五分鐘讀懂 Layer2 隱私協議 Zecrey：有何創新和優勢？

2021-10-09 21:10:07

撰文：王湧喆

區塊鏈與隱私

作為信息時代的信任解決方案，區塊鏈技術去中心化的透明性和現實所需要的隱私性之間存在一定的矛盾。公开且可驗證的鏈上數據意味着交易等數據都是有跡可循並且不能被篡改，同時當在真實世界和數字世界產生交互時，我們不可避免地會留下一些信息，這也使得他人從交易等信息追蹤到真實身份信息成為可能。

存儲在鏈上的所有數據都是公开可驗證的，這對區塊鏈及智能合約來說都是一個致命的問題。缺失有效的隱私保護在現實世界中是無法接受的，因為不僅個人希望保護自己的財產信息和其他私人信息隱私，任何企業或組織也希望保密其敏感和有價值的數據。同時這也和比特幣設計之初所構想的隱私匿名性相悖，解決隱私問題，是加密行業的必經之路。

Zksync 創始人 Alex Gluchowski 曾指出了解決隱私問題的痛點。由於以下幾個因素，在公有區塊鏈上實現隱私保護是極其困難的：

隱私保護必須作為一個完整協議特性被默認啓用，引用 Vitalik Buterin 的話：「只有全局性的匿名集合才是真正可靠安全的。」
為了默認啓用隱私保護，計算成本會明顯地增大，但隱私交易要實用，其成本一定要十分低。
隱私模型必須支持可編程性，這是因為現實世界的用例需要的，不僅僅是轉账：這些隱私模型還需要账戶恢復，多重籤名，支付限度，等等。

隱私協議的局限

現階段專注於隱私保護的區塊鏈項目越來越多，但是這些項目也存在不同的局限性。

底層設計

當今的區塊鏈網絡中，有兩種主要的保存交易記錄的方式：UTXO 模型和账戶模型。其中，UTXO 模型指的是未被花費交易輸出。相較於 UTXO 模型，账戶模型具有可編程性和靈活性等特點。大多數現有的隱私協議都是基於 UTXO 模型設計的。UTXO 模型能夠記錄區塊鏈中所有未花費交易的集合，以便更快地進行驗證和並行處理，但該模型不能執行復雜的邏輯操作，可編程性差；而基於账戶的模型盡管具有更好的可編程性和用戶友好性，但也很難保護隱私，因為每當相關交易在區塊鏈上得到確認時，账戶中的余額就會更新。

其次，現有隱私方案中的很大一部分企圖創建自己的公鏈網絡，這僅僅是一條沒有任何編程功能的資金鏈。這種類型的隱私協議不能兼容現有的區塊鏈網絡，因此不是通用的隱私解決方案。考慮到現有區塊鏈平臺的底層機制不同、數量衆多和多樣化發展，構建一種能夠兼容不同區塊鏈網絡的通用隱私協議具有重要意義。

工具選擇

Zk-SNARK 「zero-knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge （簡潔非交互式零知識證明）」，由於其簡潔性和效率成為許多面向隱私的區塊鏈應用一種零知識證明，盡管如此，Zk-SNARK 存在一個固有的缺點：即它是一種資源密集型技術。這個問題使得現有的協議無法實現端到端的隱私保護，因為普通用戶總是受到計算資源的限制。

Zether 協議是一種保密的支付機制，兼容以太坊和其他智能合約平臺，也是第一個基於账戶模型保護交易隱私的可行方案。Zether 通過智能合約建立隱私交易模型實現隱私交易。然而，Zether 的隱私交易費用太高（轉账交易消耗 718.8W Gas），交易數據量太大（轉账交易 1472 bytes），在日常使用場景中顯得不切實際，並且解決方案本身也存在缺陷，Zether 僅支持一對一的隱私交易，同一用戶在同一輪中只能發送一筆交易。這些缺陷會極大地限制協議的可用性並影響系統的性能。

面對上述方案缺陷，Zecrey 團隊認為設計一個通用的、可擴展的協議來保護智能合約世界中的账戶和交易隱私仍然是一個亟需解決的問題。在區塊鏈蓬勃發展的時代，存在着數百個區塊鏈網絡，开發新的 Layer1 隱私區塊鏈顯得不夠具有競爭力。從長遠來看，設計一個通用的 Layer2 協議提供账戶隱私和交易隱私的保護，以可擴展和輕量級的方式橋接不同的區塊鏈網絡，將對區塊鏈宇宙的發展產生更深遠的影響。

