背景介绍
以太坊扩容在社区中的讨论如火如荼，多个解决方案正在加紧开发，并有望在今年全部上线主网。在整个以太坊 Layer2 方案爆发的前夕，imToken 联合 ETHPlanet、EthFans、ECN、HiBlock 等多家优秀的以太坊生态社区与公司，共同策划一场以太坊扩容主题系列活动。
以下是本次 zkSync 分享：zkPorter - Why Rollups Are Not Enough 的文字版，由 imToken Riely 整理。
大家好，我叫 Angela，是 zkSync 的产品经理。今天很高兴有机会跟大家分享我们最新的进展 - zkSync 2.0。
大家都希望 Rollup 能在今年夏天尽快普及。当 Rollup 被广泛使用后，我们预计矿工费可以便宜 100 倍。现在我们已经看到很多小资金在使用 zkSync 网络，但总体来说，我们认为目前的 Rollup 还没有经过广泛的检验，因此还不建议大资金涌入。但是，再过几个月，我们的 Rollup 会越来越安全。那时，zkSync 对于大资金来说，也同样地安全可靠，而且我们还会支持 NFT 和 zkEVM，让更多应用部署到 zkSync 网络上。同时，我们也会看到之前那些因为以太坊太贵而外溢到其他链（比如：BSC，Polkadot，Solana，Polygon）的用户回归以太坊。另外，Coinbase IPO 也吸引了大量新用户，相信他们也迫不及待想试试！
2020 到 2021 年间，以太坊用户增长了 12 倍，但是矿工费却呈指数增长，上升了 192 倍
早在 2018 年，我们就预见到了以太坊可拓展性的不足，无法服务十亿级别的用户的情况。为此我们开始做 zkRollup。但是按照上图的趋势，我们预计当前的 Rollup 方案提供的可拓展性仍然难以满足潜在快速增长的用户和需求，可能在 Rollup 普及一段时间以后，矿工费又会变得很高。因此，在 zkRollup 的基础上，我们有了新的突破 - zkPorter。
在讲 zkPorter 之前，我先介绍 zkSync 2.0 是怎么工作的。zkSync 2.0 会有一个默克尔树根，这个默克尔树根会分成两个部分。第一个部分是 zkRollup，zkRollup 账户会在 zkRollup 的默克尔树的叶子节点下。第二个部分是 zkPorter，zkPorter 的账户都在 zkPorter 默克尔树的叶子节点下。
zkRollup
那么 Rollup 的安全性如何呢？Rollup 的安全性主要由两个很重要的因素决定，第一是数据有效性，第二是数据可用性。数据有效性保证了你的资产无法被别人动用；数据可用性保证了资产的归属权，也就是证明了你对资产的所有权。
zkRollup 通过把交易的计算和存储转移至 zkSync 网络，然后将处理后的数据提交到以太坊主网来拓展以太坊性能。具体而言，当前 zkSync 网络中的验证人会将用户在二层网络中的交易汇总，然后通过 zkSNARK 算法压缩后，把得到的默克尔树根上传到一层网络中，以此保证区块中所有交易的有效性。
至于数据可用性，我们通过把处理后的数据放到以太坊的 calldata 里面来保证。那么为什么是 calldata 而不是智能合约呢？这是因为在同等安全性的前提下，放在 calldata 比放在智能合约更便宜。
由于 zkRollup 会将每笔交易压缩后的数据传到以太坊主网上，因此 zkRollup 的数据有效性和可用性都得到了保证，并且和以太坊是同等程度的。
zkPorter
zkPorter 和 zkRollup 的主要区别是数据可用性。大家想想，为什么 Rollup 不能达到我们希望的可拓展性？这是因为我们要把每笔交易压缩后的数据都放在以太坊上面，但是以太坊的区块大小是有上限的。
那该怎么办呢？这时候，我们可以选择提供链下数据可用性的 zkPorter，这样就能达到我们所期望的可扩展性。
zkPorter 账户的数据可用性由 zkSync 代币持有者保障。在 zkSync 2.0，你可以享受 zkRollup 和 zkPorter 账户的混合体验（你们可以自由选择，而且是完全可互操作的）。守护人（guardian）将通过质押其 zkSync 代币参与权益证明，并通过对区块签名来确认 zkPorter 账户的数据可用性。
当然，天下没有免费的午餐，由于 zkPorter 依靠 zkSync 代币持有者（即守护人）来保障数据可用性，所以 zkPorter 的安全性将会比以太坊略低。但是需要强调的是，zkRollup 的安全性不会变，仍然具备和以太坊一样的安全性。你可以看下图中的蓝点，这蓝点是 zkRollup 的数据可用性。绿点显示的是由 zkSync 代币持有者组成的守护人（guardian）网络里面的数据可用性。
