简析加密货币支付协议 zkSync 、 xDai 与 everPay 优劣势

距比特币白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》发布已经过去 12 年有余，比特币在价值存储上已经被众多机构所认可，但受限于区块链性能和比特币价值的剧烈波动，在体验上和「电子现金」还有很大的差距。而今，随着技术上不断的变革和创新，新的支付结算协议逐渐展露头脚。这些支付结算应用包括 everPay，使用存储计算范式构建的高性能支付结算协议；xDai 使用 PoS 构建的侧链，以及 zkSync，使用零知识证明技术构建的转账应用等。下面对三个协议进行介绍。

zkSync

zkSync 使用零知识证明对交易信息进行压缩，通过 Rollup 技术将交易批量打包到以太坊。

在以太坊上，协议在以太坊上创建了一个智能合约进行零知识验证，同时利用默克尔树技术进行账户管理，用户的以太地址和相关信息计算成为默克尔根，信息得以压缩。使用该技术，用户转账操作虽然是在链下完成，其账本还是在 Layer 1 上，是通过零知识技术将所有必要转账信息进行压缩，并以批量打包的方式将信息打包到以太坊进验证。

零知识生成证明需要花费大量的链下计算，根据同样使用 ZK Rollup 技术的 ZKSwap 透露，为提高 TPS 和计算证明，需要上百万美金的服务器进行计算支持。这些计算仍会成为交易的成本。

xDai

xDai 使用 PoS 共识创建了侧链 xDai Stable Chain，该侧链提供 5 秒的区块确认以及 0.0002 美金每笔的超低额手续费。

TokenBridge 是 xDai 的资产跨链协议，通过在以太坊上创建多签智能合约对资产进行锁定。资产释放的时，多签者们通过侧链上的交易信息进行签名。

everPay

everPay 使用了全新的存储计算范式，将所有的计算过程放在链下，存储共识保障了账本的可信。everPay 目前跨链采用了多签合约进行资产锁定。mint 资产时，仅需要将代币转入多签合约，协议将以太坊作为预言机获取交易信息，并进行资产 mint；资产释放时需要多签者们从 Arweave 上获取交易信息，按照 everPay 协议的规则进行交易验证，最后再进行签名资产释放。

V神：跨链桥存在“基本安全限制”:金色财经报道，1月8日，以太坊联合创始人兼核心开发人员 Vitalik Buterin 今天在推特上转发了一个 Reddit 帖子链接，其中他讨论了对多链未来的信念，但对跨链生态系统表示怀疑。Vitalik Buterin认为“跨链桥存在基本安全限制”并解释说，他不同意当区块链遭受 51% 攻击时所有安全机制都会失败的想法，51% 攻击的目标是通过控制超过 50% 的网络挖矿哈希率或计算能力来操纵在区块链中注册的交易的完整性。

Vitalik Buterin表示，在 51% 攻击的情况下，攻击者不能提出一个带走某人 ETH 的区块，因为这样的区块会违反共识规则，因此会被网络拒绝。换句话说，他认为，即使 99% 的算力被用于非法拿走另一个钱包的 ETH，节点也会简单地遵循剩余 1% 的链，因为它是唯一遵循协议规则的区块集，因此“诚实”的区块将始终保持状态的一致性。Vitalik Buterin认为，当用户将资产从他们的本地区块链连接到非本地区块链时，问题就会出现，他写道：““如果以太坊受到 51% 的攻击并恢复，Arbitrum 和 Optimism 也会恢复，因此即使以太坊受到 51% 的攻击，在 Arbitrum 和 Optimism 上保持状态的“cross-rollup”应用也可以保证保持一致。如果以太坊没有受到 51% 攻击，那么 51% 攻击就无法分别攻击 Arbitrum 和 Optimism。”

Vitalik Buterin总结称，他并不认为这些问题会立即出现，但随着跨链桥中持有的加密货币数量的增加，攻击它们的动机也会增加。[2022/1/8 8:34:18]

借助 Arweave 衍生的存储计算范式，everPay 可以做到实时交易，支持上万 TPS；交易批量打包时，1 美金可打包百万级交易，协议可以提供免费转账，仅在充值和提现的时候需要支付以太坊矿工费。

对比

安全性

零知识证明技术可以充分的保障 zkSync 用户在 Layer 1 托管的资产，用户资产在密码学上安全。但是需要注意，目前的 Rollup 技术都是单节点运行，在 Layer 2 上成功的转账并不代表该交易在 Layber 1 上一定成功，必须要等到交易 rollup 到 Layer 1 后，交易才能在密码学上进行保障。

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由于 xDai 使用了侧链技术，在侧链上的交易具备共识，因此不存在上述 zkSync 中交易必须等到 Layer 1 成功打包才能完全确认的问题。但是 xDai 使用了 PoA 网络对资产进行跨链，PoA 多签私钥的保管者们具备一定的「超级权限」，多签者们进行联合后可以具备作恶的能力。

everPay 使用的存储计算范式进行链下计算，链上只保存交易不保存状态，状态由链下计算生成。从以太坊或者其他区块链跨到 everPay 协议时，通过预言机模式进行资产 mint，若外部预言机（比如以太坊主网）不存在交易则链下计算的状态并不会被恶意更新。比如 ETH mint 时，链下的 everPay 协议收到 mint 消息会主动去请求以太坊主网，从以太坊主网获取整个交易数据，并对整个交易进行密码学验证，验证通过才能在 everPay 上生成对应的余额状态。每一次校验使用后的 txHash，都会被标记为 minted 状态，避免重复 mint 资产。

everPay 的交易是由用户签名进行确认，协议内的安全性能得到 100% 的保障。不过 everPay 和 xDai 存在类似的问题，目前也是通过多签技术对 Layer 1 资产进行管理。不过协议还会持续改进安全性，将来会结合区块链存储技术拓展签名透明性：将签名作为治理操作符保存在 Arweave 上，任何人都可以携带有效的、充分的操作符到 Layer 1 进行有效的资产操作。改进后的方案可以进一步提高安全性、透明性以及降低准入。

