借助零知识密码技术扩展DeFi

什么是DeFi？

这些新兴的金融服务包括去中心化交易平台（DEX），例如Uniswap，该交易平台以自动化做市商（AMM）替代了传统的订单簿模型，以非托管方式匹配交易，通过合成方式对真实世界资产进行链上敞口，由Synthetix协议和诸如Aave和Compound之类借贷协议提供的资产。

DeFi的需求和竞争性收费市场

按项目划分的每月DEX量：https：//www.duneanalytics.com/

例如推出新的治理代币提高交易费用以利用市场机会，或提供流动性以赚取合并资产的收益的动机将始终存在，因为在任何市场中，遵循货币奖励都是一种自然的行为。但是，当以太坊协议尚未迁移到以太坊2.0架构时，就会出现问题，该架构会通过分片显著提高主链的吞吐量。这种每秒交易的瓶颈在2017年通过推出不可替代代币（NFT）的CryptoKitties阻塞了网络，如今它与DeFi应用程序中的实际经济活动比以往更加相关。

YAM协议启动

YAM启动期间gwei的GAS价格：https：//ethgasstation.info/

在其最高峰时，Yam农场池中的总锁定价值（TVL）由包括YFI，COMP和MKR在内的多个治理代币组成，相当于6.063亿美元，并在不到24小时的时间内积累了下来。尽管这些合同是Synthetix的奖励或抵押协议合约和Compound的链上治理合约的结合；该协议尚未经过正式审核，并且可能给参与者和多个DeFi协议的链上治理带来不可预见的安全风险。因此，可以肯定地说，快速TVL是在未经审核的合约中仅追求高收益机会的做法，参与DeFi生态系统存在备份需求。

Yam协议的总价值锁定（USD）：https：//yam.zippo.io/

DeFi愿景

DeFi利用零知识密码技术

ZK-Rollup

杰出的L2可伸缩性解决方案是ZK-Rollup结构，其中可以通过zk-snark加密将一组事务捆绑在一起成为一个事务。这种构造的基本前提是承认这样一个事实，即交易数据包含13个字节，因为数字签名包含32-96个字节，这需要大量的GAS来验证每笔交易。

ZK-Rollup构造包括一个中继器节点，该节点收集一组交易t [1]，t [2]，…，t [n]，这些交易可验证每个交易数字签名的正确性。然后构造zk-snark证明以显示对于该组事务有效的从前状态到后状态的每个状态转换，这允许状态链外执行以更低的成本进行。

对于需要高吞吐量，快速结算时间和廉价交易费用的平台而言，这种L2结构立即变得显而易见。现代的DEX满足了所有这些要求，并且由于对区块空间的高需求以及在等待取决于分配的交易费用和交换ERC20代币所需的多次交易的等待交易确认方面的不良体验方面，市场上的竞争激烈。

Loopring协议v3.0使用以太坊主链作为交易数据的单一真相源（通常称为L2可扩展性中的数据可用性）实现了zk-rollup构造，并实现了2025 tx / s的显着吞吐量和$ 0.0002 /笔交易或$ 150 /百万笔交易。但是，有关Loopring的DEX的分析并未意识到zk汇总结构必须提供的潜力，因为Uniswap和Curve主导了大部分DEX交易量，原因是它们为吸引和保持低滑差交易的流动性提供了动力。

循环处理每天的交易：https：//www.duneanalytics.com/

Optimistic Rollup

Optimistic Rollups是另一种L2可伸缩性解决方案，它不使用零知识加密来产生简洁的证明作为减少链上计算量的一种手段，而是依靠一种称为欺诈证明的机制来对抗状态根对网络的恶意承诺。主链欺诈证明是一种机制，用以证明聚合器（负责链下交易汇总的实体）执行的状态转换是欺诈性的，并且会导致汇总侧链的回滚。

激励聚合器通过将其绑定在汇总智能链上这一事实来提供正确的承诺，并且如果做出了可以通过防欺诈证明的欺诈性承诺，则聚合器将因恶意行为而受到经济罚款。

Synthetix OVM Exchange演示：

Optimism开发了一种optimistic rollup解决方案，该解决方案采用了Optimistic虚拟机（OVM），该虚拟机充当可在以太坊虚拟机（EVM）上执行的智能合约的L2运行时环境。 Synthetix协议在使用OVM的L2交易所发起了一次试验交易竞赛，以利用增加的可扩展性，如交易执行所需的GAS成本减少143倍，快速交易确认的UX收益以及减少的预言机更新延迟显示。

使用OVM的SNX L2 Exchange统计信息：https://medium.com/ethereum-optimism/synthetix-exchange-meets-the-ovm-2de3a572d6df

Fuel Optimistic Rollup

Fuel Labs开发了高度优化的基于UTXO的optimistic rollup，可实现快速，安全和经济高效的ERC20交换。 L2协议完全是未经许可且不受监管的，这意味着为ERC20设计的DEX可以使用Fuel的Optimistic Rollup作为其基础层。 Ropsten基准上的Fuel v1包括10万次传输，每150 gwei花费约$ 8343。 BLS签名的集成改进了必须独立验证每个数字签名的比特币ECDSA，并且BIP 0340 Schnorr签名将交易中的所有数字签名和公钥组合为单个密钥和签名； BLS签名将一个块中的所有签名合并在一起。在UTXO optimistic rollup中实现此类签名时，可伸缩性优势将降低成本4–8倍，并将吞吐量提高到大约2–2.5k事务/秒。

Fuel v1 Ropsten结果：https://docs.fuel.sh/v1.0.0/Introduction/Benchmarks.html

总结

DeFi协议可以通过L2汇总零知识加密技术解决方案，该解决方案可以汇总事务并通过验证链下执行的状态转换zk-snark证明来聚合交易，并显著减少处理量。 L2汇总解决方案不仅提供了可伸缩性优势，而且还通过即时事务改善用户体验。未来的DEX将是闪电般的快速且无GAS费用的。

原文链接：Scaling DeFi with Zero-Knowledge Cryptography

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编译者/作者：洁sir

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