对应上图中高一点的蓝点，在数据有效性上，zkPorter 和 zkRollup 的有效性都是由 zkSNARK 保证的，并且账户状态的正确性有着和以太坊主网相同的安全保证。这也就意味着没有人可以移动你账户的资产。
那么数据可用性在 zkPorter 上具体是怎么样的呢？通常我们讲区块链安全的时候，需要考虑最坏的情况。看看在最坏的情况下，系统安全性如何保证。我们先看 zkSync 的代币持有者，即守护人（guardian），他们需要签字确认每一个 zkSync 区块的数据可用性。即便 ⅓ +1 的 zkSync 持有者拒绝生产区块，这对 zkSync 网络来说也是没有太大影响的。因为 zkRollup 和 zkPorter 还可以去找另外的 ⅔ 问其数据可用性。
最差的情况是网络遭遇 ⅔ 多数攻击。在这种情况下，攻击者可以去签字确认最后的区块，即它仍有有效性。但在这种情况下，攻击者会让数据不可用。此时，普通用户不能证明自己所拥有的资产，因此无法正常管理这些资产。但同时，对攻击者来说，他也无法证明他拥有这些资产，同样无法动用这些钱。
大家可能会问，zkPorter 和 Optimistic Rollup 哪个更安全呢？我们认为是 zkPorter 更安全。为什么？因为 zkPorter 的攻击者没有足够的动力去破坏我们的系统。如果有一千万个的 zkSync 代币，攻击者需要使用七百万个代币去攻击，并且他拿不走任何资产（只能冻结 zkPorter 的状态，因此也会冻结自己的押金）。但是在 Optimistic Rollup 上，攻击者可以通过复杂但可行的攻击方法从 Optimistic Rollup 中盗取资金。因此我们认为 zkPorter 比 Optimistic Rollup 更安全。
以太坊主网 vs zkRollup vs zkPorter
其实更重要的是，你愿意接受哪种程度的安全性。如果你是大额资金，并且更认可以太坊主网的安全性，那我们建议你还是在以太坊上。但是如果你想要便宜一点，那么我们建议你使用 zkPorter。
刚刚我们讲到，由于以太坊区块大小和 TPS 的限制，现在很多 Rollup 解决方案的最大 TPS 不超过 2000。但是 zkPorter 的数据可用性没有被以太坊限制，可以达到 2 万多 TPS，甚至更多。如果说以太坊主网矿工费是 100，那么 zkRollup 转账需要支付 1（zkRollup 的矿工费会跟随以太坊，以太坊矿工费如果更贵，那么 zkRollup 也会变贵），zkPorter 转账只需要支付 $0.01（基本固定）。
为什么说 zkSync 2.0 是一个突破？这是因为 zkPorter 和 zkRollup 可以互相转账。这也是我们为什么我们选择基于以太坊，以太坊上的互操作性和可组合性是惊人的！
如果我们使用 zkPorter 账户在 Uniswap 做一千次兑换，最后只需要确认交易汇总后的最终状态是怎样的，这样就可以把交易费用节约至 $0.1，这就是 zkPorter 的优势。
然后我再从数据有效性和可用性的角度，和 Optimistic Rollup 对比一下。在 zkSync 2.0 中， L2 状态将会分成两个部分：数据可用性在链上的 zkRollup 和数据可用性在链下的 zkPorter。但是 Optimistic Rollup 做不到这样，因为它的有效性依赖于以太坊上面的数据可用性，否则它无法做欺诈性证明，所以 Optimistic Rollup 的 TPS 是受以太坊自身限制的。然而，zkPorter 可以突破这个限制。
zkSync 路线图
什么时候才能在 zkSync 上面造东西？首先，我们在 5 月份就会支持 NFT 了！然后，zkEVM 也会在 5 月份上线测试网。我们争取让 zkEVM 在 8 月份能上线以太坊主网。
谢谢大家！在这里我想要特别感谢 Riely，她帮我翻译了很多以太坊相关的专业词汇。同时，我们在社区看到了非常多积极的成员，非常感谢你们的支持。对此，Alex 和我都特别感动。那就这样啦，拜拜！
zkSync 创始人 Alex 总结
我对 zkRollup 和 zkPorter 感到非常兴奋，因为他们能把大量的用户带回以太坊，并给他们最大程度的安全性。我们高度关注协议的安全性，不管你们是 DeFi 项目方还是普通的以太坊用户，我们都希望你们有安全保障。同时，zkPorter 对所有用户开放，你们不用担心再遇到链上昂贵的费用。
zkSync 希望带给大家一个流动性充足、功能丰富的系统，不论贫富，在这里每个人都有平等参与经济系统的权利。这也是我们公司的价值观之一，即多元包容。我们坚信这一点。
风险提示：本文内容均不构成任何形式的投资意见或建议。imToken 对本文所提及的第三方服务和产品不做任何保证和承诺，亦不承担任何责任。数字资产投资有风险，请谨慎评估该等投资风险，咨询相关专业人士后自行作出决定。