作者：Kernel Ventures Jerry Luo

审稿：Kernel Ventures Mandy, Kernel Ventures Joshua, Kernel Ventures Rose

1. 伴随着铭文赛道的爆火，比特币主网现有应用层无法满足铭文市场，是当下比特币网络开发的重点。

2. 现阶段比特币主流的 Layer2 方案有三种，分别是闪电网络，侧链以及 Rollup：

• 闪电网络通过建立链下支付通道实现点对点支付，通道关闭后在主网进行结算；

• 侧链在主网通过特定地址或者多签地址锁定主网 BTC 资产，在侧链上铸造等值 BTC 资产。其中 Merlin Chain 能够支持多类铭文资产跨链，并且背后与 BRC420 资产社区联系紧密，现阶段链上 TVL 总量超过了 30 亿美金；

• 现阶段的 BTC Rollup 基于 Taproot 电路在链上模拟智能合约，并在比特币主网以外完成打包与计算操作。其中 B2 Network 在实现过程中走在了最前列，链上 TVL 总量也超过了 2 亿美金。

1. 专门针对比特币设计的跨链桥并不多，现阶段更多的集成了主流公链的多链桥和全链桥，其中 Meson.Fi 与不少比特币二层项目建立了合作关系。

2. 比特币稳定币协议多采用超额抵押的形式进行实现，并且基于稳定币协议构建了其他 DeFi 协议进行补充，以带给协议用户更多的收益。

3. 比特币生态上的 DeFi 项目差异较大，有从其他链上迁移而来的，有在这轮开发热潮下建立在比特币主网上的，还有从上轮牛市发迹，部署在比特币侧链上的。整体来看 Alex 有着最完善的交易种类和最好的交易体验，但 Orders Exchange 有更大的上升空间。

4. 比特币生态会是这轮牛市的重要叙事，可以适当关注比特币生态各细分赛道头部项目的动向。

1. 背景

伴随 Ordinals 协议带来的铭文资产溢出，曾经因为缺少智能合约、开发只能依靠脚本语言且基础设施和拓展功能薄弱的比特币网络迎来了一轮数据上链热潮（相关介绍可以参考 Kernel 之前的研报：RGB 能否复刻 Ordinals 的热潮）。和以太坊网络曾爆火时遇到的情况一致，文字，图片甚至视频被人们争相写入 4MB 大小永远不会被执行的 Tapscript 脚本空间。这一上链热潮虽然促进了比特币网络生态的繁荣与基础设施的开发，但同时也为比特币网络带来了激增的交易量与巨大的存储压力。此外，对于各式的铭文，简单的转账已经无法满足大家的交易需求，用户也期待着以太坊上繁多的衍生交易服务能够引入比特币网络。因此，比特币主网应用层的开发成为当下市场相对迫切的需求。

2. 比特币 Layer2

不同于以太坊上 Layer2 方案的相对一致性，比特币无法基于自身脚本语言实现智能合约，其智能合约的发布必须依赖第三方协议进行。比特币主网 Rollup 类型的 Layer2，无法像以太坊上 Rollup 类型 Layer2 接近以太坊主网安全性一样接近比特币主网安全性。现在比特币主网上存在着多种 Layer2 方案，包括闪电网络，侧链以及基于 TapScript 实现的 Rollup。

2.1 闪电网络

闪电网络是最早的比特币 Layer2 方案，由 Gregory Maxwell 在 2015 年 12 月第一次提出了闪电网络的协议栈 — BOLT，Lightning Labs 在 2017 年 1 月发布了 alpha 版本的 Lightning Network 并在后续对其进行了持续的升级与改进。闪电网络通过建立用户间点对点的链下支付通道，使用户可以在通道中进行任意次数以及规模的资产划转而不必支付费用，直到某一方关闭闪电网络后才会对之前的交易进行结算并只用支付一次交易的成本。由于采用了链下通道，Lightning Network 最高可以达到千万级别的 TPS。但链下通道具有中心化的风险，同时两个地址之间要实现交易必须先建立链下通道或者通过均建立了链下通道的第三方实现互联，并且在交易过程中必须保证双方在线，才可以安全交易。

2.2 侧链

比特币的侧链方案与以太坊的侧链方案类似，本质是发行一条实现了链上代币与比特币 1:1 锚定的新链。这条新链不会受到比特币主网交易速度以及开发难度的限制，可以以更快的速度以及更低的成本转移比特币锚定代币。侧链方案虽然继承了主网的资产价值，但并未继承主网的安全性，交易的结算被放在了侧链上进行。

2.2.1 Stacks

现阶段的 Stacks 项目是 2021 年推出的 2.0 版本，用户可以在比特币主网锁定 BTC ，然后得到 Stacks 上等值的 SBTC 资产，但其在侧链上的交易需要支付 Stacks 的原生代币 STX 作为 gas。比特币主网不像以太坊主网一样存在智能合约地址可以对锁定的 BTC 进行有效管理，因而锁定的 BTC 被发往了比特币主网的特定多签地址。由于 Stacks 主网可以使用 Clarity 语言进行智能合约开发，因而释放过程相对简单，只需要向 Stacks 上的 Burn-Unlock 合约发起请求，便可以销毁 Stacks 上的 SBTC，并将锁定的 BTC 发送回主网的原地址。Stacks 主网的出块过程采用了 POX 共识机制，比特币主网的矿工发送 BTC 竞价出块机会，相应出价越高的矿工可以获得更高的权重，最终通过特定的可验证随机函数选出胜利者在 Stacks 主网打包出块，并获得相应 Stacks 原生代币 STX 的奖励。同时这部分参与竞价的 BTC 则会以 SBTC 的形式分配给 STX 代币的持有者作为奖励。

2.2.3 BEVM

BEVM 是一条底层与 EVM 兼容的 POS 侧链，现阶段还未发行自己的原生代币。其在比特币主网通过 Schnorr 的多签算法可以将接收的资产存储在一个 1000 个地址共同控制的多签脚本地址，这 1000 个地址便对应 BEVM 上的 1000 个 POS 验证者。同时通过在 TapScript 区域内编写 MAST（默克尔化抽象语法树） 形式的脚本程序可以实现对于资产的自动化控制。MAST 中使用了许多独立的小块来描述程序，每个独立的小块对应一部分代码逻辑，而在 Script 脚本上不需要存储大量的逻辑代码，只需要存储每部分代码块的哈希结果即可，这大大减少了在区块链上所需存储的合约代码量。当用户向 BEVM 转入 BTC 时，这部分 BTC 便被脚本程序进行了锁定，只有得到超过 2/3 的验证者的签名，才可以对锁定的 BTC 进行解锁，并发还给对应地址。BEVM 在底层兼容了 EVM，可以无成本的迁移以太坊上的各类 dApp，交易以上 BTC 锚定资产并以锚定资产作为 gas 支出。

2.2.4 Merlin Chain

Merlin Chain 是一条底层 EVM 兼容的比特币侧链，支持通过 Particle Network 使用比特币地址直连网络，并且会将该地址产生一个唯一的以太坊地址，也可以直接用以太坊账户通过 RPC 节点连接。现阶段的 Merlin Chain 支持 BTC、Bitmap、BRC-420 和 BRC-20 资产的跨链迁移。其中 BRC-420 协议和 Merlin Chain 一样，是 Bitmap 资产社区基于递归铭文进行的开发，整个社区基于递归铭文还提出了 RCSV 的递归铭文矩阵，Bitmap Game 元宇宙平台等项目。

Merlin Chain 于 2 月 5 日进行了主网上线，随后进行了一轮 IDO 和质押奖励，分配了 21% 的治理代币 MERL。直接和大规模的空投吸引了大量参与者，Merlin Chain 的 TVL 目前超过 30 亿美元，比特币的链上 TVL 也超过了 Polygon，在公链中排到了第 6 位。

2.2 侧链

比特币的侧链方案与以太坊的侧链方案类似，本质是发行一条实现了链上代币与比特币 1:1 锚定的新链。这条新链不会受到比特币主网交易速度以及开发难度的限制，可以以更快的速度以及更低的成本转移比特币锚定代币。侧链方案虽然继承了主网的资产价值，但并未继承主网的安全性，交易的结算被放在了侧链上进行。

2.2.1 Stacks

现阶段的 Stacks 项目是 2021 年推出的 2.0 版本，用户可以在比特币主网锁定 BTC ，然后得到 Stacks 上等值的 SBTC 资产，但其在侧链上的交易需要支付 Stacks 的原生代币 STX 作为 gas。比特币主网不像以太坊主网一样存在智能合约地址可以对锁定的 BTC 进行有效管理，因而锁定的 BTC 被发往了比特币主网的特定多签地址。由于 Stacks 主网可以使用 Clarity 语言进行智能合约开发，因而释放过程相对简单，只需要向 Stacks 上的 Burn-Unlock 合约发起请求，便可以销毁 Stacks 上的 SBTC，并将锁定的 BTC 发送回主网的原地址。Stacks 主网的出块过程采用了 POX 共识机制，比特币主网的矿工发送 BTC 竞价出块机会，相应出价越高的矿工可以获得更高的权重，最终通过特定的可验证随机函数选出胜利者在 Stacks 主网打包出块，并获得相应 Stacks 原生代币 STX 的奖励。同时这部分参与竞价的 BTC 则会以 SBTC 的形式分配给 STX 代币的持有者作为奖励。

此外，Stacks 预期在 4 月进行中本聪升级，升级内容包括了对其开发语言 Clarity 的优化，以降低开发者的开发门槛。其次 Stacks 优化了网络的安全等级，在 Stacks 上可以直接出了主网区块交易并且具有 100% 的比特币重组抵抗力，Stacks 中交易的确认都会放在主网进行，使其安全性从侧链升级到了和比特币主网等同的 Layer2。最后 Stacks 还对出块速度进行了大幅提速，在测试阶段达到 5 秒一个区块的出块速度（现阶段为 10-30 分钟一个区块）。如果中本聪升级可以顺利完成，Stacks 在性能上基本接近许多以太坊上的 Layer2，应该会吸引许多资金的流入并提高 Stacks 生态的开发热度。

2.2.2 RSK

RSK（RootStock）是一条无原生代币的比特币侧链，现阶段侧链上的交易以比特币作为手续费。用户可以通过 RSK 内置的 PowPeg 双向锚定协议用主网的 BTC 在 RSK 上以 1:1 的比例兑换 RBTC。RSK 也是一条 POW 机制的公链，但是引入了合并挖矿的机制，比特币的矿工采矿的基础设施和设置可以完全适用于 RSK 的挖矿过程，降低了比特币矿工参与 RSK 挖矿的成本。现阶段的 RSK 上有着三倍于主网的交易速度以及主网 1/20 的交易成本。

2.2.3 BEVM

BEVM 是一条底层与 EVM 兼容的 POS 侧链，现阶段还未发行自己的原生代币。其在比特币主网通过 Schnorr 的多签算法可以将接收的资产存储在一个 1000 个地址共同控制的多签脚本地址，这 1000 个地址便对应 BEVM 上的 1000 个 POS 验证者。同时通过在 TapScript 区域内编写 MAST（默克尔化抽象语法树） 形式的脚本程序可以实现对于资产的自动化控制。MAST 中使用了许多独立的小块来描述程序，每个独立的小块对应一部分代码逻辑，而在 Script 脚本上不需要存储大量的逻辑代码，只需要存储每部分代码块的哈希结果即可，这大大减少了在区块链上所需存储的合约代码量。当用户向 BEVM 转入 BTC 时，这部分 BTC 便被脚本程序进行了锁定，只有得到超过 2/3 的验证者的签名，才可以对锁定的 BTC 进行解锁，并发还给对应地址。BEVM 在底层兼容了 EVM，可以无成本的迁移以太坊上的各类 dApp，交易以上 BTC 锚定资产并以锚定资产作为 gas 支出。

2.2.4 Merlin Chain

Merlin Chain 是一条底层 EVM 兼容的比特币侧链，支持通过 Particle Network 使用比特币地址直连网络，并且会将该地址产生一个唯一的以太坊地址，也可以直接用以太坊账户通过 RPC 节点连接。现阶段的 Merlin Chain 支持 BTC、Bitmap、BRC-420 和 BRC-20 资产的跨链迁移。其中 BRC-420 协议和 Merlin Chain 一样，是 Bitmap 资产社区基于递归铭文进行的开发，整个社区基于递归铭文还提出了 RCSV 的递归铭文矩阵，Bitmap Game 元宇宙平台等项目。

Merlin Chain 于 2 月 5 日进行了主网上线，随后进行了一轮 IDO 和质押奖励，分配了 21% 的治理代币 MERL。直接和大规模的空投吸引了大量参与者，Merlin Chain 的 TVL 目前超过 30 亿美元，比特币的链上 TVL 也超过了 Polygon，在公链中排到了第 6 位。

在 People‘s Launchpad 的 IDO 中，用户质押 Ally 或超过 0.00025 BTC 获得可以兑换 MERL 购买资格的积分奖励，可累计奖励的质押 BTC 上限为 0.02，可对应获得的 MERL 代币为 460 枚。该轮分配较少，仅占代币总量的 1%。但尽管如此，按照当前 MERL 2.9 美金的场外计价计算，其收益率也超过 100%。在第二轮质押激励活动中，Merlin 分配了其代币总量的 20%，用户通过 Merlin's Seal 可以在 Merlin Chain 上质押 BTC、Bitmap、USDT、USDC 和部分 BRC-20 与 BRC-420 资产。用户在 Merlin 上的资产会每小时以 USD 计价进行一次快照，最后该日均价乘以 10000 便是用户获得的积分。第二轮质押活动采取了类似 Blast 的组队模式，用户可以选择队长和成员两个身份，选择队长身份可以获得一个邀请码，而选择队员身份则需要输入队长的邀请码绑定队伍。

Merlin 在当前落地的比特币 Layer2 方案中技术成熟，可以解放 Layer1 资产的流动性，主网的比特币可以在 Merlin 上低成本的流动。其背后依靠的 Bitmap 生态社区非常庞大，技术也相对完善，长期来看应该会有不错的发展。现阶段在 Merlin 上的质押具有极高的收益率，除了 MERL 的收益预期外，还有机会获得项目方空投的相应 Meme 或其他代币，比如官方空投的 Voya 代币，单号质押超过 0.01 BTC 便可以获得 90 枚 Voya 代币空投，上线以来币价不断上涨，最高到达了发行价的 514%，现阶段报价 5.89 美金，质押时按照比特币 50000 美金的均价计算，收益率高达 106% 。

2.3 Rollup

2.3.1 BitVM

BitVM 是基于 Optimistic Rollup 的比特币 Layer2。类似于以太坊上的 Optimistic Rollup，交易者首先在比特币主网向 Layer2 发送交易信息，然后在 Layer2 对交易进行计算与打包，得到的结果发送至 Layer1 的智能合约进行确认，这个过程需要留给验证者一定时间对证明者的陈述提出挑战。但比特币并不具备原生智能合约，所以具体实现不像以太坊的 Optimistic Rollup 一样简单，涉及了 Bit Value Commitment，Logic Gate Commitment 和 Binary Circuit Commitment 等过程，下文中分别用 BVC，LGC，BCC 对这三者进行代指。

• BVC（Bit Value Commitment）：BVC 本质上是一个电平结果，只有 0 和 1 两种可能，类似于其他编程语言中的 Bool 类型变量，比特币是基于栈的脚本语言操作，并不存在这种类型的变量，因而在 BitVM 中使用了字节码的组合对其进行模拟。

  <Input Preimage of HASH>
  OP_IF
      OP_HASH160    //Hash the input of user
      <HASH1>
      OP_EQUALVERIFY    //Output 1 if Hash（input）== HASH1
      <1>
   OP_ELSE
      OP_HASH160    //Hash the input of user
      <HASH2>
      OP_EQUALVERIFY    //Output 0 if Hash（input）== HASH2
      <0>   
  

• 在 BVC 中，用户需要首先需要提交一个输入，然后在比特币主网上对输入进行哈希，只有当输入的哈希结果等于 HASH1 或者 HASH0 时才会对脚本解锁，当哈希结果为 HASH1 时，输出为 1，当哈希结果为 HASH2 时，输出为 0。接下来的描述中，我们会将整个代码段打包成一个 OP_BITCOMMITMENT 操作码，简化描述过程。

• LGC（Logic Gate Commitment）：计算机中所有函数从本质上可以对应为一系列 Bool 门电路的组合，而任何门电路经过化简，都可以等效为一系列与非门电路的组合，也就是说，如果我们可以在比特币主网通过字节码模拟出与非门电路，本质上就可以复现任何函数。虽然比特币中没有直接实现与非的操作码，但是有与门 OP_BOOLAND 以及非门 OP_NOT，通过这两个操作码的叠加便可复现与非门功能。对于两个经由 OP_BITCOMMITMENT 得到的输出电平，我们通过 OP_BOOLAND 和 OP_NOT 操作码便可以构成一个与非输出电路。

• BCC（Binary Circuit Commitment）：在 LGC 电路的基础上，我们可以在输入与输出间构建特定的门电路关系，而在 BCC 门电路中，这个输入来自于 TapScript 脚本中所对应的哈希原像，而不同的 Taproot 地址对应一个不同的门，我们称之为 TapLeaf，众多 TapLeaf 构成了一个 Taptree，作为 BCC 电路的输入。

理想情况下，由 BitVM 的证明者在链下对电路进行编译与计算，然后将得出的结果返回给比特币主网执行即可。但是由于链下的过程并不由智能合约自动化执行，为防止证明者的作恶，BitVm 需要在主网的验证者进行挑战。挑战过程中，验证者首先会复现某个 TapLeaf 门电路的输出，然后将其与证明者提供的其他 TapLeaf 结果一起作为输入驱动电路。如果输出 False，则挑战成功，说明证明者作假，反之则挑战失败。但要完成这一过程，需要挑战者和验证者提前对 Taproot 电路进行共享，并且现阶段只能实现单一验证者与单一证明者的交互。

2.3.2 SatoshiVM

SatoshiVM 是一种 EVM 兼容的 Zk Rollup 型比特币 Layer2 方案。SatoshiVM 上智能合约的实现方式与 BitVM 上相同，都是使用了 Taproot 电路模拟复杂函数，因而不再赘述。SatoshiVM 总体分为三层，分别是 Settlement Layer，Sequencing Layer 和 Proving Layer。Settlement Layer 也就是比特币主网，负责提供 DA 层，存储交易的 Merkle 根和零知识证明同时通过 Taproot 电路验证 Layer2 打包交易的正确性而进行结算。Sequencing Layer 负责对交易进行打包和处理，将交易的计算结果和零知识证明一同返回到主网。Proving Layer 负责针对 Sequencing Layer 传来的 Task 生成零知识证明并传回 Sequencing Layer。

2.3.3 BL2

BL2 的是基于 VM 通用协议（官方预设中可以兼容所有主流虚拟机的虚拟机协议）设计的 Zk Rollup 类型比特币 Layer2。和其他 Zk Rollup 的 Layer2类似，其 Rollup Layer 主要也是通过 zkEvm 对交易进行打包并生成相应零知识证明。BL2 的 DA 层引入了 Celsetia 存储批量的交易数据而仅使用 BL2 网络存储零知识证明，最后将零知识证明的验证和 BVC 在内的少量验证数据返回主网进行结算。

BL2 的 X 账户最近更新频繁，基本处于日更的状态，也公示发展规划以及代币方案，会将 20 % 的代币分配给 OG Mining，同时也预示了近期测试网的上线。现阶段该项目相对其他比特币 Layer2 比较小众，处于早期状态，引入了 Celestia，比特币 Layer2 等最近较为火热的概念，概念上足够有热度。但其官网没有设计实际性的功能，仅有预期的演示，没有项目白皮书。同时设定的目标过高，比如比特币上的账户抽象以及兼容主流虚拟机的 VM 协议，实现难度都不小，团队最终能否有能力完成这一目标并不确定，因而现阶段还难以对项目做出一个准确的评判。

