备迁去Cosmos）、Immutable、rhino.fi等。

• 同时团队在开发新产品StarkNet，是无需Starkware许可的开源合约，任何用户和开发者都可以在其中部署智能合约。

• TVL：USD573mn（StarkEx USD534mn + StarkNet USD3mn）。

• 最新一轮估值80亿美元，历史投资者包括红杉、Paradigm、Alameda Research、三箭等。

ZKSync（Matter Labs）

• 下文作为重点项目详细介绍

Loopring

• 发布于2017年，是世界上首个实现ZK Rollup落地的团队。

• 运用ZK-SNARK技术，为开发者提供开源的ZK Rollup协议，开发者可使用协议建立基于订单簿的去中心化交易所。

• 同时，项目在Loopring ZK Rollup上建立了自营的去中心化交易所、钱包，希望在未来建设起更完善的自营Defi生态。

• TVL：USD83mn

• 项目代币市值：USD307mn，历史投资者包括Kosmos Ventures、华创资本等。

Aztec

• 成立于2017年，起初主打隐私性，运用ZK-SNARK技术，为用户提供隐私跨链桥Aztec Connect，使得用户能够私密地访问以太坊应用程序。

• 除服务Web3领域外，还和传统金融机构如JP Morgan有合作，提供ZK加密方案来解决私人结算中的隐私保护问题。

• 2021年3月推出ZK Rollup方案：zk.money协议。

• TVL：USD8mn（Aztec Connect USD6mn + Aztec其他产品 USD2mn）

• 最新一轮融资估值未披露，预计6800万-1.02亿美元之间，总融资额1700万美元，历史投资者包括Paradigm、Coinbase Ventures、IOSG等。

Polygon Hermez

• Hermez Network最初是一家独立的Defi公司，有两代产品：

• 1.0 产品发布于2021年3月，是一个支付平台，目前正在运行。

• 2.0 目前还在开发中，将利用ZK-SNARK开发ZK虚拟机及部署在主链上的ZK验证智能合约。

• 建立了“Proof of Donation”机制，在每个时段中，希望获取记账权的人需要进行竞标拍卖，竞标费用的40%将用于对链上应用的再投资，推动生态加速发展。

• TVL：USD324k

• Hermez 2021年8月被Polygon以2.5亿美元收购，将Hermez Network完全合并到Polygon链中。

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• 成立于2021年初，核心创始人来自北大、清华姚班、剑桥。

• 目标是研发出2类zk虚拟机（和以太坊EVM完全等效），和以太坊基金会合作密切。

• 2022年7月开启ZK Rollup和zk-EVM的早期测试。

• 最新一轮估值未披露，总融资额3300万美元（A轮3000万+天使轮300万），历史投资者包括Polychain Capital、Bain Capital Crypto、Robot Ventures、Geometry DAO以及以太坊基金会的一些成员。