Zecrey 提出，一個通用的隱私協議需要滿足以下要求：

隱私保護：協議不僅需要保護區塊鏈账戶的余額和地址，還需要保護轉账金額和交易各方之間的關系不被暴露，這是最重要的功能。
可編程性：這是設計區塊鏈協議的基本要求，可以通過智能合約將復雜的應用邏輯和規則映射到區塊鏈上。
可擴展性：為了適用具有大量客戶端的場景，所提出的協議應能夠滿足可擴展性要求，以避免由於網絡帶寬、存儲負擔、計算負載、協議拓撲等導致服務擁塞或系統崩潰。
輕量級：這是 Layer2 協議的特定要求。由於以太坊和 BSC 等主流區塊鏈網絡的交易費用越來越貴，Layer2 協議的使用越來越困難。為了吸引用戶並降低門檻，協議需要減少資源密集型計算任務和交互成本。
跨鏈：隨着越來越多的區塊鏈項目出現，隱私協議應該讓开發者能夠將資產從一個轉移到另一個，以保證服務的可使用性和可持續性。

破局者-Zecrey Protocol

什么是 Zecrey？

Zecrey Protocol 是一種通用的、可擴展的 Layer2 協議，能夠為資產交易帶來隱私保護。Zecrey 由一支經驗豐富且富有創造力的團隊組成，旨在解決有關區塊鏈中關鍵且需求日益增長的隱私問題，其中包括交易隱私和帳戶隱私。該協議創造了一種新穎的隱私交易模式——支持一對多交易且不增加交易成本。

具體來說，Zecrey 是基於 ZK-Rollup 的 Layer2 隱私協議。ZK-Rollup 作為 Layer2 擴容解決方案，其中所有資金都由主鏈上的智能合約持有，同時它在 Layer2 執行計算和存儲，Layer2 的有效性由零知識證明來保證。在提供交易隱私保護的同時，ZK-Rollup 大大降低了手續費並提高了性能。此外，Zecrey 採用基於帳戶的模型，為用戶和开發者提供可編程性和靈活性。

在產品功能上，當前 Zecrey 表現為一款支持多鏈網絡的多合一插件錢包，並且可以在一個账戶中進行多鏈資產管理。例如，Zecrey 錢包可以連接到不同的區塊鏈網絡，並能幫助用戶管理存儲在不同區塊鏈上的資產。在 Layer2 層面，Zecrey 特別支持了聚合資產的概念，如下圖所示，在以太坊上的 1ETH 和 Near 上的 2ETH，在它們分別存入到 Zecrey 的 L2 後，用戶所能看到的就是 3ETH，並且 Zecrey 支持用戶將這 3ETH 提取到任意支持的公鏈上。

Zecrey 作為一個 Layer1 和 Layer2 的聚合器，將不同鏈以完全去中心化的方式聚合在一起，因此，對於用戶而言，不再需要關心資產到底在哪條鏈上。通過 Zecrey 插件錢包，將能安全簡便地管理各類資產。在隱私保護層面，Zecrey 為用戶帶來了秒級的隱私體驗，並通過獨特的產品設計，巧妙的將背後的復雜邏輯通過直觀的方式呈現在用戶面前，使用戶可以輕松切換到 Layer2 並賦予資產和交易隱私，幫助用戶實現一鍵 Layer1 級別的隱私轉账。同時，Zecrey 還可以支持 Layer2 的隱私跨鏈 Swap，用戶可以在 Zecrey 上實現任意鏈的任意資產之間的跨鏈互換。

五分鐘讀懂 Layer2 隱私協議 Zecrey：有何創新和優勢？

Zecrey 隱私跨鏈橋

隨着各種公鏈和 Layer2 方案數量的增加（如 Arbitrum，Optimism），資產跨鏈需求也快速增長，各種各樣的跨鏈橋工具成為了用戶的必備的工具之一，而「橋」是為實現個人账戶中主流加密貨幣轉账而定制的，轉账過程的復雜性也大大增加了實現難度。此外，包括轉账和代幣兌換在內的交易操作，都受制於鏈與鏈之間的不可交互性，缺少跨鏈的互操作性，這也凸顯了當前跨鏈資產管理的瓶頸。更重要的是，跨鏈資產的隱私應以一種通用並高效的方式來維護。