2.3.4 B2 Network

B2 Network 是以比特币为结算层和 DA 层的 zkRollup 型 Layer2，在结构上总体可以分为 Rollup Layer 和 DA Layer 两层。用户的交易会首先在 Rollup Layer 提交和处理，Rollup Layer 采用 zkEvm 的方案执行用户交易并输出相关证明，并将用户状态也存储在 ZK-Rollup 层。批量打包好的交易和生成的零知识证明将被转发到 DA Layer 进行存储和验证。DA Layer 可以细分为去中心化存储节点，B2 Node 和比特币主网三个部分。去中心化存储节点接收 Rollup 数据后，定期生成基于 Rollup 数据的时间和空间的零知识证明，并将生成的零知识存储证明发送给 B2 Node。B2 Node 则负责对数据进行链外校验，校验完成后将交易数据和相应零知识验证以 TapScript 的形式在比特币主网进行记录。比特币主网将负责确认零知识验证的真实性并进行最终结算。

B2 Network 在各大 BTC Layer2 方案中有着不错的关注度，在 X 上已有 30 万粉丝，超过了 BEVM 的 14 万和同为 Zk Rollup Layer2 的 SatoshiVM 的 16.6 万。同时该项目得到了包括 OKX，HashKey 在内的种子轮融资，备受关注，现阶段链上 TVL 已超过了 6 亿美金。

B2 Network 上线了主网 B2 Buzz，现阶段要使用 B2 Network 必须获得邀请链接，而不能直接参与。B2 Network 借鉴了 Blast 的传播模式，在新入局者和已入局者之间进行了一个强有力的双向利益绑定，给到已入局者充分的项目推广动力。完成关注官网推特等简单任务后便可以进入质押界面，现阶段支持利用 BTC，Ethereum，BSC 和 Polygon 四条公链上的资产进行质押。比特币主网的资产除比特币外，铭文 ORDI 和 SATS 也可以进行质押。如果质押 BTC 资产则直接对资产进行转账即可，而如果要质押铭文资产，需要先后经历铭刻和转账阶段。值得注意的是，由于比特币主网并没有智能合约，所以现阶段的 BTC Layer2 跨链转账中，资产本质是被多签锁定在了一个特定的 BTC 地址。现阶段在 B2 Network 上质押的资产最早要等到今年 4 月才可以释放，而期间质押获得的积分可以兑换矿机组件进行虚拟挖矿，其中 BASIC 矿机仅需要 10 个组件便可开启，而 ADVANCED 矿机则需要超过 80 个组件。

官方公布了部分代币计划，将 5% 的代币总量用于奖励虚拟挖矿，另外将 5% 分配给 B2 Network 上的生态项目进行空投。现阶段项目方在 Tokenomics 公平性相互内卷的情况下，B2 Network 只分配 10% 的代币总量，难以充分调动社区的热情，预计 B2 Network 后期应该会有其他质押激励或 LaunchPad 的计划。

2.4 综合对比

综合三种比特币的二层网络形式，闪电网络拥有最快的交易速度和最低的交易成本，在比特币的实时支付以及线下购买物品的过程中有着更多的应用。但是如果要实现比特币上应用生态的开发，搭建各类 DeFi 或者跨链协议闪电网络物流从稳定性还是安全性上都难以支持，因而应用层市场的竞争主要在侧链与 Rollup 类型之间展开。相对来说侧链方案不用在主网确认交易，同时有着更为成熟的技术方案和实现难度，因而现阶段在三者中有最高的 TVL。由于比特币主网上智能合约的缺失，现阶段对于 Rollup 传回数据的确认方案还在发展之中，具体的落地可能还需要一段时间的等待。

3. 比特币跨链桥

3.1 Multibit

Multibit 是比特币网络上专门针对 BRC20 资产设计的跨链桥，现阶段支持了 BRC20 资产向 Ethereum，BSC，Solana 和 Polygon 四条链上的迁移。跨链过程中，用户首先需要将资产发送到一个 Multibit 指定的 BRC20 地址，等待 Multibit 在主网确定资产的转移后，用户便有了在其他链上铸造相应资产的权限，最终完成跨链还需要用户支付 gas 在另一条链上 Mint。现阶段可以对 BRC20 这类铭文资产提供跨链的跨链桥中，Multibit 具有最好的交互性并且资产的 BRC20 资产数量也最多，包括了 ORDI 在内的十余种 BRC20 资产。此外，Multibit 还积极拓展了 BRC20 之外资产的跨链，现阶段支持了 BTC 原生稳定币协议 Bitstable 的治理代币和稳定币的 Farming 和跨链。在现阶段对 BTC 衍生资产提供跨链的跨链桥中，Multibit 是赛道中最前沿的存在。

3.2 Sobit

Sobit 是在 Solana 和比特币主网间建立的跨链协议，现阶段的跨链资产主要为 BRC20 代币以及 Sobit 的原生代币。用户在比特币主网上将 BRC20 资产质押到指定的 Sobit 地址，等待 Sobit 的验证网络验证通过后，用户便可以在 Solana 网络的指定地址 Mint 映射的资产。SoBit 验证网络的核心是基于验证器的框架，需要多个受信任的验证器来批准跨链交易，为防止未经授权的转账提供了额外的安全保障，这种措施可以显著提高系统的安全性和鲁棒性。Sobit 的原生代币为 Sobb，可用来支付 Sobit 跨链桥的跨链费用，总量为 10 亿枚。Sobb 将 74% 的资产以 Fair Launch 的方式进行了分配。和比特币上其他 DeFi 协议以及跨链协议代币上线后的情况不同， Sobb 币价短暂上行后便进入了下降周期，而且跌幅超过 90%，并且最近并没有伴随着 BTC 上涨的热情有明显的起势，这可能和 Sobb 所选赛道有关。Sobit 和 Multibit 选取的服务对象高度重合，但现阶段 Sobit 只能支持面向 Solana 的跨链，同时可跨链的 BRC20 资产也只有三种。相比同样提供 BRC20 资产跨链的 Multibit，Sobit 在生态和跨链资产的完善性上相差较远，因而在与 Multibit 的竞争中难以取得优势。

3.3 Meson Fi

Meson Fi 是基于 HTLC（Hash Time Locked Contract）原理实现的跨链桥，现阶段已经实现了包括 BTC，ETH，SOL 在内的 17 条主流公链间的跨链交互。跨链过程中，用户在链下对交易信息签名后提交给 Meson Contract 确认并在原链锁定相应资产，Meson Contract 在确认消息后通过 Relayer 将消息广播到目标链上。其中 Relayer 有 P2P 节点，中心化节点和无节点三种情况，P2P 节点具有更好的安全性，中心化节点有更高的效率和可用性而不通过节点的情况则需要用户在两条链上均持有一定资产，用户可以根据实际情况选择。目标链上的 LP 通过 Meson Contract 的 postSwap 检验交易的正确性后也在 Meson Contract 上调用 Lock 方法锁定相应资产，之后将地址暴露到 Meson Fi。接下来的操作便是 HTLC 的过程，用户在原链指定 LP 地址与创建哈希锁，在目标链通过暴露哈希锁原像取出资产，LP 再通过原像在原链取出用户锁定的资产。

Meson Fi 并不是一条专门针对比特币资产设计的跨链桥，更类似于 LayerZero 这种全链桥。但现阶段的主流 BTC Layer2 诸如 B2 Network，Merlin Chain 以及 Bevm 均与其建立了合作关系并在质押过程中推荐使用 Meson Fi 进行资产的跨链。据官方披露，Meson Fi 在 Merlin Chain 质押的三天活动期间处理了超 20 万笔交易，以及约 2000 枚 BTC 资产的跨链质押，几乎包揽了所有主流链跨向比特币的交易。比特币上 Layer2 不断发布并推出质押激励的这一过程中，Meson Fi 可以吸引到大量资产的跨链，应该会为其后续生态的壮大以及提高跨链收益带来不少促进作用。

3.4 综合对比

总的来说，Meson Fi 和 另外两条跨链桥属于两个种类。Meson Fi 本质是一条全链形式的跨链桥，但是刚好与比特币的许多 Layer2 达成了合作，帮助其桥接来自于其他网络的资产。而 Sobit 和 Multibit 是针对比特币原生资产设计的跨链桥，服务对象是 BRC20 资产以及比特币上其他 DeFi 和稳定币协议资产。相对来说，Multibit 提供的 BRC20 资产种类更多，包括了 ORDI、SATS 在内的数十种资产，而 Sobit 至今仍只支持了三种 BRC20 资产。此外，Multibit 和部分比特币稳定币协议也建立了合作关系，提供了相关的跨链服务和质押收益活动，有着更全面的服务类型。最后 Multibit 还有更好的跨链流动性，提供了 Ethereum、Solana 和 Polygon 在内共计 5 条主流链的跨链服务。

4. 比特币稳定币

4.1 BitSmiley

BitSmiley 是基于 Fintegra 框架建立在比特币主网上的一系列协议，包含了稳定币协议，借贷协议和衍生品协议。用户通过其稳定币协议超额抵押 BTC，可以铸造出 bitUSD，而当用户想撤回其抵押的 BTC 时，需要将 bitUSD 发送回 Vault Wallet 进行销毁并支付一定手续费。而当质押品价值低于一定阈值时，BItSmiley 会进入对质押资产的自动清算流程，清算价格的计算公式如下：

$𝐿𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑃𝑟𝑖𝑐𝑒 = \frac{𝑏𝑖𝑡𝑈𝑆𝐷𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 ∗ 𝐿𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜}{𝑄𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑡𝑦 𝑜𝑓 𝐶𝑜𝑙𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 } $

可以看到，具体的清算价格与用户抵押品实时的价值和所铸造 bitUSD 数量有关，其中 Liquidation Ratio 为一个固定的常数。在清算过程中，为了防止价格波动对被清算者造成的损失，BItSmily 中设计了一个 Liquidation Penalty 来进行补偿，清算时间越长，这个补偿的数额越大。资产的清算采取了荷兰拍的竞价方式，以达到最短时间内完成资产清算的目的。同时，BitSmiley 协议自身的盈余会被存储到指定账户，并定时进行拍卖，拍卖形式为 BTC 竞价的英国拍卖，这种方式可以对盈余资产的价值进行最大的发掘。对于这部分盈余资产，BitSmiley 项目方将 90% 用于对链上质押者的补贴，剩余 10% 则分配给 BitSmiley 团队作为日常维护成本。在 BitSmiley 的借贷协议中，也提出了一些针对比特币网络的结算机制创新。由于比特币主网 10 分钟一个区块的出块速度，无法像以太坊一样方便的引入预言机对价格的波动进行实时判断，所以在 BitSmiley 中引入了保险第三方的机制来避免另一方没有按时交付的情况，用户可以选择提前向第三方支付一定 BTC 作为交易保险（双方均需要支付），当某一方未按时完成交易时，则由担保方向另一方补偿损失。

BitSmiley 上提供了丰富的 DeFi 以及稳定币功能，并且在清算机制上也进行了许多创新以更好保障用户利益并提高对于比特币网络的适配情况。无论从结算机制还是抵押机制来看，BitSmiley 都是一个优秀的稳定币 与 DeFi 模型，何况比特币生态还在方兴未艾的状态，BitSmiley 应该能在稳定币的竞争中占到相当的市场份额。

4.2 BitStable

BitStable 同样是一个基于超额抵押设计的比特币稳定币协议，现阶段支持来自比特币主网的 Ordi 和 Mubi 资产以及以太坊的 USDT 抵押。根据三种资产的波动率，BitStable 设置了不同的超额抵押比例，USDT 是 0%，Ordi 是 70%，而 Mubi 达到了 90%。

BitStable 还在以太坊上部署了相应智能合约，质押获得的 DALL 稳定币可以在以太坊上 1:1 兑换 USDT 与 USDC。同时，BitStable 采取了双币机制，除了稳定币 DALL 外，其自身采用了 BSSB 作为治理代币 ，通过 BSSB 可以参与社区的投票治理，同时共享网络的收益。BSSB 总量为 2100 万枚，被以两种方式进行了分配。第一种是通过在比特币网络上质押 DALL 代币赚取相应 BSSB 治理代币，项目方将陆续通过质押奖励分配出 50% 的 BSSB 代币。第二种方式是去年 11 月底在 Bounce Finance 上进行的两轮 LaunchPad，分别通过 Auction 质押拍卖以及固定价格拍卖分发了 30% 和 20% 的 BSSB。但是在 Auction 质押拍卖中出现了黑客攻击的情况，导致超过 300 万枚 BBSB 代币被销毁。

不过这个过程中项目团队及时的对黑客攻击做出了应对，对于剩余未被黑客攻击影响的 25% 的代币仍然进行了发放，虽然付出了更高的成本，但这一措施较好的恢复了社区的信心，最终没有导致开盘后闪崩的情况出现。

5. 比特币 DeFi

5.1 Bounce Finance

Bounce Finance 由一系列的 DeFi 生态项目组成，包括了 BounceBit，BounceBox 和 Bounce Auction 三部分。值得注意的是，Bounce Finance 最早并不是服务于 BTC 生态的项目，而是针对以太坊和币安链设置的一个拍卖协议，去年 5 月才趁着比特币开发热潮转移了阵地。BounceBit 是一条 EVM 兼容的比特币 POS 侧链，而其上用来选取验证者的资产则是从比特币主网质押的比特币。同时，BounceBit 中引入了混合收益机制，用户通过在 BounceBit 质押 BTC 资产，既可以在链上通过 POS 验证和相关 DeFi 协议赚取收益，同时还可以通过链上镜像机制，在 CEX 上赚取相应收益后，将资产安全的转移与转出。BounceBox 则类似于 Web2 中的应用商店，发布者可以在其中自定义设计一个 dApp，也就是 box，完成后通过 BounceBox 进行发放，然后用户便可以选择自己喜欢的 box 参与其中的 DeFi 活动。而 Bounce Auction 则是项目原来在以太坊上的主体部分，主要进行各种资产的拍卖，并提供了包括固定价拍卖，英国拍卖和荷兰拍卖在内的各式拍卖方式。

Bounce 的原生代币 Auction 在 2021 年便进行了发放，并在 Bounce Finance 上进行的多轮代币 LaunchPad 中作为获得积分奖励的指定质押代币，质押奖励活动拉动了最近 Auction 代币价格的不断上涨。而更值得关注的是 Bounce 在转向比特币后所新搭建的质押链 BounceBit，现阶段开启了链上质押获取积分与测试网交互积分活动，项目的 X 账户上也明确表示了后续可以用积分兑换代币并且代币的发行就会在今年 5 月进行。

5.2 Orders Exchange

Orders Exchange 是一个完全构建在比特币网络上的 DeFi 项目，现阶段支持了数十种 BRC20 资产的限价与市价挂单交易，并计划后续推出 BRC20 资产之间的 Swap。Orders Exchange 的底层技术由 Ordinals Protocol，PSBT 和 Nostr Protocol 三部分构成。关于 Ordinals Protocol 的介绍可以参考 Kernel 之前的研报 Kernel Ventures: RGB 能否复刻 Ordinals 的热潮。PSBT 是比特币上的一种签名技术，用户通过 SIGHASH_SINGLE | ANYONECANPAY 签署由 Input 与 Output 组成的 PSBT-X 格式内容，Input 内是用户自己将执行的交易，而 Output 中包含的内容是用户执行交易的前提，需要有另一个用户执行了 Output 内容并进行 SIGHASH_ALL 签名并公示在主网上后，Input 中的内容才最终生效。Orders Exchange 的挂单交易中，用户通过 PSBT 签名方式完成挂单并等待另一方完成交易。

Nostr 是根据 NIP-100 设置的一种资产转移协议，提高了资产在不同 DEX 间的互操作性。该项目全部 1 亿枚代币已完全释放，虽然项目方在白皮书中强调该代币仅为实验代币，不具备任何价值，但项目方精心设计的空投计划还是表现出了明显的代币经济意图。初始代币的分配方向主要有 3 个，45% 的代币被分配给了在 Orders Exchage 上的交易者，40% 的代币被空投给了早期的用户与推广者，10% 被分配给了开发者。但值得注意的是，40% 的空投部分无论在官网还是官推都没有详细介绍分配方式，同时在官方宣称的空投后也没有在推特或 Discord 的 Orders 社群激起讨论，因而空投的实际发放情况存疑。整体来看 Orders Exchange 的买单挂单页面直观，清晰，可以看到按顺序排列的所有买单与卖单价格，在现阶段提供 BRC20 买卖的平台中，质量上乘。后续推出 BRC20 代币间的 Swap 服务，应该能对帮助到协议的价值捕获。

5.3 Alex

Alex 是在比特币侧链 Stacks 上建立的 DeFi Protocol，现阶段支持了 Swap，Lending，Borrow 等交易类型。同时，Alex 还对传统DeFi 交易模行了创新。首先是 Swap，传统的 Swap 计价模式可以分为普通币对的 x*y=k 与稳定币的 x+y=k 两种，但在 Alex 中可以自由设置币对的交易规则，按照一定的比例设置为 x*y=k 和 x+y=k 两种模型的线性组合。同时 Alex 还引入了 OrderBook 这种链上链下相结合的订单薄模式，使用户可以零成本的快速取消挂单。最后 Alex 提供了固定利率的借贷活动，并且为借贷服务建立了多元化抵押品池而非传统的单一抵押品，其中的抵押品由风险资产和无风险资产组成，降低了借贷的风险。

不同于比特币生态的其他 DeFi 项目在 Ordinals 协议带火比特币生态后才陆续入场，Alex 早在上一轮牛市就开始了对于比特币 DeFi 生态的布局，并拿到了种子轮的融资。无论是从交易的性能还是交易的种类上看，Alex 在现阶段 BTC 生态的 DeFi 中处于相对领先的水平，甚至许多以太坊上的 DeFi 项目都达不到 Alex 的交易体验。Alex 的原生代币 Alex Lab 总量为 10 亿枚，现阶段已经释放了总量的 60%，后续可以通过在 Alex 质押或提供流动性赚取一部分代币，但是相应的收益很难达到早期上线时的水平了。作为 BTC 上现阶段最完善的 DeFi 项目，Alex 的市值并不算高，而且这轮牛市中，BTC 生态应该会是重要甚至主要叙事，应该会给现阶段的整个 BTC 生态带来不少溢价。此外，最近 Alex 部署的侧链 Stacks 也将迎来重要的中本聪升级，届时 Stacks 无论在交易速度还是交易成本上都会有大幅优化，安全性也将背靠比特币主网，成为一条真正的 Layer2。这一升级也能大大降低 Alex 自身的运行成本并改善其交易体验与安全性，更多资金涌入 Stacks 链也可以为 Alex 提供更大的市场与交易需求，为协议带来更多的收益。

6. 总结

Ordinals 协议的应用，改变了比特币主网无法实现复杂逻辑和发行资产的原状，借鉴或改进 Ordinals 的思路，各类资产协议也在比特币网络上接连被推出。但比特币主网的应用层并没有提供这方面服务的准备，在铭文资产爆发的情况下，比特币应用所能实现的功能显得相当落后，因而现阶段比特币网络上应用的开发成了各方抢占的热点。在各类应用的发展中，Layer2 有着最高的优先级，因为其他各类 DeFi 协议无论如何发展也只是改善了交易体验，但如果无法改善主网的交易速度和降低交易成本，比特币主网的资产流动性始终难以得到释放，链上充斥着的也更多会是为了投机进行的打新交易。在比特币主网完成了对于交易速度和成本的改进后，下一步便是对于交易体验和交易多样性的改进。各类 DeFi 或者稳定币协议，为交易者提供了多样的金融衍生品交易。最后便是能够使比特币主网和其他网络资产互相流通的跨链协议，比特币上的跨链协议相对成熟，主要其不完全由于比特币主网的开发热潮兴起，许多全链桥和主流跨链桥设计之初便提供了对比特币网络的跨链服务。对于 SocialFi 和 GameFi 这类 dApp，由于比特币主网高 gas ，高延迟的限制，现阶段还未出现现象级的项目，但是随着二层网络的提速与扩容，未来在比特币二层网络上得到发展的可能性会比较大。几乎可以肯定，比特币生态至少会是这轮牛市的热点之一，甚至会是主流叙事。有了充分的热情和巨大的市场，虽然比特币的各生态还在开发早期阶段，相信这轮牛市中将可以看到各个赛道优秀项目的涌现。

