Polygon 作為以太坊的側鏈，在擴容解決方案賽道默默佈局。從去年開始，Polygon 陸續部署了四個不同方向的 L2 以及一個模塊化區塊鏈，這種多元的佈局讓它很難在即將到來的擴容趨勢中落後。
回顧 L2 代幣 OP 的價格走勢，我們也許可以期待 MATIC 將會在四個 L2 的疊加敘事下迎來一波上漲。
本文將從基本原理、競品差異、開發進度等方面盤點 Polygon 家族的五個擴容方案，它們分別是 Hermez 、Zero、Miden、Nightfall 以及 Avail。
在開始介紹 Polygon 的五個擴容方案之前我們先來普及一些基礎知識 ：L2 解決方案主要包括 OPR 和 ZKR。OPR 更兼容以太坊，ZKR 的性能更好。zkEVM 和 zkVM 同屬 ZKR，但各自代表了 ZKR 內部不同的發展方向，zkEVM 致力於通過兼容 EVM 從而繼承以太坊生態，zkVM 致力於完全發揮 ZK 技術潛力，驅動應用創新。
Hermez
Hermez 是一個 zkEVM 兼容的 ZKR，允許以太坊應用無縫遷移到性能更好的 Hermez 網絡上。
Hermez 在 Polygon 家族中也被稱為 Polygon Hermez 或者 Polygon zkEVM，不久前和同為 zkEVM 的 zkSync 、Scroll 在推特上引發了誰是第一個 zkEVM 的爭論。
Hermez 是 Polygon 收購而來的項目，並非 Polygon 團隊自行研發出。在 2021 年，8 月 13 日，Polygon 以 2.5 億美元的價格收購了 Hermez Network，並合併到 Polygon 之中。
與 Scroll 這類遵守 EVM 規範的 zkEVM 不同的是，Hermez 使用一組新的彙編代碼來表達每個操作碼，即人類可讀的字節碼翻譯，這可以讓代碼在 EVM 上的行為和結果有所不同，可以實現“字節碼級別”的兼容性。相比之下，Polygon Hermez 的方案更簡單且可能更高效，也有可能出現一些未知的情況。 ”
“Opcode” 改為 “Bytecode”，“Micro Opcode”不變。
V 神在他的文章《The different types of ZK-EVMs》中提到了 zkEVM 的五個等級，Hermez 被歸類為第三級。 V 神認為 Hermez zkEVM 與大多數以太坊現有程序兼容，但會有一些應用可能需要重新編寫代碼，因為這些應用使用了 Hermez zkEVM 刪除的、但在 EVM 上存在著的預編譯，也有可能是因為 Hermez zkVM 在某些邊緣細節的遺漏。 V 神認為隨著技術的進步，Hermez 將會逐漸升級到 2.5 或者第二級。需要說明的是，第一級的 zkEVM 完全等同於以太坊，被行業認為幾乎不可能實現，實際上由於 EVM 設計的缺陷，第一級的 zkEVM 也不具備較高的性價比。
在差異方面，與其他 zkEVM 項目的主要差異在於通過稱為 “效率證明 (PoE)”的新共識算法分散定序器，在相對解決 MEV 問題的同時推動了定序器去中心化。
在進度方面，Hermez 目前還沒有測試網絡，不能開發，不能用戶交互；7 月 20 日，其代碼開源，並宣稱自己是“第一個完全等效 EVM 的 zkEVM”，官方推文表示“很快”就會推出一個測試網供開發者和用戶使用。
在官方透露的路線圖中，Polygon 本來計劃在二季度開始測試網，三季度開始主網，但現在顯然已經推遲了進程，可能會在 8 月底到 9 月期間推出測試網。
Hermez 目前已經通過了 60% 的以太坊測試向量套件，Hermez 的 zkProver 現在能夠在單個 CPU 上在 5 分鐘內處理 500,000 個 GAS。
Zero
Polygon Zero 是一個融合 STARK 和 SNARK 證明系統/算法的 ZKR。
它所使用的 SNARK 證明系統 Plonky2 是世界上最快的生成遞歸 ZK 證明的證明者係統之一。除此之外，它並行生成 STARK 證明，並使用 SNARK 證明遞歸地聚合它們。
它原來是一家叫做 Mir Protocol 的 ZK 技術公司，在 2021 年 12 月 14 日被 Polygon 以 4 億美元的價格收購併重新命名為 Polygon Zero。
與其他 ZKR 項目的主要差異之一在於，它混合使用 STARK 和 SNARK 算法，整體來看具備更好的綜合性能，比僅僅使用 SNARK 算法的 ZKR 更快、更高效、更便宜，比僅僅使用 STARK 算法的 ZKR 更加成熟——因為 STARK 算法尚屬新興技術，相關開發工具與資源庫不如 SNARK 完善。