針對這些難題，Zecrey 通過一種新的跨鏈解決方案實現了不同區塊鏈之間的互操作性，並支持跨鏈隱私資產以安全、去中心化的方式進行轉移。借助 ZK-Rollup，Zecrey 實現了輕量級、高效且先進的跨鏈資產管理和隱私保護協議。

Zecrey 打破了當前區塊鏈生態遇到的挑战。具體來說，Zecrey 實現了一個跨鏈隱私協議，主要有兩個目標——在任意兩條鏈之間實現基於橋接的基礎設施，以及實現任意區塊鏈網絡之間的隱私資產交換。其核心思想是使用 Layer2 進行狀態管理，使用 Layer1 以完全去中心化的方式保障資產安全。Zecrey 是一款借助 ZK-Rollup 運行的多鏈資產管理錢包。

Zecrey 將交易狀態聚合到 Layer2，並在每個 Layer1 上更新相同的最終狀態。狀態更新由 ZK-Rollup 維護，從而與 Layer1 具有相同級別的去中心化和安全性。此外，Zecrey 採用基於帳戶的模型，為用戶和开發人員提供可編程性和靈活性。

Zecrey 隱私跨鏈方案的主要創新和優勢：

Zecrey 實現了一對多的隱私交易，這是提高交易性能的創造性舉措。此外，Zecrey 實現了 Layer1 級別的一鍵式隱私轉账。
Zecrey 是基於账戶模型的通用跨鏈隱私協議。
Zecrey 錢包中每一輪每個用戶的隱私交易數量不再受限，同時通過 ZK-Rollup，Zecrey 可以提供更低的手續費、更高的安全級別、更高的 TPS 和秒級跨鏈交換。
Zecrey 使用復合零知識證明（zk-proof）來提高協議的性能。通過這項技術，可以實現毫秒級的隱私證明。
Zecrey 通過跨鏈橋實現任意區塊鏈之間的互操作性，並支持跨鏈隱私資產交換。
Zecrey 是一個在 Layer1 和 Layer2 的去中心化資產聚合器，為用戶實現類似資產的聚合，並可以通過跨鏈橋實現資產的自由流動，為用戶提供直觀的資產管理視圖。

五分鐘讀懂 Layer2 隱私協議 Zecrey：有何創新和優勢？

隱私 AMM DEX

Zecrey 錢包內置一款 AMM DEX——Zecrey Swap。Zecrey Swap 可以實現現有的 Layer1 的 Swap 項目能夠做到的所有事情，包括無許可流動性提供，質押，挖礦等。除此之外，Zecrey Swap 具有以下獨有的特性。

Zecrey 不僅能夠實現跨鏈隱私，而且能夠保障隱私性。
訂單模型，現有的 AMM 的 DEX，比如 Pancake Swap 或者 Uniswap，用戶如果想要完成一筆交易，用戶是必須在线進行的，而不能像中心化交易所一樣可以掛一個限價單。而 Zecrey 可以幫助用戶在 AMM 模型下依舊實現這個功能，用戶可以在 Zecrey 上掛單，而且這個單子是完全隱私的，一旦滿足訂單需求，Layer2 系統會自動幫助撮合。
Zecrey 與目前基於 Relayer 的跨鏈項目，比如 PolyNetwork，有一個非常大的區別，Zecrey 是基於 zk-rollup 來實現的，所以可以達到 Layer1 級別的安全性。因為所有的 Swap 交易都是基於 Layer2 來實現的，所以交易確認都是毫秒級的。

除此之外，Zecrey 還能解決一個目前非常讓人頭疼的問題：MEV 問題，或者說搶跑問題。Zecrey 可以全面防止 MEV，而不像別的 Layer2 是依靠低延遲性來部分防止 MEV。

首先，Zecrey 是 Layer2 的項目，低延遲性天然可以抵御 MEV。其次，Zecrey 具備隱私性，每一筆交易的金額都是根據公鑰來加密的，只有用戶自己知道交易的細節。最後，Zecrey 具有公平排序服務，Zecrey 的 mempool 是一個先進先出（FIFO）的隊列，這與隱私證明的生成有關，每一筆交易必須保證按序執行。所有 Zecrey 中的所有交易可以完全防止 MEV 操作。