Kernel Ventures是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、dApps，尤其是ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考

1. BEVM白皮书：https://github.com/btclayer2/BEVM-white-paper

2. 什么是比特币默克尔化抽象语法树：https://www.btcstudy.org/2021/09/07/what-is-a-bitcoin-merklized-abstract-syntax-tree-mast/#MAST-的一个例子

3. BitVM白皮书：https://bitvm.org/bitvm.pdf

4. 比特币脚本原理：https://happypeter.github.io/binfo/bitcoin-scripts

5. SatoshiVM 官网：https://www.satoshivm.io/

6. Multibit's Docs：https://docs.multibit.exchange/multibit/protocol/cross-chain-process

7. Alex 白皮书：https://docs.alexgo.io/

8. Merlin 技术文档：https://docs.merlinchain.io/merlin-docs/

9. Sobit 白皮书：https://sobit.gitbook.io/sobit/

作者：Kernel Ventures Jerry Luo

审稿：Kernel Ventures Mandy, Kernel Ventures Joshua

TLDR：

1. 以太坊已经完成前三个升级阶段，分别解决了开发门槛，DoS 攻击以及 POS 转型的问题，现阶段的主要升级目标是降低交易费用并优化用户体验。

2. EIP-1553，EIP-4788，EIP-5656，EIP-6780 四个提案分别实现了降低合约间交互成本，提高信标链访问效率，降低数据复制成本以及限制 SELFDESTRUCT 字节码的作用权限。

3. EIP-4844 通过引入外挂在区块上的 blob 数据，可以大大提高以太坊的 TPS 并降低数据存储成本。

4. 坎昆升级对于 DA 赛道中的以太坊专用 DA 会有额外利好并且现阶段以太坊基金会对于数据存储中完全没有借助以太坊的 DA 方案持排斥态度。

5. 由于 Op Layer2 更成熟的开发环境同时以及对以太坊 DA 层更多的需求，坎昆升级可能会给其带来相对更多的利好。

6. 坎昆升级可以提高 DApp 的性能上限，使得 DApp 具有更接近 Web2 中 App 的功能。热度没有消散又需要以太坊上大量存储空间的全链游戏值得关注。

7. 现阶段以太坊生态存在低估，坎昆升级可能成为以太坊开始走强的信号。

1. 以太坊升级之路

自去年 10 月 16 日 Cointelegraph 发布比特币 ETF 通过的假新闻到今年 1 月 11 日 ETF 的最终通过，整个加密市场经历了一段持续的上涨。由于 ETF 最直接的利好对象是比特币，这段时间内以太坊和比特币走势出现了背离的情况，比特币最高接近 49000 美金，已收复上轮牛市峰值的 2/3，而以太坊最高仅至 2700 美金附近，刚刚超过上轮牛市峰值的一半。但自比特币 ETF 落地以来，ETH/BTC 走势出现了显著回升，除了即将到来的以太坊 ETF 预期外，另一个重要原因便是一拖再拖的坎昆升级最近也宣布了在 Goerli 测试网的公开测试，释放出了即将进行的信号。从目前的情况来看，坎昆升级的时间将不会早于 2024 第一季度。坎昆升级致力于解决现阶段在以太坊上 TPS 低下与交易费用高昂的问题，属于以太坊 Serenity 升级阶段的一部分。Serenity 之前，以太坊已经经历了 Frontier，Homestead，Metropolis，三个阶段。前三个阶段分别解决了以太坊上开发门槛，DoS 攻击以及 POS 转型的问题。在以太坊 Roadmap 中明确指出，现阶段的主要目标则是实现 ”Cheaper Transactions“ 和 “Better User Experience”。

2. 坎昆升级核心内容

以太坊作为一个去中心化社区，其升级方案来源于开发者社区提出并最终经以太坊社区多数赞同的提案，其中得以通过的是 ERC 提案，还在讨论中或者即将在主网施行的统称 EIP 提案。此次坎昆升级预期将通过 5 个 EIP 提案，分别是 EIP-1153，EIP-4788，EIP-5656，EIP-6780 与 EIP-4844。

2.1 主线任务：EIP-4844

• Blob：在EIP-4844 中为以太坊引入了一种新的交易类型 blob，一个大小为 125kb 的数据包。Blob 对交易数据进行了压缩和编码并且并没有以 CALLDATA 字节码的形式在以太坊上进行永久存储，从而大大降低了 gas 消耗，但无法在 EVM 中直接访问。EIP-4844 推行后的以太坊中，每笔交易可以携带最多两个 blob，而每个区块最多可以携带 16 个 blob。但是以太坊社区建议每个区块携带的 blob 数量为 8 个，当超过这个数量后，虽然还可以继续携带，但是会面临相对不断增加的 gas 费，直到 16 个 blob 的上限。

此外，EIP-4844 中利用的另外两项核心技术分别是 KZG 多项式承诺与临时存储，这部分在我们机构前一篇文章 Kernel Ventures：一文探讨 DA 和历史数据层设计 中有详细分析。总而言之，通过 EIP-4844 对以太坊单个区块容量大小以及交易数据的存储位置进行了改动，在降低以太坊主网 gas 的同时大幅提升了主网的 TPS 。

2.2 支线任务：EIP-1153

• EIP-1153：这个提案的提出旨在降低合约交互过程中的存储成本。以太坊上一笔交易可以拆解为多个由 CALL 指令集创建的框架，这些框架可能隶属于不同合约，因而可能涉及多个合约的信息传输。状态在不同合约间存在两种传输方式，一种是以输入/输出的方式，另一种则是调用 SSTORE/SLOAD 字节码实现链上永久存储。前者中数据以内存的形式进行存储传输，具有较低的成本，但如果整个传输过程经过了任一不可信的第三方合约，都会存在巨大安全风险。但如果选择后者，又会带来一笔不小的存储开销，也会加重链上存储的负担。而 EIP-1153 的通过引入了瞬时存储的操作码 TSTORE 和 TLOAD 解决了这一问题。通过这两个字节码存储的变量具有和 SSTORE/SLOAD 字节码存储的变量有一样的性质，在传输过程中无法修改。但不同之处在于，瞬时存储的数据在这笔交易结束后不会留在链上，而是会和临时变量一样湮灭，通过这一方式，实现了状态传输过程的安全与相对较低的存储成本。

• EIP-4788：在以太坊 POS 升级后的信标链中，每个新的执行块包含父信标块的 Root。即使遗失了部分产生时间较早的 Root ，由于共识层完成存储的 Root 具有可靠性，因而我们在创建新区块的过程中，我们只需要留有最新的某几个 Root 便可。但是在创建新区块的过程中，频繁的从 EVM 向共识层请求数据会造成执行效率的低下并为 MEV 创造可能。因而在 EIP-4788 中提出使用一个专门的 Beacon Root Contract 对最新的 Root 进行存储，这使得父信标块的 Root 都是 EVM 暴露的，大大提高了对数据的调用效率。

• EIP-5656：对内存中的数据进行复制是以太坊上非常高频的一项基本操作，但在 EVM 上执行这项操作会产生许多开销。为了解决这一问题，以太坊社区在 EIP-5656 中提出了可以在 EVM 上高效进行复制的 MCOPY 操作码。MCOPY 使用了特殊的数据结构来短期存储被负责的数据，包括高效的分片访问和内存对象复制。拥有专用的 MCOPY 指令还能提供前瞻性保护，可以更好的应对未来以太坊升级中 CALL 指令的 gas 成本发生变化。

• EIP-6780：以太坊中，通过 SELFDESTRUCT 可以对某个合约进行销毁，并清空该合约的所有代码和所有与该合约相关的状态。但在以太坊未来即将使用的 Verkle Tree 结构中，这会带来巨大隐患。在使用 Verkle Tire 存储状态的以太坊中，清空的存储空间将被标记为之前已写入但为空，这不会导致 EVM 执行中出现可观察到的差异，但与未发生的操作相比，已创建和删除的合约会生成不同的 Verkle Commitment，这会导致 Verkle Tree 结构下的以太坊出现数据校验的问题。因而 EIP-6780 中的 SELFDESTRUCT 仅保留了将合约中的 ETH 退还指定地址的功能，会将与该合约相关的代码与存储状态继续保存在以太坊上。

3. 坎昆升级后的各大赛道

3.1 DA 赛道

3.1.1 生态价值探讨

关于 DA 原理与各种 DA 类型的介绍，可以参考我们的上一篇文章Kernel Ventures：一文探讨 DA 和历史数据层设计。对于 DA 项目来说，其收益来源于用户在其上进行数据存储并支付的费用，而其支出来源于维护存储网络运行与存储数据持久性和安全性所支付的费用。收益与支出相减，所余下的便是网络积累下的价值。DA 项目要实现价值的提升，最主要的手段便是提高网络存储空间利用率，吸引尽可能多的用户利用网络进行存储。另一方面，在存储技术上的改进比如压缩数据或者分片存储可以减少网络的支出，从另一方面实现价值更高的积累。

3.1.2 DA 赛道细分

现阶段提供 DA 服务的项目主要分为三种类型，分别是主链专用 DA，模块化 DA 以及存储公链 DA。三者的具体介绍与区别见Kernel Ventures：一文探讨 DA 和历史数据层设计 。

3.1.3 坎昆升级对 DA 项目的影响

• 用户需求：坎昆升级后，以太坊的历史交易数据将会有数十倍于原来的增长速度。这些历史数据随之也会带来更大的存储需求，但是由于当下坎昆升级后的以太坊并未实现存储性能的提升，因而主链的 DA 层对这些历史采取了简单的定期清理方式，这一部分数据的存储市场便自然落到了各类 DA 项目头上，从而为其带来了更大的用户需求。

• 发展方向：坎昆升级后以太坊历史数据的增加会促使各大 DA 项目方提高与以太坊的数据交互效率和互操作性来更好的抢占这部分市场。可以预见，各类跨公链的存储桥技术会成为存储公链 DA 与模块化 DA 的发展重点，而对于以太坊的主链专用 DA 来说，其也需要考虑如何进一步增强其与主网的兼容性，最小化传输成本与传输风险。

3.1.4 坎昆升级下的不同 DA 赛道

坎昆升级给以太坊带来更快数据增长的同时并没有改变全网同步的数据存储方式，这使得主链不得不对大量历史数据进行定期清理，下放交易数据长期存储的职能。但这部分历史数据在项目方进行空投，链上分析机构的数据分析等过程中仍存在需求。其背后的数据价值将引来不同 DA 项目方的争夺，而决定市场份额走向的关键便在于 DA 项目的数据安全性以及存储成本。

• 主链专用 DA：现阶段的主链 DA 项目比如 EthStorage 中，存储市场主要来源于以太坊上 NFT 项目的一些图片，音乐等大内存数据。主链 DA 由于在节点集群上和以太坊有高兼容性，可以低成本的与以太坊主网实现安全的数据交互。同时，其将存储索引数据存储在了以太坊主网智能合约上，并未将 DA 层完全脱离以太坊，从而得到了以太坊基金会的大力支持。对于以太坊带来的存储市场，主链专用 DA 相对其他 DA 有天然的优势。

• 存储公链 DA 和模块化 DA：这类非主链 DA 项目相对于以太坊的专用 DA 难以在坎昆升级中取得历史数据存储性能上的竞争优势。但现阶段的以太坊专用 DA 还处于测试阶段，未能实现完全的落地，而坎昆升级已迫在眉睫，如果在坎昆升级前专用 DA 项目无法给出一个已实现的存储方案，这轮数据价值的挖掘仍有可能被模块化 DA 主导。

3.1.5 坎昆升级下 DA 的机遇

• EthStorage：EthStorage 类的主链项目将是坎昆升级中最大的受益者，所以坎昆升级前后可以重点关注EthStorage 项目。此外，在近期坎昆升级可能于今年 2 月进行的消息放出后，EthStorage 的官推也是动作频频，先后发布了自己的最新官网与年度报告，宣传上显得是十分卖力。

Let’s celebrate the reveal of our new website! Please visit http://EthStorage.io to see the brand new design!

Meet the Frontier of Scalability

Real-time Cost Comparison with Ethereum

How EthStorage Works

Core Features of EthStorage

Applications Enabled by EthStorage

但是对比起最新官网的内容与 2022 版官网的内容，除了更酷炫的前端效果与更详细的介绍外，并未实现太多服务功能上的革新，主推的仍然是存储和 Web3Q 域名服务。有兴趣的话可以点击下面链接（https://galileo.web3q.io/faucet.w3q/faucet.html）领取测试代币 W3Q， 在 Galileo Chain network 网络上体验 EthStorage的服务，参与领取代币需要拥有一个 W3Q 域名或者主网余额超过 0.1 ETH 的账户。从水龙头最近的出水情况来看，尽管有了一定的宣传，现阶段并没有一个非常大的参与量。不过结合今年 7 月份 EthStorage 刚拿到 700 万美金的种子轮融资并且并没有看到这笔资金的明显出处，也有可能项目方在暗地酝酿某些基础设施的推进，等待这坎昆升级到来的前期发布以吸引最大热度。

• Celestia：Celestia 是现阶段模块化 DA 的龙头项目。相对于还在发展中的以太坊专用 DA 项目，Celestia 早在上轮牛市就开始发迹并拿到了首轮融资。经过了两年多的沉淀，Celestia 完善了其 Rollup 模型，代币模型并经过了长时间的测试网检验最终于 23 年的 10 月 31 号完成了其主网上线与首批空投。可以看到其币价从开盘以来便经历了一路的攀升，近日币价一度突破了 20 美金，按照现阶段 1.5 亿 TIA 的流通量来看，这一项目的市值已经达到了 30 亿美金附近。但是考虑到区块链历史存储赛道这一有限的服务群体，TIA 的市值已经远超了盈利模式更丰富的传统存储公链 Arweave 并直逼 Filecoin 的市值，尽管相对于牛市还有一定的上涨空间，现阶段 TIA 的市值存在一定的高估情况。不过在明星项目以及未消散的空投热情的加持下，如果坎昆升级能在今年第一季度如期推动，Celestia 仍是非常值得关注的项目。但有一点风险也很值得注意，以太坊基金会在涉及 Celestia 的讨论中多次强调，脱离了以太坊 DA 层的项目都不会是 Layer2，表现出了 Celestia 这类非以太坊原生存储项目的排斥态度。坎昆升级前后以太坊基金会可能的表态也将对 Celestia 价格的走势带来不确定性。

3.2 Layer2 赛道

3.2.1 生态价值探讨

由于以太坊上用户数量的不断增加与项目的不断开发，以太坊低下的 TPS 成为其生态进一步开发的巨大阻碍，同时以太坊上高昂的交易费用也使得一些涉及复杂交互的项目难以大范围推广。但是，许多项目已经落地以太坊，进行迁移存在着巨大的成本与风险，同时，除了专注于支付的比特币公链，再难找到具有以太坊同样安全性的公链。 Layer2 的出现便是尝试解决上述问题，其将交易的处理与计算全部放在另一条公链（Layer2）上进行，数据打包好后通过与 Layer1 桥接的智能合约进行验证；并在主网上更改状态。Layer2 专注于交易的处理与验证，以以太坊作为 DA 层存储压缩后的交易数据，因而有更快的速度与更低的计算成本。用户如果想使用 Layer2 执行交易，需要预先购买 Layer2 相应 token 并向网络运营者支付。而 Layer2 的网络运营者则需要为存储在以太坊的数据安全支付相应费用，用户为 Layer2 数据安全支付的费用减去 Layer2 向 Layer1 上数据安全支付的费用就是 Layer2 的网络营收。所以对于以太坊上的 Layer2 来说，下面两方面的提高可以带来更多的收益。从开源的角度来说，以太坊生态越活跃，项目越多，就会有更多用户和项目方有降低 gas 与加速交易的需求，从而为 Layer2 生态带来更大的用户基数，单笔交易获利不变前提下，更多的交易便会给 Layer2 网络运营者带来更多的收益。从节流的角度出发，如果以太坊自身的存储成本下降，Layer2 项目方所需支付的 DA 层存储费用下降，在交易数量不变的前提下，Layer2 运营者也可以获取更多的收益。

3.2.2 Layer2赛道细分

2018年前后，以太坊的 Layer2 方案呈现百花齐放的状况，存在着侧链，Rollup，状态通道和 Plasma 共计 4 种方案。但状态通道由于在链下通道传输过程中的数据不可用风险以及大量的悲伤攻击，现阶段已经被从 Layer2 的方案中逐渐边缘化。Plasma 类型比较小众，并且 TVL 总量在 Layer2 中也无法进入前 10，也不多加讨论。最后，对于侧链形式的 Layer2 方案，其完全没有采用以太坊作为 DA 层，因而逐渐被排除在了 Layer2 的定义之外。本文仅对当下主流的 Layer2 方案 Rollup进行讨论，并结合其细分赛道 ZKRollup 与 OpRollup 来分析。

Optimistic Rollup

• 实现原理：初始化阶段，Optimistic Rollup 链需要在以太坊主网上部署一个链桥合约，通过这个合约实现和以太坊主网的交互。Op Layer2 会将用户的交易数据进行批量打包后发送至以太坊，其中包括了 Layer2 上账户最新的状态根，批处理的根与压缩后的交易数据。现阶段，这些数据以 Calldata 的形式存储在链桥合约中，虽然相对在 MPT 中的永久存储已经减少了不少 gas，但仍是一笔不小的数据开销，同时也为 Op Layer2（Optimistic Rollup Layer2）未来可能的性能提升产生了不少阻碍。

• 现状：现阶段的 Op Layer2 是 Layer2 的第一大生态，TVL 排名前五的公链全部来自 Optimistic Rollup 生态，光是 Optimism 与 Arbitrium 两条公链的 TVL 总量之和便超过了 160 亿美金。

而 Op Rollup 生态现今能够占据领跑位置的一个主要原因便是其友好的开发环境，抢先 ZK Rollup 完成了第一轮 Layer2 的发布与主网上线，吸引了大量饱受以太坊手续费与低下 TPS 限制的 DApp 开发者，将 DApp 开发阵地从 Layer1 向 Layer2 迁移的转移。同时 Op Layer2 在底层有着与 EVM 更高的兼容性，为以太坊主网项目的迁移扫清了障碍，以最快的时间实现了以太坊上 Uniswap，Sushiswap，Cureve 等各类 DApp 在 Layer2 的部署，甚至还吸引了 Wordcoin 等项目从 Polygon 主网进行迁移。现阶段的 Op Layer2 既有 Uniswap V3 这类以太坊龙头 DeFi，还有 GMX 这类 TVL 超过1亿美金的原生 DeFi 项目，又有 Friend.tech 这类交易费破 2000 万的 SocialFi 项目，不仅完成了项目数量上的积累，各个赛道的高质量项目还带动了整个生态质的突破。但是从长期来看，ZK Layer2（ZK Rollup Layer2）有着更高的 TPS 上限以及单笔交易更低的 gas 消耗，当后续 ZK Rollup 技术逐渐完善后 Op Layer2 将会面临一场与 ZK Layer2 的激烈竞争。

ZK Rollup（Zeroknowledge Rollup）

• 实现原理：ZK Layer2 中的交易数据有着与 Op Layer2 相近的处理方式，在 Layer2 上进行打包处理后返回到 Layer1 的智能合约中以 Calldata 存储。但是交易数据在 Layer2 上多出了一步生成 ZKp 的计算过程，同时不需要向网络返回压缩后的交易数据而只需返还交易根和批处理根并附带用于对相应交易合法性验证的 ZKp 。通过 ZK Rollup 返回给 Layer1 的数据无需任何窗口期，验证通过后可以在主网得到实时更新。