性能

ZK Rollup 借助 Layer 1 共识保障交易安全，压缩后可以将原来的以太坊性能从 10-30 TPS 扩张到 2k-3k TPS，这是在共识层面的理论极限。由于压缩的数据最终要重新回到 Layer 1，因此 Layer 1 和 Layer 1 需要进行资源竞争，这会极大的影响 zkSync 的 TPS。另外，零知识证明技术生成证明需要大量内存和计算资源，4 核 32 GB 的机器也需要几分钟才能算出一个区块的证明。目前而言 zkSync 的实现更像是一个 MVP，受限于计算能力，TPS 甚至不如以太坊 Layer 1。要解决计算问题需要等待新的硬件开发投产，如专门为零知识证明设计的 FPGA。

xDai Chain 使用 PoS 共识，提供 5 秒的区块确认， 70 TPS 。xDai 的 TokenBridge 使用 PoA 网络进行跨链，不像 zkSync 一样在 Layer 2 和 Layer 1 之间存在性能耦合，不会在同一条链上产生资源竞争问题。虽然 PoA 在安全性上稍弱，但 PoA 可能是目前体验上最佳的跨链方式，让跨链应用性能达到最高。

everPay 是链下计算，性能仅取决于运载的服务器的性能，目前轻松支持上万 TPS。

可用性

zkSync 的交互如下：

充值，将以太坊代币发送到 zk 合约锁定，等待区块确认后产生 L2 资产；仅收取以太坊充值费用

转账，第一次使用前需要签名并注册 Pubkey 创建零知识账户；转账费用在 0.001 美金左右

提现，提现分为普通提现和快速提现，普通提现费用较低，需要 50 分钟左右；快速提现费用较高，仅需 20 秒

xDai 的交互如下：

充值，使用 xDai bridge 网站，将代币充值到以太坊合约，完成充值后等待 8 个区块会在 xDai Chain 产生余额；仅收取以太坊充值费用

转账，将 MetaMask 切换到 xDai Chain，再使用 MetaMask 进行转账；转账费用约为 0.0002 美金

提现，第一步：使用 xDai bridge 网站，将 MetaMask 切换到 xDai Chain，进行提现第一步交易；第二步：交易打包到 xDai Chain 后等待 8 个区块后再将网络切换回以太坊主网，点击 Claim 完成提现

everPay 的交互如下：

充值，打开 everPay，使用 MetaMask 进行充值，等待 6 个区块后资产充值成功

转账，使用 MetaMask 签名完成转账，实时到账，转账免费。

提现，选择资产类型和输入提现数量，使用 MetaMask 完成提现；目前仅支持普通提现，由于需要等待 Arweave 区块打包，需要等待 5-20 分钟才能完成提现。将来会提供快速提现功能，用户将协议上的资产转给做市商，市商将资产在 1 分钟内转给用户。

zkSync 和 everPay 都使用 MetaMask 进行操作，他们的更像一个 Dapp 产品，通过网页端配合 MetaMask 或其他钱包工具进行使用。xDai 由于是独立的侧链，使用的过程中需要来回的切换网络，用户体验非常的差。

对于已经熟悉以太坊和以太坊钱包的用户，使用 zkSync 和 everPay 都非常的方便；只有精通区块链的用户才具备使用 xDai 的能力。

由于 everPay 采用存储计算范式，共识成本极低，因此转账速度和费用方面具有绝对的优势。everPay 提供了实时和完全免费的转账。

总结

安全性上 zkSync 由于使用了零知识证明，更胜一筹。xDai 和 everPay 都将资产托管在原来的链上，使用多签的方式保障资产安全，其中 everPay 会进一步改进将签名存储在 Arweave 上以保障操作的透明性和安全性。

性能方面，零知识证明还在发展中，在机器运算能力不足的情况下 TPS 甚至低于 Layer 1；xDai 仅有 70 TPS，和以太坊是处于同一量级；everPay 目前就可以支持上万 TPS，性能远强于 zkSync 和 xDai。

交互上，xDai 体验最差，对普通用户基本是不可用的状态。zkSync 和 everPay 都能提供很好的交互体验。everPay 采用基于 Arweave 的存储计算范式，具备极低的共识成本，可以为用户提供免费的转账。目前的零知识证明在工程上还很难满足大规模使用的需求，everPay 已经可以为用户提供互联网级别的高性能转账，可用性上 everPay 更具优势。

我们需要的是一种基于密码证明而非信任的电子支付系统……

——中本聪

正如中本聪所言，在传统电子支付系统中，单一的账本无法达到多方信任的目的，为了提高可信度，人类经过几千年的演化创造了复式会计账，配合复杂的社会法律体系才能完成对帐，而我们真正需要是一种密码学可信的支付系统。比特币应用区块链技术，将账本用密码学保护起来，创造了一个去信任化的支付结算系统。得益于存储计算范式，everPay 协议的账本也能达到去信任化以及透明可审计。在可信的基础上，everPay 又提供了高性能、易用的区块链支付结算方案，解决了比特币现金大规模应用的痛点。未来，everPay 会接入更多的链和代币，为更多的数字资产提供高性能支付结算。

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