在性能方面。 Polygon Zero 由世界上最快的 ZK 證明系統 Plonky2 提供支持，Plonky2 支持高效的遞歸證明生成，允許 Polygon Zero 水平擴展，這意味著協議的吞吐量不受網絡上最弱節點的限制，而僅受可用的總計算量限制。在商用筆記本電腦上，它可以在 170 毫秒內生成 ZK 證明，並且不需要像 Optimism 和 Arbitrum 等 OPR 需要等待時間。
在進度方面，核心算法 Plonky2 已經開源，根據官方路線圖，將在 22 年四季度開啟測試網 ，23 年開啟主網。
Mide
Miden 是一個 zkVM 。
不同於 zkEVM 路線的 ZKR，Miden 底層不兼容以太坊，但更適配零知識證明，Miden VM 支持開發者在其上開發通用的 dApp。
Polygon Miden 是基於 STARK 的 ZK rollup，它承諾低費用和非常高的交易吞吐量，同時保持與以太坊相同的安全級別。在啟動時，rollup 將支持每秒 1,000 到 2,000 個範圍內的事務，一旦在以太坊上部署分片，將達到 20,000 TPS。
STARK 是透明且可擴展的，這意味著不需要可信的設置或預處理。 STARK 還使用精益密碼學，這使得它們不受未來的影響，因為它們不易受到量子計算機的攻擊。 STARK 的性能非常好，並且在正確的設置下，在證明生成和驗證時間方面優於大多數其他證明系統。
與 zkEVM 相比，Miden 具有獨立的 zkVM —— Miden VM， 它針對 STARK 進行了專門優化，即使在商用硬件上也能實現快速證明生成，並且使用 GPU 和/或 FPGA 更快。它還隱藏了 ZK 證明的所有密碼複雜性，並遵循一組大多數開發人員都熟悉的架構模式（例如，堆棧機、讀寫內存、常規 32 位整數）。簡單來講就是 Miden 更加適配零知識證明，性能表現更好。
在進度方面，根據路線圖，計劃於 22 年三季度開始測試網，23 年一季度開始主網，目前已推遲，但團隊沒有在推特上給出相關信息。
Nightfall
Nightfall 是一個結合了 ZK 技術的 Optimistic Rollups。
Nightfall 支持 ERC20、ERC721 和 ERC1155 代幣的轉移，以便轉移的收件人和內容保持私密。 Polygon 和安永估計 Nightfall 3 可以將標準 ERC20 代幣轉移 gas 費用降低高達 86%，同時提供更大的隱私。該協議每秒可以實現多達 105 筆交易，每筆交易的成本約為 9,000 Gwei gas。
缺點在於，交易需要一周的最終期限，以允許提交欺詐證明。但該團隊正在開發一種即時提款機制，以便不想等待挑戰期的 ERC20 交易者提供提早提款費用。任何人，例如流動性提供者，都可以通過立即向交易者付款來索取這筆費用和未來提款的所有權。在驗證所有第 2 層塊直到此交易有效之後，他們代表交易者承擔此延遲。
在差異方面，和 Arbitrum、Optimism 等傳統 OPR 相比，Nightfall 結合了 ZK 技術，性能表現更好，與 ZKR 相比，Nightfall 具回滾期機制，需要更多的證明時間，但 Nightfall 對以太坊的兼容性更好。
在進度方面，Nightfall 在 22 年 5 月 17 日推出了測試主網，計劃在第三或者第四季度推出主網。
Avail
Avail 是一個數據可用性層（Data Availability Layer），是一個可擴展其他區塊鏈的模塊化區塊鏈。
Avail 的工作原理是存儲來自任何其他區塊鏈的交易數據，並證明其持有的交易數據是可用的。它能夠同時支持數百個區塊鏈的存儲需求，因為它經過優化以僅執行此功能。
Avail 允許用戶（其他區塊鏈）上傳數據，並在以後簡單地檢查他們的所有數據是否可用，而無需實際檢索數據本身的內容。
在差異方面，與其他模塊化區塊鏈或者數據可用性層相比，Avail 主要有以下三個特點。
- 數據冗餘，每條數據都使用多項式插值進行糾刪碼，冗餘使抑制數據變得更加困難，輕客戶端通過執行恆定數量的查詢獲得約 100% 的數據可用性置信度。
- 資源需求低，無需託管完整節點即可獲得可用性保證，應用程序客戶端可以僅查詢與他們感興趣的應用程式相關的數據，而無需下載整個塊，系統隨著用戶數量的增加而擴展，增加了數據的可用性。
- 安全高效，Avail 使用 KZG 多項式承諾避免欺詐證明，每個塊的數據都提交到區塊頭，輕客戶端採樣數據並使用承諾公開驗證，批量處理幫助我們優化驗證和證明大小。
在進度方面，在 6 月 29 日推出了測試，相關代碼已開源，但推特關注不到兩千，尚屬早期。
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