• 现状：现阶段的 ZK Layer2 已经发展为了第二大 Layer2 生态，紧跟 Op Layer2 之后。TVL 排名前 10 的 Layer2 中，ZK 系的数量也占据了 4 个，但总体上呈现出多而不强的现象，大家都认为 ZK 系的 Layer2 很有发展前景，但就是无法发展起来。首先是因为早期 Op 系 Layer2 的率先发布已经吸引了许多开发者在其上的项目落地，如果无法从项目迁移中获得足够多的优势，项目方不太可能将已经在 Op Layer2 上产生稳定收益的项目进行迁移。其次是 ZK 系 Layer2 现在许多还在底层与以太坊的兼容性上进行努力，比如 ZK 系的明星项目 Linea 现阶段还无法兼容许多 EVM 操作码，为适应了 EVM 的开发者带来不少开发障碍，而另一个明星项目 zkSync 现阶段甚至几乎无法实现与 EVM 底层的兼容而只能兼容以太坊的一些开发工具。

与以太坊的兼容性还为其上原生项目的迁移带来了巨大难度。由于字节码不具有完全互操作性，项目方需要对合约底层进行更改以适配 zkEVM，这个过程存在着许多困难与风险因而大大拖慢了以太坊原生项目的迁移过程。可以看到，现阶段 ZK 系 Layer2 上的项目多为原生项目，并且以 Zigzag，SyncSwap 这类开发难度相对较低的 DeFi 为主，ZK Layer2 上项目的总量以及多样性都等待着进一步开发。但是，ZK Layer2 的优势在于其技术上的先进性，如果能够实现 zkEVM 与 EVM 的兼容和 ZKp 生成算法的完善，其相对 Op Layer2 会有更好的性能上限。这也是为什么即便现阶段 Op Layer2 主导的市场下也会不断有 ZK Layer2 项目出现的原因，在 Op Layer2 赛道已经被瓜分殆尽的情况下，后来者最合适的方式也只能是通过提出一种预期更好的方案以吸引用户从原有网络的迁移。但是即便有一天 ZK Layer2 实现了技术上的完善，如果 Op Layer2 上已经形成了一个足够全面的生态，有了足够多的项目落地，此时即便有更好性能的 Layer2，用户与开发者能否愿意承担巨大风险进行迁移也会是一个未知数。此外，Op Layer2 在这个阶段也在不断进行完善以稳固自身的生态地位，包括 Optimism 开源 Op Stack 以协助其他 Op Layer2 开发者的快速开发以及二分挑战法等对挑战方式的改进。当 ZK Layer2 在进行完善的过程中，Op Layer2 也没有放慢发展的脚步，所以现阶段 ZK Layer2 的重要任务便是抓紧密码学算法的完善与 EVM 的兼容以防止用户对 Op Layer2 生态依赖性的形成。

3.2.3 坎昆升级对 Layer2 的影响

• 交易速度：坎昆升级后，一个区块通过 blob 可以携带最多 20 倍于原来的数据，而保持区块的出块速度不变。因而理论上来说，以 Layer1 作为 DA 层和结算层的 Layer2 也可以得到相对原来最多 20 倍的 TPS 提升。即便按照 10 倍的增长进行估计，几大 Layer2 明星项目中任何一者的交易速度都将超过以太坊主网历史最高的交易速度。

• 交易费用：限制 Layer2 网络无法下降的一大重要原因来自向 Layer1 提供的数据安全费用，按当前报价计算，以太坊智能合约上 1KB Calldata 数据的存储价格就接近 3 美金。但通过坎昆升级，Layer2 打包的交易数据仅以 blobs 的形式存储在以太坊的共识层，1 GB 数据存储一个月也只花费大约 0.1 美金，这大大减少了 Layer2 的运营成本。而对于这部分开源产生的收益，Layer2 运营者肯定会让利一部分给用户以吸引更多的使用者从而降低 Layer2 的交易成本。

• 可拓展性：坎昆升级中对 Layer2 的影响主要来源于其临时存储的方案和新增的 blob 数据类型。临时存储会定期在主网上删除对当下验证作用不大的旧状态，减小了节点的存储压力，从而同时加快了 Layer1 与 Layer2 的网络同步与节点访问速度。而 blob 通过外带的巨大空间以及基于 gas 价格的灵活的调节机制，可以更好的适应网络交易量的变化，当交易量过大时增加一个区块携带的 blobs 数量，而当交易量下降时也可以随之减少。

3.2.4 坎昆升级下的不同 Layer2 赛道

坎昆升级的到来将对整个 Layer2 生态都会形成利好。因为坎昆升级中最核心的变动是降低了以太坊上数据存储的成本以及单个区块的大小，以以太坊为 DA 层的 Layer2 自然也可以得到相应 TPS 的上升并减少向 Layer1 支付的存储费用。但是由于两种 Rollup 对于以太坊 DA 层使用程度上的不同，对 Op Layer2 与 ZK Layer2 的利好程度会有所差异。

• Op Layer2：由于 Op Layer2 上需要将压缩后的完整交易数据留在以太坊上进行记录，导致其相对 ZK Layer2 需要向以太坊支付更多的交易费用。因而通过 EIP-4844 降低 gas 消耗后，Op Layer2 上相对可以获得更大幅度的手续费下调，从而相对缩小相对 ZK Layer2 在手续费差价上的劣势。同时，这轮以太坊的 gas 下调也必然吸引更多参与者和开发者的涌入，相对于没有发币并且底层难以兼容 EVM 的 ZK Layer2，更多的项目和资本会倾向涌入 Op Layer2，尤其是近段表现强势的 Arbitrium。这或许会带来以 Op Layer2 为主导的 Layer2 生态的新一轮开发，特别是受到高昂手续费影响而难以提供优质用户体验的 SocialFi 与 GameFi 项目。伴随着，这个阶段的 Layer2 上可能涌现许多可以接近 Web2 用户体验的优质项目。如果这轮开发高地再次被 Op 夺下，那么其将进一步拉开与 ZK Layer2 生态整体的差距，为后续 ZK Layer2 可能的追赶制造足够多的困难。

• ZK Layer2：相对 Op Layer2，由于ZK Layer2 不需要在链上存储交易的具体信息，gas 下调的利好会小于 Op Layer2。虽然 ZK Layer2 整体处于发展过程中并且没有 Op Layer2 上庞大的生态，但是 Op Layer2 上各项设施已经趋于完善，在其上的开发存在着更激烈的竞争，而对于坎昆升级吸引进来的新入局的开发者，要与已经很成熟的 Op Layer2 开发者竞争或许并非明智的选择。如果 ZK Layer2 能够在此阶段实现开发者配套设施的完善，为开发者提供更好的开发环境，考虑到 ZK Layer2 更好的预期以及市场竞争的激烈程度，或许新晋的开发者会选择涌入 ZK Layer2 赛道，这一过程反而会加速 ZK Layer2 的追赶过程，实现在 Op Layer2 彻底形成统治性优势前的超越。

3.2.5 坎昆升级下 Layer2 的机遇

• DYDX：DYDX 虽然是一个部署在以太坊上的 DEX，但其功能和原理与 Uniswap 这类以太坊上的传统 DEX 有很大区别。首先是其选用了订单薄而非主流 DEX 使用的 AMM 这种交易模式，使得用户可以获得更丝滑的交易体验，这也为其上进行杠杆交易创造了一个良好的条件。此外，其利用了 StarkEx 等第 2 层方案来实现可扩展性与处理交易，对交易在链外打包后传回链上。通过 Layer2 的底层原理，DYDX 使用户可以获得远低于传统 DEX 的交易成本，每笔交易的费用仅在 0.005 美金左右。而在坎昆升级这一以太坊以及相关 token 剧烈波动之际，几乎可以肯定会出现高风险投资比如杠杆交易资金量的激增。而通过坎昆升级，DYDX 上的交易费用即便在小额交易上也将实现对 CEX 的超越，同时还具有更高的公平性与安全性，因而对高风险投资以及杠杆爱好者提供了一个绝佳的交易环境。从上述角度考虑，坎昆升级将会给 DYDX 带来一个非常好的机遇。

• Rollup Node：对新出块的验证来说，坎昆升级中被定期清理的数据已经没有意义，但并非代表这些被清理的数据不存在价值。比如即将空投的项目方便需要完整的历史数据以确定每个即将接收空投的项目资金的安全性，还有一些链上分析的机构，往往也需要完整的历史数据对资金流向进行追溯。这个时候，一个选择便是向 Layer2 的 Rollup 运营者查询历史数据，在这个过程中 Rollup 运营者便可以对数据检索进行收费。因而在坎昆升级的大背景下，如果能有效的完善 Rollup 上的数据存储与检索机制，提前开发相关项目进行布局，将会大大提高项目存活与进一步发展的可能。

3.3 DApp 赛道

3.3.1 生态价值探讨

与 Web2 的应用相似，DApp 的作用也是为以太坊上的用户提供某项服务。比如 Uniswap 可以为用户实时提供不同 ERC20 token 的交换；Aave 为用户提供了超额抵押借贷与闪电贷的服务；Mirror 则为创作者提供了去中心化的内容创作机会。但不同的是，在 Web2 中，应用主要的获利方式是通过低成本与优质的服务吸引更多的用户引入其平台，然后以流量为价值，吸引第三方投放广告而从广告中获利。 但 DApp 全过程保持了对用户注意力的零侵犯，不向用户提供任何推荐，而是通过为用户提供某项服务后从单次服务中收取对应手续费。因而 DApp 的价值主要来自用户对 DApp 服务的使用次数以及每次交互过程的交互深度，如果 DApp 想要提高自身价值，就需要提供优于同类 DApp 的服务，从而使更多的开发者倾向于使用其而非其他 DApp 进行操作。

3.3.2 DApp 赛道细分

现阶段的以太坊 DApp 以 DeFi，GameFi，SocialFi 为主，早期存在一些 Gamble 项目，但由于以太坊交易速度的限制以及 EOS 这类更适合的公链的发布，Gamble 类项目现在在以太坊上已逐渐势微。这三类 DApp 分别提供了金融，游戏与社交方面的服务，并从中实现价值捕获。

DeFi

• 实现原理：本质来说，DeFi 是以太坊上的一个或一系列智能合约。DeFi 的发布阶段，需要在以太坊主网上部署相关合约（如币种合约、兑换合约等），合约通过接口实现 DeFi 功能模块与以太坊的交互。用户进行交互时，会调用合约接口进行存币、取币、兑换等操作，DeFi 智能合约会将交易数据打包，通过合约的脚本接口同以太坊交互，在以太坊链上记录状态变更。这个过程中，DeFi 合约会收取一定费用作为上下游流动性提供者的奖励以及自身获利。

• 现状：现阶段的以太坊上，DeFi 在 DApp 中占据了绝对的优势。除了跨链项目和 Layer2 项目外，DeFi 占据了以太坊上合约资产排名前 10 DApp 的其他席位。截止目前，以太坊上 DeFi 的累计用户数量已经超过了 4000 万，虽然受到熊市的影响，月活跃用户量经历了从 2021 年 11 月 峰值近 800 万的冲高回落，但是随着市场的回暖，现在的月用户量也回升到了 峰值的一半左右，并等待着下一轮牛市进行再次冲高。同时 DeFi 的类型也是越来越多样，功能越来越全面。从最早的币币交易、抵押借贷到现在的杠杆交易、定期购、NFT 金融、闪电贷等。Web2 中可以实现的金融方式在 DeFi 中都逐渐得到了实现，而 Web2 中不能实现的包括闪电贷等功能在 DeFi 中也得到了实现。

SocialFi

• 实现原理：与传统设计平台类似，SocialFi 上也支持个体进行内容创造同时将创造的内容通过平台进行发布以进行传播并进一步的为账户吸引粉丝，用户而言则可以通过平台查阅自己需要的内容，获取自己需要的服务。不同的是，用户发布的内容，内容发布者与粉丝的交互记录以及账户本身的信息都通过区块链智能合约进行去中心化的记录，也就是将信息的所有权交还了每个账户个体。对于 SocialFi 平台来说，越多的人愿意通过其平台进行内容创造和分享，其便可以通过提供这些服务获取更多的收益，用户使用 SocialFi 平台进行交互的费用减去对于账号和交易数据的存储费用便是 SocialFi 项目的获利。

• 现状：现阶段头部 SocialFi 的 UAW（User Active Wallet） 虽然貌似可以和 DeFi 比肩，但这往往来自部分项目的空投预期，非常不具有持久性，比如前段时间的 friend.tech ，在热潮过后的 UAW 量甚至不到 1000，从 5 名开外的 DeFi 与 SocialFi 间的对比也可以清楚看到这点。根本原因在于 SocialFi 的高服务费与低效使得其无法承担本该具有的社交属性而单纯沦落为了一个投机平台。

GameFi

• 实现原理：GameFi 的实现与 SocialFi 大体类似，只是应用的对象变成了游戏。现阶段 GameFi 项目方主流的盈利方式是通过出卖游戏中的道具进行获利。

• 现状：项目方想获取更多的获利，就必须吸引更多人参与游戏。而现阶段能吸引用户参与游戏的无非两点，一个是游戏的趣味性，驱使用户为了获得游戏的参与权或更好的游戏体验而不得不购买道具。另一个则是可以获利的预期，用户相信将来其可以以更高的价格卖出这些道具。第一种模式类似于 Steam ，项目方获得了真金白银而用户获得了游戏的享受。而另一种模式中如果用户和项目方的获利来源于不断涌入的新用户，而一旦新增资金无法抵消项目方的道具增发，项目会迅速陷入卖出，市场预期下降，持续卖出的恶性循环而难以持续性实现收益，具有 Ponzi 属性。而由于区块链手续费和交易速度带来的限制，现阶段的 GameFi 基本无法达到前一种模式要求的用户体验而以第二种模式居多。

3.3.3 坎昆升级对 DApp 的影响

• 性能优化：坎昆升级后一个区块内可以携带更多笔交易数据，对应到 DApp 便可以实现更多状态的变更。按照 8 个 blob 的平均扩容计算，坎昆升级后 DApp 的处理速度可以达到原来的十倍。

• 成本下降：数据存储成本是 DApp 项目方的一笔固定的支出，无论 Layer1 还是 Layer2 上的 DApp，都会直接或间接的利用以太坊对 DApp 内账户的状态进行记录。经过坎昆升级，DApp 中的每笔交易都可以以 Blob 的数据形式进行存储，从而大大降低 DApp 的运行成本。

• 功能拓展：受限于以太坊上高昂的存储成本，项目方在 DApp 开发过程中都在刻意减少上链的数据。这导致许多 Web2 中用户可以享受的体验无法向 DApp 进行迁移，比如 SocialFi 便无法支持推特中视频创作的需求，或者即便可以也无法是数据在底层享有等同以太坊的安全性。GameFi 中游戏的交互选项往往低级且无趣，因为每一次的状态变更都需要在链上进行记录。通过坎昆升级，项目方在上述方面便有了更多的尝试机会。

3.3.4 坎昆升级下的不同 DApp 赛道

• DeFi：坎昆升级中存储成本下降对 DeFi 带来的影响相对较小，因为 DeFi 中需要记录的只有合约中用户资产现在所处的状态，是质押，借贷还是其他状态，所需存储的数据量相对其他两种类型的 DApp 少很多。但坎昆升级带来的以太坊 TPS 的提高可以极大促进 DeFi 中交易频率较高的套利业务以及需要短期内完成开仓平仓的杠杆业务。同时，在单一币币交换中无法明显体现的存储成本降低这一改进在杠杆和套利交易中累积下来也可以节省大量手续费。

• SocialFi：坎昆升级对于 SocialFi 性能带来的提升最为直接。通过坎昆升级， 可以提高 SocialFi 智能合约处理和存储大量数据的能力从而提供更接近 Web2 的优质用户体验。同时，SocialFi 上用户创造、评论、点赞等基础操作交互也可以具有更低的成本，从而吸引真正社交导向的长期参与者。

• GameFi：对于上轮牛市中的资产上链游戏，其受到的影响与 DeFi 类似，存储成本下降相对较小，但是 TPS 的增加为游戏的高频交互提供了条件，可以提高游戏的交互实时性，支持改善游戏可玩性的复杂交互功能。全链游戏受到坎昆升级的影响更为直接。由于游戏的所有逻辑，状态，数据都存储在了链上，坎昆升级将大大降低游戏的运营与用户交互成本。同时，游戏初始部署的成本也会大大下降，从而降低游戏的开发门槛，促使未来更多全链游戏的出现。

3.3.5 坎昆升级下 DApp 的机遇

• Dark Forest：23 年三季度以来，或许是因为对于传统资产上链游戏不够去中心化的质疑，也可能单纯因为传统 GameFi 的叙事出现乏力，全链游戏开始爆火。但对于以太坊上的全链游戏来说，15 TPS 的交易速度与 CALLDATA 字段 16 gas 单个字节的存储成本大大限制了其发展上限。而坎昆升级的落地对这两个问题都能有很好的改善，结合 23 年下半年相关项目的不断开发，坎昆升级可能会为这个赛道带来比较大的利好。考虑到头部效应，Dark Forest 是少有的从少轮牛市走出来的 Fully On-Chain Game，有了比较完善的社区基础，而且还没有发行自己的代币，如果坎昆升级前后项目方有这个想法，应该能有一个不错的走势。

4. 总结

坎昆升级的落地将为以太坊带来更高的 TPS 和更低的存储费用，但同时也带来了激增的存储压力。明牌会受到巨大影响的是 DA 和 Layer2 的赛道。对于 DA 赛道，激增的存储压力下以太坊专用的 DA 将会迎来巨大利好，相关项目比如 EthStorage 值得关注，相比之下，数据底层存储中完全没有使用到以太坊的 DA 项目并未得到以太坊开发社区的支持，尽管也存在机会，但对待具体项目时需要更加谨慎。由于 ZK 系 Layer2 大多还未引入代币，加之近段坎昆升级预期下 Arbitrium 已经出现了明显走强，如果接下来 Arbitrium 不发生大的暴雷，Arb 及其生态相关的项目相比其他 Layer2 将在坎昆升级中更具优势。由于大量投机者的涌入，DYDX 项目在坎昆升级的节点也可能存在一定机会。最后，Rollup 对于 Layer2 相关交易历史数据的存储具有天然优势，如果说到提供历史数据访问服务，Layer2 上的 Rollup 也会是一个不错的选择。

如果从更长期的角度考虑，坎昆升级为各类 DApp 的开发以及性能创造了条件，将来势必看到 Web3 项目从交互功能和实时性上的逐渐向 Web2 的靠近，使得以太坊向世界计算机的目标进一步靠近，任何务实开发的项目方都值得进行长期投资。在最近一段时间大盘的涨幅中，以太坊相对比特币一直处于弱势状态，在比特币已经恢复到上轮牛市高点近 2/3 的情况下，以太坊却还未恢复上轮高点的 1/2。坎昆升级的到来或许能改变这一趋势，为以太坊带来一轮补涨，毕竟作为一条少有的能保持盈利并处于代币通缩的公链，现阶段确实存在价值的低估了。

Kernel Ventures是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、DApps，尤其是ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考

1. eips.ethereums-core：https://eips.ethereum.org/core

2. EthStorage 官网：https://eth-store.w3eth.io/#/

3. EIP-1153: Transient storage opcodes：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-1153

4. EIP-4788: Beacon block root in the EVM：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4788

5. EIP-5656: MCOPY - Memory copying instruction：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-5656

6. EIP-6780: SELFDESTRUCT only in same transaction：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-6780

7. 零知识卷叠如何运作：https://ethereum.org/zh/developers/docs/scaling/zk-rollups#how-do-zk-rollups-work

8. OPTIMISTIC ROLLUPS：https://ethereum.org/developers/docs/scaling/optimistic-rollups

9. zk、zkVM、zkEVM 及其未来：https://foresightnews.pro/article/detail/11802

10. 重建与突破，探讨全链游戏的现在与未来：https://foresightnews.pro/article/detail/39608

11. 一文分析 Axie Infinity 背后的经济模式：https://www.tuoluo.cn/article/detail-10066131.html

作者：Kernel Ventures Jerry Luo

审稿：Kernel Ventures Mandy, Kernel Ventures Joshua

TLDR:

1. 早期公链要求全网节点保持数据一致性，以确保安全与去中心化。然而，随着区块链生态的发展，存储压力不断增大，导致节点运营出现中心化的趋势。现阶段 Layer1 急需解决 TPS 增长带来的存储成本问题。

2. 面对这一问题，开发者需要在兼顾安全性，存储成本，数据读取速度与 DA 层通用性的前提下，提出新的历史数据存储方案。

3. 在解决这一问题的过程中，许多新技术与新思路涌现，包括 Sharding，DAS，Verkle Tree，DA 中间组件等。他们分别从减少数据冗余与提高数据校验效率等途径出发，尝试优化 DA 层的存储方案。

4. 现阶段的 DA 方案从数据存储位置出发大体分为两类，分别是主链 DA 与第三方的 DA。主链 DA 分别从定期清理数据与对数据分片存储的角度出发，以减小节点存储压力。而第三方 DA 设计需求均旨在为存储服务，对于大量的数据有合理的解决方案。因而主要是在单链兼容性与多链兼容性之间进行 trade-off，提出了主链专用 DA，模块化 DA，存储公链 DA 三种解决方案。

5. 支付型的公链对于历史数据安全有极高的要求，适合使用主链作为 DA 层。不过对于运行了很长时间而又有大量矿工在运行网络的公链，采取不涉及共识层又兼顾安全性的第三方 DA 会更加合适。而综合性的公链更适合使用数据容量更大，成本更低又兼顾安全性的主链专用 DA 存储。但是考虑到跨链的需求，模块化 DA 也是不错的选项。

6. 总体上来说，区块链正在朝减少数据冗余以及多链分工的方向发展。

1. 背景

区块链作为分布式账本，需要在所有节点上都对历史数据作一份存储，以确保数据存储的安全与足够去中心化。由于每一次状态变动的正确性都与上一个状态（交易来源）有关，为了确保交易的正确性，一条区块链原则上应当存储从第一笔交易产生到当下交易的所有历史记录。以以太坊为例，即便按照平均每个区块 20 kb 的大小估计，当前以太坊区块的总大小也已达到 370 GB，而一个全节点除了区块本身，还要对状态和交易收据记录。算上这部分，单个节点存储总量已超过 1 TB，这使得节点的运营向少数人集中。

2. DA 性能指标

2.1 安全性

区块链相对于数据库或者链表存储结构而言，其不可篡改性来自于可以通过历史数据对新产生的数据进行校验，因而确保其历史数据的安全性是 DA 层存储中首先要考虑的问题。对于区块链系统数据安全性的评判，我们往往从数据的冗余数量和数据可用性的校验方式进行分析

• 冗余数量：对于区块链系统中数据的冗余，其主要可以起到以下作用：首先，如果网络中冗余数量越多，当验证者需要查看某个历史区块中的账户状态以对当下某笔交易进行验证的时候，其可以得到最多的样本进行参考，从中选取被大多数节点记载的数据。而在传统的数据库中，由于只在某个节点以键值对的形式存储数据，要更改历史数据只用在单一节点进行，攻击成本极低，理论上说，冗余数量越多，数据的可信程度越高。同时，存储的节点越多，数据相应越不容易丢失。这点也可以对比存储 Web2 游戏的中心化服务器，一旦后台服务器全部关闭，就会出现彻底闭服的情况。但是这个数量也并非越多越好，因为每一份冗余都会带来额外的存储空间，过多数据冗余会给系统带来过大的存储压力，好的 DA 层应该选择一种合适的冗余方式在安全性和存储效率中取得平衡。

• 数据可用性校验：冗余数量保证了网络中对于数据足够多的记录，但是要使用的数据还要对其准确性和完整性进行校验。现阶段的区块链中常用校验方式是密码学的承诺算法，既保留一个很小的密码学承诺供全网记录，这个承诺由交易数据混合得到的。而要检验某条历史数据的真实性时需要通过该数据还原密码学承诺，检验这个还原得到这个密码学承诺是否和全网的记录一致，如果一致则验证通过。常用的密码学校验算法有 Merkle Root 和 Verkle Root。高安全性的数据可用性验证算法只需要很少的校验数据，可以快速的对历史数据进行校验。

2.2 存储成本

在确保了基础安全性的前提下，DA 层下个需要实现的核心目标便是降本增效。首先是降低存储成本，在不考虑硬件性能差异的情况下，也就是降低存储单位大小数据造成的内存占用。现阶段区块链中降低存储成本的方式主要是采取分片技术以及使用奖励式存储以确保数据被有效存储基础上降低数据备份数量。但是从以上改进方式不难看出，存储成本与数据的安全性存在博弈关系，降低存储的占用也往往意味着安全性的下降。因而一个优秀的 DA 层需要实现存储成本与数据安全性之间的平衡。此外，如果 DA 层如果是一条单独的公链的话，还需要通过尽量减少数据交换所经历的中间过程以减少成本，在每一次中转过程都需要留下索引数据以供后续查询时的调用，因而越长的调用过程就会留有越多的索引数据而增加存储成本。最后，数据的存储成本直接和数据的持久性直接挂钩。一般情况下，数据的存储成本越高，公链越难以对数据持久化存储。

2.3 数据读取速度

实现了降本，下一步便是增效，也就是当需要使用数据时将其迅速从 DA 层中调用出来的能力。这个过程涉及两个步骤，首先是搜寻存储数据的节点，这个过程主要是对于未实现全网数据一致性的公链而言的，如果公链实现了全网节点的数据同步，便可以忽略这一过程的时间消耗。其次，现阶段主流的区块链系统，包括 Bitcoin，Ethereum，Filecoin 中，节点存储方式为 Leveldb 数据库。在 Leveldb 中，数据以三种方式存储。首先是即时写入的数据会存储在 Memtable 类型文件中，当 Memtable 存储满了后则会将文件类型从 Memtable 改为 Immutable Memtable。这两种类型的文件均存储在内存中，但是 Immutable Memtable 文件无法再做更改，只能从中读取数据。IPFS 网络中使用的热存储就是将数据存储在了这个部分，当要调用时就可以快速从内存读取，但是一个普通节点的移动内存往往都是 GB 级别，很容易就会写慢，并且当节点出现宕机等异常情况后，内存中的数据便会永久丢失。如果希望数据持久存储，则需要以 SST 文件的形式存储到固态硬盘（SSD），但读取数据时需要先将数据读到内存，因而大大降低数据索引速度。最后，对于采取了分片存储的系统，其数据还原时需要向多个节点发送数据请求并进行还原，这个过程也会降低数据的读取速度。

2.4 DA 层通用性

随着 DeFi 的发展，以及 CEX 的种种问题，用户对于去中心化资产跨链交易的要求也不断增长。而无论是采取哈希锁定，公证人还是中继链的跨链机制，都避免不了对两条链上历史数据的同时确定。这个问题的关键在于两条链上数据的分离，不同的去中心化系统中无法实现直接沟通。因而现阶段通过改变 DA 层存储方式提出了一种解决方案，既将多条公链的历史数据存储在同一条可信的公链上，验证的时候只需要在这条公链上调用数据即可。这需要 DA 层能够与不同类型的公链建立安全的通信方式，也就是 DA 层具有较好的通用性。

3. DA 相关技术探索

3.1 Sharding

• 传统的分布式系统中，一份文件不会以完整的形式存储在某一个节点上，而是将原始数据分成多个 Blocks 后在每一个节点中存储一个 Block。并且 Block 往往不会仅存储在一个节点上，而是会在其他节点上留有适当的备份，现有主流分布式系统中，这个备份数量通常设置为 2。这种 Sharding 机制可以减少单个节点的存储压力，将系统的总容量扩展为各个节点存储量的总和，同时又通过适当的数据冗余确保存储的安全性。区块链中采取的 Sharding 方案大体与之类似，但在具体细节上会存在不同。首先是由于区块链中默认各个节点是不可信的，实现 Sharding 的过程中需要足够大的数据量备份以供后续数据真实性的判断，所以这个节点的备份数量需要远超过 2。理想情况下，在采用这种方案存储的区块链系统中，如果验证节点总数为 T，分片数量为 N，那么备份数量应该为 T/N。其次是对 Block 的存储过程，传统分布式系统中节点较少，因而往往是一个节点适配多个数据块，首先是通过一致性哈希算法将数据映射到哈希环上去，然后每个节点存储某个范围内编号的数据块，并且可以接受某个节点在某次存储中并没有分配存储任务。而在区块链上，每个节点是否分配到 Block 不再是随机事件而是必然事件，每个节点都会随机抽取一个 Block 进行存储，这一过程通过将带有区块原始数据与节点自身信息的数据哈希后的结果对分片数取余完成。假设每份数据被分为了 N 个 Blocks，每个节点的实际存储大小仅为原来的 1/N。通过适当设置 N，可以实现增长的 TPS 和节点存储压力的平衡。

3.2 DAS（Data Availability Sampling）

DAS 技术是基于 Sharding 在存储方式上的进一步优化。在 Sharding 过程中，由于节点简单的随机存储，可能会出现某个 Block 丢失的情况。其次，对于分片后的数据，还原过程中如何确认数据的真实性与完整性也非常重要。在 DAS 中，通过 Eraser code 与 KZG 多项式承诺对这两个问题进行了解决。

• Eraser code：考虑以太坊庞大的验证节点数量，某个 Block 没有被任何节点存储的概率几乎为 0，但是理论上来说仍然存在这种极端情况发生的可能。为了减轻这一可能造成的存储缺失的威胁，此方案下往往不直接将原始数据切分为 Block 进行存储，而是先将原始数据映射到一个 n 阶多项式的系数上，然后在多项式上取 2n 个点，并让节点从中随机选择一个进行存储。对于这个 n 阶多项式，只需要 n+1 个点便可以进行还原，因而只需要有一半的 Block 有被节点选中，我们便可以实现对原始数据的还原。通过 Eraser code，提高了数据存储的安全程度与网络对于数据的恢复能力。

• KZG 多项式承诺：在数据存储中非常重要的一环便是对于数据真实性的检验。在没有采用 Eraser code 的网络中，校验环节可以采用多样的方法，但是如果引入了上文的 Eraser code 以提高数据安全性，那么比较合适的方法是使用 KZG 多项式承诺。KZG 多项式承诺可以直接以多项式的形式对单个 Block 内容校验，从而省去将多项式还原为二进制数据的过程，验证的形式总体与 Merkle Tree 类似，但是不需要具体的 Path 节点数据，只需要 KZG Root 与 Block 数据便可对其真伪进行验证。

3.3 DA 层数据校验方式

数据校验既确保从节点中调用的数据未被篡改且具有没有出现丢失。为了尽可能减少校验过程中所需要的数据量以及计算成本，DA 层现阶段采用树结构做为主流的校验方式。最简单的形式便是使用 Merkle Tree 进行校验，使用完全二叉树的形式记录，只需要保留一个 Merkle Root 以及节点路径上另一侧子树的哈希值便可以进行校验，校验的时间复杂度为 O(logN) 级别（如果 logN 不加底数默认为 log2(N)）。虽然已经极大简化了校验过程，但是验证过程的数据量总体还是随着数据的增加而增长。为了解决增加的验证量问题，现阶段提出了另一种验证方式，Verkle Tree。Verkle Tree 中每个节点除了存储 value 还会附带一个 Vector Commitment ，通过原始节点的值和这个承诺性证明就可以快速对数据真实性进行验证，而不需要调用其他姐妹节点的值，这使得每次验证的计算次数只和 Verkle Tree 的深度有关，是一个固定的常数，从而大大加速了验证速度。但是 Vector Commitment 的计算需要同一层所有姐妹节点的参与，这大大增大了写入数据与更改数据的成本。但是对于历史数据这类做永久性存储而不能篡改的数据，只有读而没有写的需求，Verkle Tree 就显得极为合适了。此外 Merkle Tree 与 Verkle Tree 本身还有 K-ary 形式下的变体，其具体实现机制相似，只是改变了每个节点下子树的数量，其具体性能的对比可以见下表。

3.4 通用 DA 中间件

区块链生态的不断扩大，随之带来公链数量的不断增加。由于各条公链在各自领域的优势与不可替代性，短时间内 Layer1 公链几无可能走向统一。但是随着 DeFi 的发展，以及 CEX 的种种问题，用户对于去中心化跨链交易资产的要求也不断增长。因此，可以消除跨链数据交互中的安全问题的 DA 层多链数据存储得到了越来越多的关注。但是要接受来自不同公链的历史数据，需要 DA 层提供数据流标准化存储与验证的去中心化协议，比如基于 Arweave 的存储中间件 kvye ，采取主动从链上抓取数据的方式，可以将所有链上的数据以标准的形式存储至 Arweave，以最小化数据传输过程的差异性。相对来说，专门为某条公链提供 DA 层数据存储的 Layer2 通过内部共享节点的方式进行数据交互，虽然降低了交互的成本并提高了安全性，但是具有比较大的局限性，仅能向特定公链提供服务。

4. DA 层存储方案

4.1 主链 DA

4.1.1 类 DankSharding

这类存储方案暂时还没有确定的名称，而其中最突出的代表就是以太坊上的 DankSharding，因而本文中使用类 DankSharding 代称这一类方案。这类方案主要使用了上述的两种 DA 存储技术，Sharding 和 DAS。首先通过 Sharding 将数据分成合适的份数，然后再让每个节点以 DAS 的形式抽取一个数据 Block 进行存储。对于全网节点足够多的情况，我们可以取一个较大的分片数 N，这样每个节点的存储压力只有原来的 1/N，从而实现整体存储空间的 N 倍扩容。同时为了保证防止某个 Block 没有被任一区块存储的极端情况，DankSharding 对数据使用 Eraser Code 进行了编码，只需要一半的数据就可以进行完整还原。最后是对数据的检验过程，使用了 Verkle 树的结构与多项式承诺，实现了快速的校验。

4.1.2 短期存储

对于主链的 DA，一种最为简单的数据处理方式就是对历史数据进行短期存储。本质上来说，区块链所起的是一个公示账本的作用，在全网共同见证的前提下实现对账本内容的更改，而并没有永久化存储的需求。以 Solana 为例，虽然其历史数据被同步到了 Arweave 上，但是主网节点只保留了近两日的交易数据。基于账户记录的公链上，每一时刻的历史数据保留了区块链上账户最终的状态，便足以为下一时刻的更改提供验证依据。而对于这个时间段之前数据有特殊需求的项目方，可以自己在其他去中心化公链上或者交由可信第三方进行存储。也就是说对于数据有额外需求的人，需要对历史数据存储进行付费。

4.2 第三方 DA

4.2.1 主链专用 DA：EthStorage

• 主链专用DA：DA 层最重要的就是数据传输的安全性，这一点上安全性最高的便是主链的 DA。但是主链存储受到存储空间的限制以及资源的竞争，因而当网络数据量增长较快时，如果要实现对数据的长期存储，第三方 DA 会是一个更好的选择。第三方 DA 如果与主网有更高的兼容性，可以实现节点的共用，数据交互过程中也会具有更高的安全性。因而在考虑安全性的前提下，主链专用 DA 会存在巨大优势。以以太坊为例，主链专用 DA 的一个基本要求是可以与 EVM 兼容，保证和以太坊数据与合约间的互操作性，代表性的项目有 Topia，EthStorage 等。其中 EthStorage 是兼容性方面目前开发最完善的，因为除了 EVM 层面的兼容，其还专门设置了相关接口与 Remix，Hardhat 等以太坊开发工具对接，实现以太坊开发工具层面的兼容。

• EthStorage：EthStorage 是一条独立于以太坊的公链，但其上运行的节点是以太坊节点的超群，也就是运行 EthStorage 的节点也可以同时运行以太坊，通过以太坊上的操作码便可以直接对 EthStorage 进行操作。EthStorage 的存储模式中，仅在以太坊主网保留少量元数据以供索引，本质上是为以太坊创建了一个去中心化的数据库。现阶段的解决方案中，EthStorage 通过在以太坊主网上部署了一份 EthStorage Contract 实现了以太坊主网与 EthStorage 的交互。如果以太坊要存入数据，则需要调用合约中的 put() 函数，输入参数是两个字节变量 key, data,其中 data 表示要存入的数据，而 key 则是其在以太坊网络中的标识，可以将其看成类似于IPFS中 CID 的存在。在（key，data）数据对成功存储到 EthStorage 网络后，EthStorage 会生成一个 kvldx 返回给以太坊主网，并于以太坊上的 key 对应，这个值对应了数据在 EthStorage 上的存储地址，这样原来可能需要存储大量数据的问题现在就变为了存储一个单一的 （key，kvldx）对，从而大大降低了以太坊主网的存储成本。如果需要对之前存储的数据进行调用，则需要使用 EthStorage 中的 get() 函数，并输入 key 参数，通过以太坊存储的 kvldx 便可在 EthStorage 上对数据进行一个快速查找。

• 在节点具体存储数据的方式上，EthStorage 借鉴了 Arweave 的模式。首先是对于来自 ETH 的大量 （k,v）对进行了分片，每个 Sharding 包含固定数量个（k,v）数据对，其中每个（k,v）对的具体大小也存在一个限制，通过这种方式保证后续对于矿工存储奖励过程中的工作量大小的公平性。对于奖励的发放，需要先对节点是否存储数据进行验证。这个过程中，EthStorage 会把一个 Sharding（TB 级别大小）分成非常多的 chunk，并在以太坊主网保留一个 Merkle root 以做验证。接着需要矿工首先提供一个 nonce 来与 EthStorage 上前一个区块的哈希通过随机算法生成出几个 chunk 的地址，矿工需要提供这几个 chunk 的数据以证明其确实存储了整个 Sharding。但这个 nonce 不能随意选取，否则节点会选取出合适的 nonce 只对应其存储的 chunk 从而通过验证，所以这个 nonce 必须使得其所生成的 chunk 经过混合与哈希后可以使难度值满足网络要求，并且只有第一个提交 nonce 和随机访问证明的节点才可以获取奖励。

4.2.2 模块化 DA：Celestia

• 区块链模块：现阶段 Layer1 公链所需执行的事务主要分为以下四个部分：（1）设计网络底层逻辑，按照某种方式选取验证节点，写入区块并为网络维护者分配奖励；（2）打包处理交易并发布相关事务；（3）对将要上链的交易进行验证并确定最终状态；（4）对于区块链上的历史数据进行存储与维护。根据所完成功能的不同，我们可以将区块链分别划分为四个模块，即共识层、执行层、结算层、数据可用性层（DA 层）。

• 模块化区块链设计：很长一段时间，这四个模块都被整合到了一条公链上，这样的区块链称为单体区块链。这种形式更加稳定并便于维护，但也给单条公链带来了巨大的压力。实际运行过程中，这四个模块之间互相约束并竞争公链有限的计算与存储资源。例如，要提高处理层的处理速度，相应就会给数据可用性层带来更大的存储压力；要保证执行层的安全性就需要更复杂的验证机制但拖慢交易处理的速度。因此，公链的开发往往面临着这四个模块间的权衡。为了突破这一公链性能提升的瓶颈，开发者提出了模块化区块链的方案。模块化区块链的核心思想是将上述的四个模块中的一个或几个剥离出来，交给一条单独的公链实现。这样在该条公链上就可以仅专注于交易速度或者存储能力的提升，突破之前由于短板效应对于区块链整体性能造成的限制。

• 模块化 DA：将 DA 层从区块链业务中剥离出来单独交由一条公链复杂的方法被认为是面对 Layer1 日益增长历史数据的一种可行解决方案。现阶段这方面的探索仍处于早期阶段，目前最具代表性的项目是 Celestia。在存储的具体方式上，Celestia 借鉴了 Danksharding 的存储方法，也是将数据分成多个 Block，由各个节点抽取一部分进行存储并同时使用 KZG 多项式承诺对数据完整性进行验证。同时，Celestia 使用了先进的二维 RS 纠删码，通过 kk 矩阵的形式改写原始数据，最终只需要 25% 的部分便可以对原始数据实现恢复。然而，数据分片存储本质上只是将全网节点的存储压力在总数据量上乘以了一个系数，节点的存储压力与数据量仍然是保持线性增长。随着 Layer1 对于交易速度的不断改进，节点的存储压力某天仍可能达到一个无法接受的临界。为了解决这一问题，Celestia 中引入了 IPLD 组件进行处理。对于 kk 矩阵中的数据，并不直接存储在 Celestia 上，而是存储在 LL-IPFS 网络中，仅在节点中保留该数据在 IPFS 上的 CID 码。当用户请求某份历史数据时，节点会向 IPLD 组件发送对应 CID，通过该 CID 在 IPFS 上对原始数据进行调用。如果在 IPFS 上存在数据，则会经由 IPLD 组件和节点返回回来；如果不存在，则无法返回数据。

• Celestia：以 Celestia 为例，我们可以窥见模块化区块链在解决以太坊存储问题中的落地应用。Rollup 节点会将打包并验证好的交易数据发送给 Celestia 并在 Celestia 上对数据进行存储，这个过程中 Celestia 只管对数据进行存储，而不会有过多的感知，最后根据存储空间的大小 Rollup 节点会向 Celestia 支付相应 tia代币作为存储费用。在Celstia中的存储利用了类似于 EIP4844 中的 DAS 和纠删码，但是对 EIP4844 中的多项式纠删码进行了升级，使用了二维 RS 纠删码，将存储安全进行了再次升级，仅需 25% 的 fractures 便可以对整个交易数据进行还原。本质上只是一条存储成本低廉的 POS 公链，如果要实现用来解决以太坊的历史数据存储问题，还需要许多其他具体模块来与 Celestia 进行配合。比如 Rollup 方面，Celestia 官网上大力推荐的一种 Rollup 模式是 Sovereign Rollup。不同于 Layer2 上常见的 Rollup，仅仅对交易进行计算和验证，也就是完成执行层的操作。Sovereign Rollup 包含了整个执行和结算的过程，这最小化了 Celestia 上对交易的处理，在 Celestia 整体安全性弱于以太坊的情况下，这种措施可以最大提升整体交易过程的安全性。而在以太坊主网 Celestia 调用数据的安全性保障方面，当下最主流的方案是量子引力桥智能合约。对于 Celestia 上存储的数据，其会生成一个 Merkle Root(数据可用性证明) 并保持在以太坊主网的量子引力桥合约上，当以太坊每次调用 Celestia 上历史数据时，都会将其哈希结果与 Merkle Root 进行比较，如果符合才表示其确实是真实的历史数据。

4.2.3 存储公链 DA

在主链 DA 技术原理上，向存储公链借鉴了类似 Sharding 的许多技术。而在第三方 DA 中，有些更是直接借助存储公链完成了部分存储任务，比如 Celestia 中具体的交易数据就是放在了 LL-IPFS 网络上。第三方 DA 的方案中，除了搭建一条单独的公链解决 Layer1 的存储问题之外，一种更直接的方式是直接让存储公链和 Layer1 对接，存储 Layer1 上庞大的历史数据。对于高性能区块链来说，历史数据的体量更为庞大，在全速运行的情况下，高性能公链 Solana 的数据量大小接近 4 PG，完全超出了普通节点的存储范围。Solana 选择的解决方案是将历史数据存储在去中心化存储网络 Arweave 上，只在主网的节点上保留 2 日的数据用来验证。为了确保存储过程的安全性 Solana 与 Arweave 链自己专门设计了一个存储桥协议 Solar Bridge。Solana 节点验证后的数据会同步到 Arweave 上并返回相应 tag。只需要通过该 tag，Solana 节点便可以对 Solana 区块链任意时刻的历史数据进行查看。而在 Arweave 上，不需要全网节点保持数据一致性，并以此作为参与网络运行的门槛，而是采取了奖励存储的方式。首先 Arweave 并没有采用传统链结构构建区块，而更类似一种图的结构。在 Arweave 中，一个新的区块不仅会指向前一个区块，还会随机指向一个已生成的区块 Recall Block。Recall Block 的具体位置由其前一区块与其区块高度的哈希结果决定，在前一区块被挖出之前，Recall Block 的位置是未知的。但是在生成新区块的过程中，需要节点具有 Recall Block 的数据以使用 POW 机制计算规定难度的哈希，只有最先计算出符合难度哈希的矿工才可以获得奖励，鼓励了矿工存储尽可能多的历史数据。同时，存储某个历史区块的人越少，节点在生成符合难度 nonce 时会有更少的竞争对手，鼓励矿工存储网络中备份较少的区块。最后，为了保证节点在 Arweave 中对数据做永久性存储，其引入了 WildFire 的节点评分机制。节点间会倾向于与可以较快的提供更多历史数据的节点通信，而评分等级较低的节点往往无法第一时间获得最新的区块与交易数据从而无法在 POW 的竞争中占取先机。

5. 综合对比

接下来，我们将从 DA 性能指标的四个维度出发，分别对 5 种存储方案的优劣进行比较。

• 安全性：数据安全问题的最大的来源是数据传输过程中导致的遗失以及来自不诚信节点的恶意篡改，而跨链过程中由于两条公链的独立性与状态不共享，所以是数据传输安全的重灾区。此外，现阶段需要专门 DA 层的 Layer 1 往往有强大的共识群体，自身安全性会远高于普通存储公链。因而主链 DA 的方案具更高的安全性。而在确保了数据传输安全后，接下来就是要保证调用数据的安全。只考虑用来验证交易的短期历史数据的话，同一份数据在临时存储的网络中得到了全网共同的备份，而在类 DankSharding 的方案中数据平均的备份数量只有全网节点数的 1/N，更多的数据冗余可以使得数据更不容易丢失，同时也可以在验证时提供更多的参考样本。因而临时存储相对会有更高的数据安全性。而在第三方 DA 的方案中，主链专用 DA 由于和主链使用公共节点，跨链过程中数据可以通过这些中继节点直接传输，因而也会有比其他 DA 方案相对较高的安全性。

• 存储成本：对存储成本最大的影响因素是数据的冗余数量。在主链 DA 的短期存储方案中，使用全网节点数据同步的形式进行存储，任何一份新存储的数据需要在全网节点中得到备份，具有最高的存储成本。高昂的存储成本反过来也决定了，在高 TPS 的网络中，该方式只适合做临时存储。其次是 Sharding 的存储方式，包括了在主链的 Sharding 以及第三方 DA 中的 Sharding。由于主链往往有更多的节点，因而相应一个 Block 也会有更多的备份，所以主链 Sharding 方案会有更高的成本。而存储成本最低的则是采取奖励存储方式的存储公链 DA ，此方案下数据冗余的数量往往在一个固定的常数附近波动。同时存储公链 DA 中还引入了动态调节的机制，通过提高奖励吸引节点存储备份较少的数据以确保数据安全。

• 数据读取速度：数据的存储速度主要受到数据在存储空间中的存储位置、数据索引路径以及数据在节点中的分布的影响。其中，数据在节点的存储位置对速度的影响更大，因为将数据存储在内存或 SSD 中可能导致读取速度相差数十倍。存储公链 DA 多采取 SSD 存储，因为该链上的负载不仅包括 DA 层的数据，还包括用户上传的视频、图片等高内存占用的个人数据。如果网络不使用 SSD 作为存储空间，难以承载巨大的存储压力并满足长期存储的需求。其次，对于使用内存态存储数据的第三方 DA 和主链 DA，第三方 DA 首先需要在主链中搜索相应的索引数据，然后将该索引数据跨链传输到第三方 DA，并通过存储桥返回数据。相比之下，主链 DA 可以直接从节点查询数据，因此具有更快的数据检索速度。最后，在主链 DA 内部，采用 Sharding 方式需要从多个节点调用 Block，并对原始数据进行还原。因此相对于不分片存储的短期存储方式而言，速度会较慢。

• DA 层通用性：主链 DA 通用性接近于零，因为不可能将存储空间不足的公链上的数据转移到另一条存储空间不足的公链上。在第三方 DA 中，方案的通用性与其与特定主链的兼容性是一对矛盾的指标。例如，对于专为某条主链设计的主链专用 DA 方案中，其在节点类型和网络共识层面进行了大量改进以适配该公链，因而在与其他公链通信时，这些改进会起到巨大的阻碍作用。而在第三方 DA 内部，与模块化 DA 相比， 存储公链 DA 在通用性方面表现更好。存储公链 DA 具有更庞大的开发者社区和更多的拓展设施，可以适应不同公链的情况。同时，存储公链 DA 对于数据的获取方式更多是通过抓包主动获取，而不是被动接收来自其他公链传输的信息。因此，它可以以自己的方式对数据进行编码，实现数据流的标准化存储，便于管理来自不同主链的数据信息，并提高存储效率。

6. 总结

现阶段的区块链正在经历从 Crypto 向更具包容性的 Web3 转换的过程中，这个过程中带来的不仅是区块链上项目的丰富。为了在 Layer1 上容纳如此多项目的同时运行，同时保证 Gamefi 和 Socialfi 项目的体验，以以太坊为代表的 Layer1 采取了 Rollup 和 Blobs 等方式来提高 TPS。而新生区块链中，高性能区块链的数量也是不断增长。但是更高的 TPS 不仅意味着更高的性能，也意味着网络中更大的存储压力。对于海量的历史数据，现阶段提出了主链和基于第三方的多种 DA 方式，以适应链上存储压力的增长。改进方式各有利弊，在不同情境下有不同适用性。

以支付为主的区块链对于历史数据的安全性有着极高的要求，而不追求特别高的 TPS。如果这类公链还处于筹备阶段，可以采取类 DankSharding 的存储方式，在保证安全性的同时也可以实现存储容量的巨大提升。但如果是比特币这种已经成型并有大量节点的公链，在共识层贸然进行改进存在巨大风险，因而可以采取链外存储中安全性较高的主链专用 DA 来兼顾安全性与存储问题。但值得注意的是，区块链的功能并不是一成不变而是不断变化的。比如早期的以太坊的功能主要也局限于支付以及使用智能合约对资产和交易进行简单的自动化处理，但是随着区块链版图的不断拓展，以太坊上逐渐加入了各种 Socialfi 与 Defi 项目，使以太坊向着更加综合性的方向发展。而最近伴随着比特币上铭文生态的爆发，比特币网络的交易手续费自 8 月以来激增了近 20 倍，背后反映的是现阶段比特币网络的交易速度无法满足交易需求，交易者只能拉高手续费使交易尽快得到处理。现在，比特币社区需要做出一个 trade-off，是接受高昂的手续费以及缓慢的交易速度，还是降低网络安全性以提高交易速度但违背支付系统的初衷。如果比特币社区选择了后者，那么面对增长的数据压力，相应的存储方案也需要做出调整。

而对于综合功能的公链，其对 TPS 有着更高的追求，历史数据的增长更加巨大，采取类 DankSharding 的方案长期来看难以适应 TPS 的快速增长。因此，较为合适的方式是将数据迁移到第三方 DA 进行存储。其中，主链专用 DA 具有最高的兼容性，如果只考虑单条公链的存储问题，可能更具优势。但是在 Layer1 公链百花齐放的今天，跨链资产转移与数据交互也成为区块链社区的普遍追求。如果考虑到整个区块链生态的长期发展，将不同公链的历史数据存储在同一条公链上可以消除许多数据交换与验证过程中的安全问题，因此，模块化 DA 和存储公链 DA 的方式可能是一个更好的选择。在通用性接近的前提下，模块化 DA 专注于提供区块链 DA 层的服务，引入了更精细化的索引数据管理历史数据，可以对不同公链数据进行一个合理归类，与存储公链相比具有更多优势。然而，上述方案并未考虑在已有公链上进行共识层调整的成本，这个过程具有极高的风险性，一旦出现问题可能会导致系统性的漏洞，使得公链失去社区共识。因此，如果是区块链扩容过程中的过渡方案，最简单的主链临时存储可能更合适。最后，以上讨论都基于实际运行过程中的性能出发，但如果某条公链的目标是发展自身生态，吸引更多项目方和参与者，也有可能会倾向于受到自身基金会扶持和资助的项目。比如在同等甚至总体性能略低于存储公链存储方案的情况下，以太坊社区也会倾向于 EthStorage 这类以太坊基金会支持的 Layer2 项目，以持续发展以太坊生态。

总而言之，当今区块链的功能越来越复杂，也带来了更大的存储空间需求。在 Layer1 验证节点足够多的情况下，历史数据并不需要全网所有节点共同备份，只需要备份数量达到某个数值后便可保证相对的安全性。与此同时，公链的分工也变得越来越细致，Layer1 负责共识和执行，Rollup 负责计算和验证，再使用单独的一条区块链进行数据存储。每个部分都可以专注于某一功能，不受其他部分性能的限制。然而，具体存储多少数量或让多少比例的节点存储历史数据才能实现安全性与效率的平衡，以及如何保证不同区块链之间的安全互操作，这是需要区块链开发者进行思考和不断完善的问题。对于投资者而言，可以关注以太坊上的主链专用 DA 项目，因为现阶段以太坊已有足够多的支持者，不需要再借助其他社区扩大自己的影响力。更多的需要是完善与发展自己的社区，吸引更多项目落地以太坊生态。但是对处于追赶者地位的公链，比如 Solana，Aptos 来说，单链本身没有那么完善的生态，因而可能更倾向于联合其他社区的力量，搭建一个庞大的跨链生态以扩大影响力。因而对于新兴的 Layer1 ，通用的第三方 DA 值得更多的关注。

Kernel Ventures是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、dApps，尤其是ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考文献

1. Celestia：模块化区块链的星辰大海：https://foresightnews.pro/article/detail/15497

2. DHT usage and future work：https://github.com/celestiaorg/celestia-node/issues/11

3. Celestia-core：https://github.com/celestiaorg/celestia-core

4. Solana labs：https://github.com/solana-labs/solana?source=post_page-----cf47a61a9274--------------------------------

5. Announcing The SOLAR Bridge：https://medium.com/solana-labs/announcing-the-solar-bridge-c90718a49fa2

6. leveldb-handbook：https://leveldb-handbook.readthedocs.io/zh/latest/sstable.html

7. Kuszmaul J. Verkle trees[J]. Verkle Trees, 2019, 1: 1.：https://math.mit.edu/research/highschool/primes/materials/2018/Kuszmaul.pdf

8. Arweave 官网：https://www.arweave.org/

9. Arweave 黄皮书：https://www.arweave.org/yellow-paper.pdf

作者：Kernel Ventures Turbo Guo

审稿：Kernel Ventures Mandy, Kernel Ventures Joshua

TLDR： ZK 协处理器是一种让 dApp 利用链下计算资源的方案，本文主要讨论了协处理器的实现方式、各类应用以及未来的发展方向，主要内容有：

1. RISC Zero 的 zkVM 是一种 ZK 协处理器解决方案，它让链上合约能调用链下 zkVM 跑特定的 Rust 代码，并将结果返回给链上，同时提供 zkp 供合约验证计算是否正确。

2. ZK 协处理器有不同的实现方式，除了 zkVM，用户还可以自行为程序写定制化 ZK 电路，或者使用预制的框架写电路，进而让合约能利用链下计算资源。

3. ZK 协处理器可以在 DeFi 上发挥作用，例如把 AMM 的计算放在链下进行，进而让协议捕获类似 MEV 的价值，或者让 AMM 实现复杂且需要大量计算的运行逻辑。ZK 协处理器还可以让借贷协议实时计算利率，使保证金计算透明化等。zkAMM 有两种实现方式，一种是用 zkVM，另一种是用 zkOracle。

4. ZK 协处理器还有其他潜在用法，比如钱包可以用 ZK 协处理器把身份验证放在链下执行，协处理器还可以让链上游戏能执行更复杂的计算，降低 DAO 治理所需的 gas 等。

5. ZK 协处理器的格局未定，但相比用户自己写电路，用一个项目做接口调用链下资源是更加友好的，但那“接口”项目背后接入了什么计算服务提供商（传统云厂商、去中心化资源共享）就是另一个值得讨论的问题了。

1. ZK 协处理器的含义与应用

ZK 协处理器的核心是把链上计算挪到链下，用 ZK 证明链下计算过程的可靠性，使得智能合约能够轻松处理大量的计算，同时让合约能核实计算的可靠性。**这和 zkRollup 的思路是类似的，但 Rollup 是链协议层利用链下计算资源，而 ZK 协处理器是 dApp 利用链下资源。

**这里用 RISC Zero 来解释一种 ZK 协处理器实现方式，但 ZK 协处理器有很多种实现方式，后文会继续介绍。**RISC Zero 开发了 Bonsai ZK 协处理器架构，其中的核心是 RISC Zero 的 zkVM， 开发者可以在 zkVM 上为“某段 Rust 代码被正确执行”这件事生成 zkp。有了 zkVM 后，实现 ZK 协处理器的具体流程为：

1. 开发者向 Bonsai 的中继合约发起请求，即在 zkVM 中跑开发者要求的程序

2. 中继合约把请求发给链下请求池

3. Bonsai 在链下 zkVM 中执行请求，进行链下的大规模运算，然后为其生成一个凭证（receipt）。

4. 这些证明，也叫做“收据”，由 Bonsai 通过中继合约发布回链上。

在 Bonsai 中证明的程序被称作 Guest Program ，凭证（receipt）用来证明 guest program 被正确执行。凭证包括一个 journal 和一个印章（seal）。具体而言，Journal 承载了 zkVM 应用的公共输出，而印章用于证明凭证的有效性，即证明 guest program 被正确执行 ，印章本身也是一个由证明者生成的 zkSTARK。验证凭证可以保证 journal 是用了正确的电路等构建所得 。

Bonsai 为开发者简化了从 Rust 代码到 zkVM 字节码的编译、程序上传、在 VM 中的执行和证明反馈等流程，让开发者能够更聚焦于程序的逻辑设计。而且不仅是部分的合约逻辑，而且整个合约逻辑都可以放到链下跑。RISC Zero 还使用了 continuations，它把一个大的 proof 生成拆分成很多份，然后每份单独进行证明。这样既可以为大型程序生成证明，也不会占用太多内存。除了 RISC Zero， 还有 IronMill , =nil; Foundation 和 Marlin 几个项目也提供了类似的通用解决方案。

2. ZK 协处理器在 DeFi 上的应用

2.1 AMM - Bonsai 为协处理器

zkUniswap 就是一种利用了链下计算资源的 AMM，它的核心是把 swap 的部分计算放在链下，而且它使用了 Bonsai。用户在链上发起一个 swap 请求。Bonsai 的中继合约获得请求，发起链下计算，Bonsai 完成计算后向 EVM 中的 callback 函数返回计算结果和 proof。如果 proof 被验证为成功，swap 就会被执行。

**但 swap 不是一次完成的，请求和执行过程分别在不同的 transactions 中，这带来了一定风险，即在提交请求后和 swap 完成前，池子的状态可能发生变化。**因为验证是基于提交请求时池子的状态。如果一个请求还在等待时，池子状态变了，那么验证就会失效。

**为了解决这个问题，开发者设计了一个池子锁。**当用户发起请求时，除了结算 swap 以外的所有操作都被锁了起来，直到链下成功触发链上 swap 或者 swap 超时了（会预设这个时间）。有时间限制的话，即使中继或 zkp 出问题，池子也不会被一直锁着。而具体的时间限制可能是几分钟。

**zkUniswap 对 MEV 有个特殊的设计，即开发者希望让协议捕获 MEV 价值。**理论上 zkAMMs 同样有 MEV，因为第一个提交易的人就能上锁，所以大家还是会争 gas， builders 同样可以为请求交易排序。但 zkUniswap 会把 MEV 收益自己吃掉，用到的方法是可变利率渐变式荷兰拍卖（VRGDA）。

zkUniswap 把 lock 拿出来自己降价拍卖，如果 lock 很快卖掉，那协议就知道目前需求量大，然后自动升价，如果售出 lock 的速度变慢，协议就会降低价格。这会成为新的收入来源。相当于，协议提供了一个新东西决定交易顺序，而竞争价格的钱直接通过新东西给到项目方，这个很有想象力。

2.2 AMM - zkOracle 为协处理器

**除了用 zkVM，还有人提出用 zkOracle 来实现对链下计算资源的利用， 而zkOracle 是兼顾输入和输出的预言机。**一般预言机有两种，一种是输入预言机，一种是输出预言机，输入预言机是把链下数据整理（计算）后放到链上，输出预言机是把链上数据整理（计算）后提供给链下。I/O（输入兼输出）预言机（zkOracle ），是先做输出，再做输入，让链上能利用链下计算资源。

zkOracle 一方面使用链上数据作为数据源，另一方面用 ZK 保证预言机节点的计算没有作假，可以实现协处理器的功能。因此，可以把 AMM 的核心计算放在 zkOracle 中，实现传统 AMM 功能的同时，还可以用 zkOracle 实现更复杂更消耗计算资源的操作。

2.3 借贷利率计算、保证金计算等其他应用

抛开实现方式，有了 ZK 协处理器后可以实现很多功能。比如，借贷协议可以不再预设参数，而是根据实时的借贷情况调整利率。比如在借钱需求旺盛时提高利率吸引供给，然后在需求降低时降低利率。这要求借贷协议能实时获得链上数据，同时进行大量的计算，得出合适的参数，这就需要链下计算了（除非链上成本极低）。

**计算保证金余额、未实现的盈亏、清算金额等的复杂运算也可以将其转移到协处理器来执行。**用协处理器的优势在于它让这些应用更透明、更可验证，保证金引擎的逻辑不再是一个秘密的黑盒子。虽然计算是在链下完成的，但用户可以完全信任其执行的正确性。此外，这种做法也适用于期权的计算。

3. ZK 协处理器的其他应用

3.1 钱包-用 Bonsai 为协处理器

**Bonfire Wallet 用 zkVM 把验证身份的计算放到了链下。**这个钱包的目标让用户能用生物信息（指纹），或加密硬件 yubikey 创建 burner 钱包。

具体而言，Bonfire Wallet 使用了 WebAuthn 这个通用的网页验证标准，让用户不用密码，直接用设备来完成网页上的身份验证。所以在 Bonfire 钱包中，用户通过 WebAuthn 生成一个公钥（不是链上的，给 WebAuthn 用的），然后用它来创建钱包。

每个 Burner 钱包在链上都有合约，其中包含了 WebAuthn 的公钥，合约需要验证用户的 WebAuthn 签名。但这个计算量是很大的，所以用到了 Bonsai 把计算放在链下，通过一个 zkVM guest 程序在链下验证签名，并生产 zkp 供链上验证。

3.2 链上数据索取-用户自行写 ZK 电路

**Axiom 是一个没有用 zkVM 但使用另一种协处理器解决方案的应用。**先介绍一下 Axiom 想做什么，它希望利用 ZK 协处理器让合约能查阅历史链上信息。其实让合约读历史数据是很难的，因为智能合约一般是获得实时的链上数据，而且很贵，合约很难获得账户过往余额或者交易记录等有价值的链上数据。

**Axiom 节点访问所需链上数据并在链下执行指定的计算，然后为计算生成一个零知识证明，证明结果是根据有效的链上数据正确计算出来的。**这个证明在链上被验证，确保合约可以信任这个结果。

为链下计算生成 zkp 就需要把程序编译进 ZK 电路里，前文也提到了用 zkVM 来做这件事，而 Axiom 官方指出在这件事情上有很多方案，需要权衡性能，灵活度和开发体验：

1. 定制电路：开发者为程序定制电路，那性能肯定最好，但要花时间开发；

2. eDSL/DSL：开发者还是自己写电路，但有一些可选框架帮开发者把 ZK 相关的问题解决掉，这样可以平衡性能和开发体验。

3. zkVM：开发者直接用现成的虚拟机里跑 ZK，这非常方便但 Axiom 官方认为效率很低

因此，Axiom 选了第二种，项目方还为用户提供了一套优化过的 ZK 模块，使其可以自行设计电路。

与 Axiom 类似的项目还有 Herodotus ，但它想做的是跨链信息传输的中间件。由于信息处理是在链下，所以让不同链获得处理后的数据是很合理的思路。而另一个项目 Space and Time 则是用类似架构实现了数据索引。

3.3 链上游戏、DAO 治理等其他应用

**除此以外，链上游戏，DAO 治理都可以用 ZK 协处理器。**RISC Zero 认为，任何需要 250k gas 以上的计算使用 ZK 协处理器的话成本都会更低，但具体如何得出的还有待考究。DAO 治理也可以用到 ZK 协处理器，因为涉及多人和多个合约，这很耗计算资源。RISC Zero 称使用 Bonsai 后 gas 费可以降 50%。ZKML 本质上也是 ZK 协处理器的思路，因此 Modulus Labs ，Giza 也是这个领域的项目，只不过 ZK 协处理器的概念更大 。

此外，ZK 协处理器这个领域还有一些辅助性项目，比如 ezkl，它提供制作 ZK 电路的编译器， ZK 部署的工具套件，把链上计算移到链下的工具等。

4. 未来展望

协处理器使得链上应用拥有了如“云”一样的外部计算资源，它提供了相对廉价的大量计算，而链上只处理必要的计算。在实际情况下，zkVM 也可以在云上面跑，ZK 协处理器本质上是一个架构，是把链上计算放到链下的方式，而链下计算资源由谁提供是不限制的。

**本质上说，链下计算资源由传统的大厂商，甚至去中心化的计算资源共享，和本地设备都有可能。**这三个方向各有差异，传统大厂可以做到相对成熟的链下计算解决方案，在未来去中心化计算资源的“鲁棒性”可能更强，而用户本地计算也很有想象空间。但目前很多 ZK 协处理器项目都选择闭源提供服务的阶段，因为这个赛道的上下游尚未形成，无法把服务细化并交给不同项目，未来有两种可能：

1. ZK 协处理器的每一个环节都有大量的项目相互竞争

2. 一个服务体验良好的项目占据大部分市场

从开发者的角度，其使用 ZK 协处理器时可能只会用一个“接口”项目，这也是亚马逊云占据市场大量的原因，开发者会习惯于一种部署方式。但作为那一个链下计算资源的“接口”项目，背后接入了什么计算服务提供商（传统云厂商、去中心化资源共享）就是另一个赛道值得讨论的问题了。

Kernel Ventures是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、dApps，尤其是ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考资料：

1. A Guide to ZK Coprocessors for Scalability：https://www.risczero.com/news/a-guide-to-zk-coprocessors-for-scalability

2. Defining zkOracle for Ethereum：https://ethresear.ch/t/defining-zkoracle-for-ethereum/15131

3. zkUniswap: a first-of-its-kind zkAMM：https://ethresear.ch/t/zkuniswap-a-first-of-its-kind-zkamm/16839

4. What is a ZK Coprocessor?：https://blog.axiom.xyz/what-is-a-zk-coprocessor/

5. A Brief Intro to Coprocessors：https://crypto.mirror.xyz/BFqUfBNVZrqYau3Vz9WJ-BACw5FT3W30iUX3mPlKxtA

6. Latest Applications Building on Hyper Oracle (Bonus: Things You Can Build Now)：https://mirror.xyz/hyperoracleblog.eth/Tik3nBI9mw05Ql_aHKZqm4hNxfxaEQdDAKn7JKcx0xQ

7. Bonfire Wallet：https://ethglobal.com/showcase/bonfire-wallet-n1dzp

作者：Kernel Ventures Jerry Luo

审稿：Kernel Ventures Mandy, Joshua

TLDR：

当下以太坊上主流的钱包类型有 EOA 和 SCW 两种，但两者分别面临着执行效率低下和无法自主发起交易的问题。以太坊开发者几经探索，现阶段找到的最优方案是通过 ERC4337 实现的账户抽象。

• ERC4337 钱包通过 Bundler 实现了私钥与账户主体的分离，交易的批量处理并可以主动发起交易。同时，通过智能合约钱包的内置代码，可以根据外界信息自动化处理交易。

• 但这一提议仍然面临着协议层账户抽象和原生账户抽象钱包等其他方案的挑战，同时 ERC4337 入口合约今年 3 月才上线以太坊主网，许多问题有待挖掘，最终方案存在较大不确定性。最后，由于 Entry Point 合约的单点性，ERC4337 在升级上受到了很大限制。

• 为了解决这些问题，ERC4337 的开发者也通过补充 EIP 提案，在不改动入口合约的情况下进行优化。对于 EOA 时代 Dapp 与 ERC4337 不兼容的情况，ERC4337 支持者自建了大量 ERC4337 的钱包项目和专注于 ERC4337 钱包交互的 Dapp 项目，这些项目提供了原来 Defi，Socialfi 中 EOA 账户可以享受的各类交互并在可操作性上做出了优化。

总的来说，ERC4337 仍为现阶段实现账户抽象的最优解。通过 Paymaster 的代偿合约，降低了用户参与 Defi 的门槛，项目方可以提供 0gas 或者低 gas 交易来吸引更多用户的参与。通过对交易的打包与批量化处理，大大优化了用户在 Socialfi 和 gamefi 中的参与体验，为 Socialfi 和 gamefi 的参与者提供了更为多样的交互选项。

1. 背景

去中心化和便利性的取舍一直是困扰 crypto 参与者的一大难题。如果要拥抱去中心化，就必须舍弃便利的 web2 操作模式，接收操作从简单的点击按钮变为保管助记词，私钥签名，设置 nonce 值等一系列流程。而如果要追求便利性， FTX，JPEX 等一系列中心化机构的暴雷又使我们无法忽视账户所有权的重要性。为解决这一问题，以太坊开发者们做出了一系列的尝试，使 web3 账户具有 web2 的便利性——账户抽象。今年的 ETHCC 大会上，以太坊创始人 Vitalik Buterin 总结了这些尝试，其中得到开发者最大共识的便是 ERC4337 标准。

2. ERC4337 账户抽象原理

ERC4337 在实现控制权和所有权与账户主体剥离的过程中主要涉及到了三个对象 UserOperation, Bundler 和链上合约。UserOperation 主要包含了用户的输入，Bundler 完成了打包和触发交易的过程，链上合约由 Entry Point, Paymaster Contract 和 Wallet Contract 三部分构成，主要实现了复杂的验证和执行逻辑。

• UserOperation：UserOperation 中包含了用户提交的所有和交易有关信息，下图展示了 UserOperation 中需要输入的参数与普通 EOA 账户发起一笔交易需要的输入参数。

两者最大的不同在于 ERC4337 钱包中可以指定 sender ，而不像 EOA 中默认 ECDSA 解签地址为交易发起者，因而 ERC4337 钱包实现了账户主体与所有权的分离。其次，ERC4337 中还新增了 paymasterAndData 参数用于设置代付合约的具体信息。代付合约的具体作用我们也会在后面进行讲解。

• Bundler：Bundler 本质上是一个 EOA 账户，对于传入的 UserOperation，它首先对 calldata 中涉及与 Wallet Contract 的 validateOp 函数交互的代码逻辑进行验证，如果其中包含了 TIMESTAMP,BLOCKHASH 等代码，或者是对钱包存储之外的访问，Bundler 会拒绝这笔 UserOperation，以防止一种叫做恶意模拟的攻击形式。验证通过后，Bundler 会打包传入的多个 UserOperation 并在验证通过后将其广播至公有或者私有的 mempool 中。同时，由于以太坊中的智能合约必须由 EOA 账户触发，所以 Bundler 后续还要与 Entry Point Contract 交互以执行 UserOperation。这一过程中，Bundler 可以通过 maximum priority fee 与实际 gas 的差价，以及排序捆绑交易中的 MEV 收益。因此，ERC4337 的崛起或许也会给以太坊带来 Bundler 矿工的新型挖矿方式。

• Entry Point：Entry Point 是用来验证和执行 UserOperation 中的内容的智能合约，由 Bundler 触发，实现了 Bundler 和智能合约钱包的分离。同时 Entry Point 在 ERC4337 中为单例合约，ERC4337 中每个 Wallet Contract 在创建时都会赋予 Entry Point 合约地址一个特殊认证一赋予交互过程中的特殊权限。Bundler 在调用 Entry Point 合约时会触发合约里的 handleOps 函数，这个函数首先会检查钱包是否有足够的 gas 补偿 Bundler，如果没有则直接回滚交易。此外，智能合约钱包还可以选择由 Paymaster 合约代为支付这笔 gas，这点我们会在后续的内容中提及。如果验证全部都得以通过，接下来合约中的 _executeUserOp 内部函数将逐步执行 UserOperation 的 calldata 中的内容，调用智能合约钱包中的相应函数。一切结束后将剩余的 gas 补偿给 Bundler。

• Wallet Contract：Wallet Contract 本质上就是一个智能合约钱包，合约里面有一个 multiCall 函数可以批量处理来自 UserOperation 的 calldata 里面的数据从而大大降低 gas 消耗。但和普通智能合约执行过程中极为不同的一点是，在 multiCall 函数中，UserOperation 内的内容并非直接执行，而是分为了 validateOp 和 executeOp 的过程。如果 UserOperation 中的内容无法通过 validateOp，则将自动终止执行，同时整个过程中产生的 gas 消耗全部由 Bundler 自行承担，而一但执行到了 executeOp 函数，无论因为何种原因导致合约执行终止，所产生的 gas 消耗均由 Wallet Contract 承担。这一机制既有效的保证 Bundler 可以通过自己的打包行为获取正当收益，又可以防止恶意 Bundler 发起的 Dos 攻击，空耗 Wallet Contract 中存储的 eth。

• Paymaster：Paymaster 在 ERC4337 中不是必须的存在。当 UserOperation 中的 paymasterAndData 参数不为空的时候，将由指定的 Paymaster 合约为 Bundler 代付 gas。这个过程中，Bundler 会触发 Paymaster 中的 validatePaymasterOp 函数，这个函数的作用是在检查了 Paymaster 中是否有足够余额支持支付 gas 后，按照用户自定义的需求为指定的 UserOperation 支付 gas。值得注意的是，ERC4337 自身并未规定一个标准对 Paymaster 使用的优先级进行排序，需要 Bundler 根据链下对 Paymaster 过往代付情况的记录选定最优的 Paymaster 而淘汰质量较低的 Paymaster，这一过程形成了 Paymaster 间的竞争，有助于提升网络运行效率。

• Signature Aggregator：由于 ERC4337 中支持非 ECDSA 的签名算法。所以我们首先要将使用不同签名算法的 UserOperations 分类，然后由 Bundler 将同类交易通过 Signature Aggtegator 生成一个聚合签名，一次验签便可以将里面包含的交易全部进行验证，这一过程大大降低了 gas 费的消耗。

整体来看，这个过程中用户首先向 Bundler 发送包含了用户自定义参数的 UserOperation，如果有 paymasterAndData 参数，则会调用代付合约对 gas 费进行支付。如果有 initCode 参数，用户则会按照里面的代码逻辑创建一个新的智能合约钱包。最后，为了降低验签过程的 gas 消耗，ERC4337 中采取了批量打包交易的方式，使用 Signature Aggregator 将同类的 UserOperation 打包生成一个聚合签名，仅进行一次验证。当链下 Bundler 的模拟验证和链上的实际验证都通过后，智能合约钱包便成功执行了 UserOperation 中用户的自定义功能同时将多余 gas 退还给 Bundler 作为奖励。

相较而言，使用 EOA 账户发起一笔交易就显得极为简单，只需要某个 EOA 账户对交易数据进行签名后全网广播即可。广播的交易经过节点验证后会被等待打包，最后由 POS 机制选出的具有记账权的节点记录上链。这一过程非常简洁，不存在中间商 Bundler 和 Entry Point 入口点合约，因为会有相对较小的 gas 消耗。同时，安全性仅与 ECDSA 加密算法相关，不存在复杂合约逻辑带来的内生安全风险。但是这一过程中私钥和账户控制权唯一绑定，无法变更，且必须对所有交易一个个进行签名验证，无法进行自动化的处理。

总而言之，ERC4337 实现了私钥与账户所有权的分离，通过批处理交易降低了复杂交易过程的 gas 消耗，通过代付合约消除了钱包的以太坊余额准入门槛，通过智能合约钱包实现了签名方式的多样化与账户功能的自定义化，这些改进为 web3 账户的使用便利化，功能多样化做出了巨大推进。

3. 当下以太坊钱包的种类和优缺点

• EOA（外部账户）：以太坊 EOA 账户通过私钥签名进行控制，而私钥由 12 个单词组成的助记词生成。虽然EOA 账户具有操作上的主动性，可以主动交易。但要保证 EOA 账户的所有权，就必须妥善保存 64 位的一串 16 进制数字或者 12 个助记单词，这给用户的使用带来许多不便。同时EOA账户涉及身份认证的交易需要一个个进行签名，极不方便，相当于将一次确认背后每次的状态改写和权限变更都要进行单独的确认。最后，使用 EOA 账户发起交易需要向账户内预先转入以太坊，这也提高了钱包的使用门槛。

• SCW（智能合约钱包）：智能合约钱包相对于 EOA 钱包在操作的便利性和自动化程度上有了很大的提升。通过智能合约内置代码可以实现对交易的打包并按用户意图自动化执行复杂操作。但是 SCW 在权限上远低于 EOA，无法自动执行交易，交易的发起需要一个 EOA 账户触发。

• MPC（多方计算钱包）：MPC 钱包将私钥打散后交由多个主体保管，在需要签名时再进行拼接。这听起来和多签钱包很像，但本质上两者有很多不同。首先是 MPC 中只有一个私钥，我们只是将私钥进行了分片保管。再次是多签的验证完全是通过链上的智能合约，而 MPC 的阈值设置和签名生成均在链下进行。MPC 钱包有效避免了单点故障，不用担心 EOA 中丢失私钥从而丢失账户所有权的情况。但链下对签名的生成过程属于中心化过程，需要有严格的审查制度以防可能的作恶。同时 MPC 现在大多是定制产品且不开源，因而很难在开发过程中进行模块化的嵌入，增大了开发成本。但需要强调的一点是， MPC 钱包和我们后面提及的 AA 钱包并不存在竞争。MPC 的解决痛点在私钥保存，而 AA 解决的痛点是在改善交易过程的灵活性，两者在未来的发展中可以结合使用。

• AA（账户抽象）：账户抽象的概率最早可以追溯到2017年的EIP86，该提案中提出要将所有的账户都变成合约，让用户自由定义自己的安全模。但这一提案涉及了以太坊共识层的改动，有比较高的难度，且存在一系列可能得安全问题。所以 EIP86 以及后续以 EIP86 为代表的涉及以太坊共识层或协议层改动的提案均被无限期搁置。直到 EIP2938 的提出，大大减少了对以太坊底层的改动，并且通过设置节点的内存池规则解决了安全问题。账户抽象的整体解决思路转变为了如何在仅更改智能合约层的基础上实现账户抽象。2021 年，ERC4337提出，彻底实现了仅在智能合约层进行更改的前提下完成账户抽象。今年 3 月，ERC4337 的 Entry Point 入口合约在以太坊上部署，账户抽象进入 ERC4337 时代。

4. 挑战与应对

4.1 账户抽象标准未定

• 共识层账户抽象：首先是对于以太坊上 Layer1 上的账户抽象，ERC4337 并非唯一方案。以 EIP2938 为主导的共识层账户抽象只是暂时被搁置而非完全否决。或许从现阶段来看，账户抽象带来的利益无法驱使开发者在以太坊底层做出改动。但随着 ERC4337 式账户抽象开发到瓶颈，人们便会要追求更佳的用户体验。这时，可以提高合约账户权限使其能主动发起交易，去除掉 Bundler并降低交易成本与交易复杂度的共识层账户抽象方案或许又会重新进入大家的考虑范围。

• 有待确定的 EIP 提案：其次，ERC4337 正式实施的时间不足一年，现在还在不断发现问题并进行完善。因为无法对 Entry Point 进行改动，所以暂时提出的优化 ERC4337 的 EIP 提案大都是涉及 Bundler 和 操作码的优化，比如 EIP-1589 中可以防止 MEV 攻击的 endorser 合约，以及涉及共识层变更的 EIP-3974 中所添加的将 EOA 账户控制权托管给智能合约账户的操作码，这些提案能否通过还有待以太坊开发社区的讨论。

• Layer2 原生账户抽象：最后还有 Layer2 上的各类原生账户抽象钱包，比如 Starknet 与 Zksync Era。在 Starknet 中采用了不同于以太坊的 ECDSA 签名，大大降低了签名和验签过程的成本，从而大大降低了 gas 消耗。同时 Starknet 中仅有合约账户，默认其为顶级账户，不需要再通过复杂的合约层操作便直接可以让合约账户主动发起交易，为开发者提供了更灵活、丰富的应用设计环境。

总而言之，要在以太坊上进行账户抽象，ERC4337 虽然是现今得到最广泛认可的选项，但并非唯一选项。

4.2 ERC4337 自身缺陷

• 更高的固定 gas 成本：ERC4337 钱包中基本操作的 gas 消耗为 42000 gas，是普通 EOA 账户的两倍。具体原因如下：

可以看出，由于智能合约的引入，在执行合约业务（解包 UserOperation，执行条件验证，链上哈希等）以及触发事件并在以太坊上发布日志的过程中产生了巨大的 gas 消耗。同时，ERC4337 中所提出的交易批处理以降低交易成本的方式被证明在实际交易中并不实用，大多数的用户往往不需要在一次调用中打包大量交易，仅在项目方发放空投等极少数情景下可以发挥 ERC4337 批处理交易的优势。此外，原先为了分摊交易成本的 UserOperation 一旦在链上执行失败，也会给钱包账户或 Bundler 带来更高额的损失。

• 升级成本高：在 Entry Point 智能合约中可以通过 entryPoint() 函数返回一个符合 IEntryPoint 接口的参数，在Wallet Contract 中通过这个参数可以判断外部的交易是否来自 entryPoint 合约中的函数调用。但这要求必须将 EntryPoint 的地址写死在了每一个生成的智能合约账户主体中，如果要对 EntryPoint 合约进行升级需要所有的智能合约账户主体都同意。当 ERC4337 被广泛接受后，这一改变的难度将会不亚于共识层的改动。所以 ERC4337 的部署必须非常慎重，做好各个方面的安全审计。而后续如果要进行性能的优化，也将会是一件非常困难的事情

• 合约安全问题：在原先的 EOA 账户中交易过程简单，交易安全性通过密码学以及共识层的共识机制来进行确保。加密算法和分布式系统的共识机制都是经过了长期考验以及学界认证的技术，出现漏洞的可能极低。而ERC4337 钱包将许多原来通过区块链共识机制验证的操作改为合约函数判断，这对合约自身安全性的要求极高，而随着交易逻辑的复杂化，安全风险也急剧上升。

4.3 ERC4337 的更新成本

• 传统钱包巨头的观望：

ChainCatcher 消息，MetaMask 产品负责人 Alex Jupiter 在接受 Decrypt 采访时表示，尽管 EthCC 期间账户抽象、EOA 等多种优化用户体验的技术被多次提及，但 MetaMask 会非常谨慎地采用这些技术

MetaMask 作为传统钱包供应商，可以帮助用户便捷的创造 EOA 账户，并通过提供去中心化的 Swap 服务收取手续费。对于这类已经形成稳定盈利方式的传统钱包巨头，大都不愿意冒险做出改变，当下对账户抽象也是多采取观望态度，虽然积极探索但在尝试方面始终保持谨慎态度。

• Dapp 的更新成本

以太坊上现有的 Dapp 包括 Opensea,Uniswap,MetaMask Swap.....，均以 EOA 账户作为默认服务对象。而如果要使这些 Dapp 完全兼容 ERC4337 钱包，需要改变 Dapp 与钱包交互的审查机制以及代币质押机制。要完成这一改变，现今主流 Dapp 的智能合约代码都需要进行改动，这一过程可能产生的安全风险以及更新成本都无法估量。此外，考虑到之前 Tornado 合约而引发的 Dapp 对合约账户的大量交易抵制，这一更新的工作量将更加巨大。

4.4 ERC4337 与跨链

在以太坊与 Layer2 进行交互的跨链桥中，往往默认接收网络的收款地址为发送网络上付款的地址。这在传统的 EOA 账户中完全是没有问题的，因为同一把私钥通过签名便可以实现对两个网络上地址同样的控制效力。但是在 ERC4337 钱包中，转账发起地址为合约地址，而并不受私钥控制，也就不能把收款地址设置为与发送网络相同的地址了。所以 ERC4337 钱包与现今以太坊 Layer1 和 Layer2 之间几乎所有跨链桥都存在不兼容问题。

4.5 ERC4337 的改进措施

• EIP 提案改进：虽然 ERC4337 标准自身难以改动，但是我们可以通过提出新的 EIP 补充提案对 ERC4337 进行补充，比如 22 年 6 月提出的 EIP5189，通过引入 endoser 合约降低了 Bundler 筛选过程的风险以及进一步防止了 MEV 机器人的恶意攻击。此外还有 EIP3074，EIP5003 等大量 4337 相关的待审查提案。

• 跨链协议的补充：对于以太坊 Layer1 和 Layer2 跨链问题最根本的解决方法是从跨链桥的底层出发，用户可以自行设置在接收网络上的接收地址，但这一改进成本较高，设计到跨链桥的重新部署以及新合约的安全问题。目前比较理想的解决方案是通过设置一个可信的第三方 EOA 账户，在 ERC4337 钱包和跨链桥间起到一个中间人的作用，而这要求这个中间人存有大量的 ETH 或者 Layer2 token 质押，每次在帮助执行一笔跨链前先质押超额资产，等收款的智能合约钱包接收到转账后返回质押的 token，并给予一定奖励。

• ERC4337 的自建 Dapp：自从今年 3 月份入口点合约部署以来，大量基于 ERC4337 开发的钱包项目落地以太坊，这些项目自身便与 ERC4337 钱包兼容，比如高度可拓展的智能合约钱包项目 ZeroDev Kernel，与日本政府官方合作的钱包抽象项目 MynaWallet......。这些项目自成一个庞大的账户抽象钱包生态，可以看到，即便在传统钱包商多持观望态度的情况下，以太坊上 UserOperation 的使用量从今年 3 月份以来仍持续攀升，处于快速扩张状态。

5. ERC4337 带来的机会

5.1 ERC4337 下的矿工 Bundler

ERC4377 中为了使账户主体与账户控制权剥离而引入了 Bundler。只需要一个存储了一定以太坊的 EOA 账户便可充当 Bundler。相比传统 POW 机制下的矿机挖矿，这种新型挖矿方式几乎是零投入成本，同时也不存在可能的法律风险。而相较 POS 机制下的质押挖矿，Bundler 具有极低的参与门槛，不需要质押 32 枚以太坊，仅需要留存可以与 Entry Point 合约进行一次交互的 gas 即可。这一差异的本质原因是 Bundler 作恶的难度远大于验证节点而作恶产生的收益远小于验证节点，因而并不需要质押大量的以太坊以保证 ERC4377 协议整体运作过程中的奖惩平衡。最后，相较于流动性池中的质押收益而言，Bundler 具有更短的锁仓时间，从而使得资产有了更高的流动性，在以太坊面临较大抛压时，用户可以及时取出以减少损失。鉴于上述种种优势，Bundler 未来很有可能成为以太坊上的一种新型投资方式，并进一步衍生出类似于比特币矿池，以太坊质押池的 Bundler 池。具有低成本，回报稳定，高流动性的特点。

5.2 ERC4337 下的 intent centric

Intent centric 即以“意图”为中心，指用户在进行操作时无需了解具体执行步骤，而是程序根据用户需求在底层自动执行模块化的操作。对于新入 web3 的投资者，交易中的各种签名，gas 设置非常不友好，所以他们即便对 crypto 感兴趣，往往也只能借助 CEX 进行投资，无法进入真正的 web3 世界。这一现象产生的本质原因在于 DEX 和 CEX 中操作意图的差异。比如说现在有人想通过 DEX 以对自己获利最大的方式将手上的 USDT 置换为 ETH，那么他首先要从众多交易池中进行挑选，选出最优的一个，然后签名授权该 Dapp 一定权限，再签名确认将 USDT 质押入流动性池，最后签名确认从流动性池中提取出等值的 ETH。以上每一步操作都是基于行为的操作，一个操作对应底层的一个行为。但在 CEX 中，操作均为基于意图的操作。为了实现以最利方案将用户持有的 USDT 置换为 ETH 的意图，仅需要一个市价挂单便可，用户无需对具体挂单价位进行设置，了解。尽管有人提出，通过自己完成这一系列过程可以对交易过程有更具体的了解，防止模块化流程中可能存在的固有问题。但总的来说，拥有这一能力的人还是极为少数，多数人需要的只是一个可以实现他们意图的模块化流程，而没有意愿了解背后对应的具体操作。同时，人为操作过程相较经过长期检验的模块化流程也存在更高的风险性。在 ERC4337 账户抽象诞生之前，EOA 账户执行效率低下，需要对交易一个个进行签名确认，因而需要按照用户意图模块化处理交易的 intent centric 应用在以太坊上一直发展缓慢。而在 ERC4337 中通过引入 UserOperation 和 Bundler ，用户不是每签署一笔交易，经过验证便放入主要内存池等待上链。而是首先将交易( ERC4337 中的 UserOperation)发送到备用内存池和自己另外的或其他用户的 UserOperation 混到一起，等待 Bundler 对这些UserOperation 进行捆绑后一起提交给入口合约进行验证和执行。在这个过程中，用户仅需声明或签署其偏好，具体过程由 Bundlers 按照已有的共识层或者合约层逻辑进行选择与执行，无需用户参与任何具体过程。在 Dapp 中，我们可以设计好 intent centric 逻辑，当用户想要完成某一目标时，仅需对自己的意图签名即可，而不需要向原来一样自己选择交易行为，并逐个签名。可以预想，随着 ERC4337 的全面推广，intent centric 的 Dapp 将会在以太坊上得到普及，从而大大降低 web3 的进入门槛。

5.3 ERC4337 下的 Defi

Defi 在上一轮牛市与 EOA 账户紧密结合，提升了 crypto 投资者链上交互功能的多样性，提供了质押，做市商，借贷等多样的金融方式，最终促成了 Defi Summer。但是 Defi 的复杂交易过程以及链上损耗为普通用户的参与设置了一个巨大的门槛，阻碍了 Defi 的进一步推广。ERC4337 钱包与 Defi 结合后可以提供 intent centric 的交互方式，使用户获得接近 CEX 的体验。同时通过ERC4337 中的 Paymaster 还可以实现免 gas 交易，一些运营商也可以通过这个方式降低 Defi 的门槛，吸引更多的人参与。但是不同于 Socialfi 和 gamefi 等赛道， Defi 涉及大量 token 的转账质押，对安全性有极高的要求。而账户抽象的合约层具有比较高的复杂性，容易出现安全漏洞造成用户加密资产的损失。同时，自从美国政府下达了对 Tornado 等许多洗币合约的禁令后，许多 Defi 对合约地址都会严格审查甚至暂停与其交互，因而智能合约钱包与现行 Defi 系统存在大量不兼容的地方，在与 Defi 合约交互过程中甚至还有被误判进入黑名单的可能，这也为 ERC4337 钱包在 Defi 中的推广带来不少阻碍。

5.4 ERC4337 下的全链游戏

不同于早期 gamefi 中的“半链”游戏，仅将游戏资产与道具进行了上链处理，通过去中心化的形式确保其资产安全。全链游戏将游戏的核心逻辑以及经济模型都写成了链上的智能合约，在链上进行游戏交互，实现了全过程的去中心化以及高安全性。但是现阶段的 web3 游戏为了实现全链也付出了巨大代价。首先便是 gas 费的激增，链上游戏，道具，场景的交互，每一步都需要在链上记录，这造成了游戏成本的激增。为了解决此问题，现阶段全链游戏的交互逻辑往往极为简单，但这也限制了用户的交易体验。同时，如果使用传统的 EOA 账户，在全链游戏的交互过程必须忍受极为繁琐的验签流程，对每一次交互进行确认，这使得游戏体验大打折扣。而引入账户抽象后首先便是大大降低了交易成本，交易确认环节仅进行 BLS 聚合签名和一次验签即可，大大节省了密码学验证过程的 gas 消耗。此外，通过批量打包交易，可以将原来一次次确认的过程。同时，个性化智能合约账户的引入可以为全链游戏的模块化搭建提供便利，从而提高开发效率。但是截止目前为止，账户抽象与全链游戏的结合更多的还是出现在 StarkNet 这类实现了原生账户抽象的 Layer2 上面，比如 loot realms，cartridge 等项目。不过原因并非以太坊上不适合进行全链游戏与 ERC4337 钱包的结合，而是由于 Entry Point 合约今年 3 月才完成上链，所以多数以太坊上基于 ERC4337 的全链游戏仍在开发中。可以预见，近期便会有许多基于 ERC4337 的全链游戏在以太坊上落地，从而大大提高其上全链游戏的交互体验以及降低交互费用。而以太坊现有的一些大型全链游戏比如 Dark Forest, Wolf Games 等也可能会考虑对合约层做出更改，以兼容与 ERC4337 账户的交互。

5.5 ERC4337 下的 Socialfi

困于私钥账户的捆绑机制以及 EOA 账户自身有限的交互功能，长期以来 Socialfi 面临着参与门槛高，账户难管理的问题。不佳的用户体验大大限制了 SocialFi 项目的发展上限，账户抽象的引入将彻底改变这一局面，但便利性、可追回性与安全性之间如何取舍，还要根据 Socialfi 具体 web3 账户的重要性进行权衡。首先是私钥与账户控制权的分离，用户不再需要保管复杂又无序的私钥或者助记词，而且可以实现对账户密码的动态调整。比如 2021 年底推出的 ERC4337 项目 Ambire，便实现了通过电子邮件对 web3 账户的创建与私钥恢复。其次，ERC4337 提供的批处理交易解决了本文开头提出的 web3 门槛问题，web2 中一个按钮可以解决的问题，web3 中也可以通过一个按钮来解决。最后，ERC4337 账户中自定义代码逻辑的引入也更贴近 web2 中账户的个性化设计，可以使得每个 Socialfi 账户按照自身喜好引入不同的账户功能，类似于 QQ 中根据用户喜好可以选择开通频道功能与否。

6. 未来展望

截止发稿，web3 用户的数量级大概在 3 亿左右，仅占全球人口的约 4%，相较于全球 60 亿的网民，还有很大发展空间。web3 要对 web2 的体量发起追赶，跨过 10 亿人数这个大关，更低的参与门槛与更多的账户自定义功能是前提条件。当前实现这一目标的所有选项中，ERC4337 相对风险降低，具有比较成熟的框架，还得到了以太坊基金会和主要开发者的认可。因此，自从 Entry Point 入口合约部署以太坊上以来，账户抽象用户的数量也是迎来了爆炸式的增长。

虽然 ERC4337 现在得到了广泛的认可以及以太坊社区的推进，但在实际推行过程中还是面临不少问题。首先就是自身待定的标准，由于 ERC4377 的许多补充提案还在审核，所以最后的整体实现形式现在还无法确定，这为 ERC4377 生态项目的开发带来了很大的阻碍。其次是 ERC4377 的更新成本，一旦部署入口点合约，需要全网多数钱包统一覆盖原有地址才可以完成更新，成本极高。最后是与现有 Dapp 和跨链桥的不兼容问题，如果要完成 ERC4337 的全面落地，以太坊现有 Dapp 需要大范围升级，面临极高的安全风险和成本。

但是 ERC4377 也有对以上问题做出了积极的应对，比如通过添加外部智能合约提高 Bundler 的打包效率，增添操作码提高智能合约账户权限，补充 EIP 提案解决 Entry Point 难以升级的问题。同时，面对传统 Dapp 的不兼容问题，ERC4337 积极的自建生态，促进账户抽象钱包在以太坊上更为广泛的应用。ERC4337 钱包的全面落地，可以实现以太坊虚拟机层面的 evm intent-centric，而 evm intent-centric 在 Dapp 中进一步抽象便可使 web3 中的操作达到 web2 中以用户意图为中心的简易程度。如果 intent centric 在以太坊 Dapp 可以全面实现，Defi，gamefi 以及几乎所有对操作简便性以及自动化有需求的赛道都将对用户体验做出大大优化，从而吸引更多圈外人士参与。但是 Defi 这种直接涉及 token 转移的赛道增量相对会比较保守，因为其对安全性有更苛刻的要求。而 Socialfi 和 gamefi 这类赛道更在意用户体验，相对弱化安全性。但之前苦于 EOA 账户局限性，一直无法进行复杂交互设计。通过 ERC4337，这些赛道可以解决原来用户门槛过高和用户体验差两大问题，从而迎来用户量的大规模增长，甚至可能作为下一轮牛市中的主要爆发点。

Kernel Ventures是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、dApps，尤其是ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考资料

1. ERC4337 官方说明文档：https://github.com/eth-infinitism/account-abstraction/blob/develop/eip/EIPS/eip-4337.md

2. Implementation of contracts for ERC-4337 account abstraction via alternative mempool：https://github.com/eth-infinitism/account-abstraction

作者：Kernel Ventures Jerry Luo

审稿：Mandy, Joshua

TLDR：

现今的比特币网络上存在着多种智能合约方案，其中最为主流的便是 Ordinals 协议与 RGB协议。

• Ordinals 协议的诞生，使得比特币网络也可以实现智能合约开发，并将其安全性与比特币区块链进行了绑定。但是 Ordinals 资产转账的确认和记录均在比特币主网上进行，与 1 个 sats 的转账相绑定。这带来了高昂的手续费，同时也使 TPS 低下的比特币主网更加拥堵。

• 在 RGB 协议中，提出了链下通道以及批量打包交易的方式，这些方式使得 RGB 中资产转移的手续费大幅下降，速度也得到提升。同时，客户端验证的方式也大大减小了维持网络正常运行所需记录的数据量，从而提升了网络可拓展性。

• 虽然 RGB 协议通过以上方式改善了交易速度和可拓展性，但同时也带来了许多新的问题。链下通道在优化交易费用和速度的同时带来了链下记录的安全问题。客户端验证减小记录数据量的同时也大大拖慢了验证速度。

本文从安全性、可拓展性、交易费、交易速度等维度比较了 Ordinals 与 RGB 协议，并分析了 RGB 叙事未来可能的走向。

1. 市场总览

当前 BTC 占整个加密市场市值的 49% 左右，但由于其脚本语言不具备图灵完备性，主网智能合约缺失且交易速度较慢，其长远发展受到严重阻碍。为了对上述问题做出改进，比特币开发者们在扩容和提速方面做出了大量尝试，主要为以下 4 种解决方案：

• RGB 协议：RGB 是一个建立在比特币网络上的二层协议，其核心交易数据储存在 BTC 主网上。RGB 利用比特币的安全模型，支持在比特币网络上创建具有定制属性和智能合约功能的代币。2016 年，RGB 协议最初由 Peter Todd 提出；2023 年，在比特币上智能合约生态的开发热潮中，RGB 协议再次得到关注。

• 隔离见证：2017 年 8 月，比特币实施隔离见证（SegWit）升级。通过交易信息与签名信息的分离，将有效区块大小从 1M 提升到了 4M，一定程度缓解了拥堵问题。但受到比特币区块本身大小的限制，我们无法对一个区块的存储信息无限扩容。因而通过对区块存储信息扩容提高效率的方式便到此为止了。

• 闪电网络：闪电网络是基于比特币的二层扩容方案，允许在不访问区块链的情况进行下交易，极大提高了吞吐量。闪电网络已在比特币主网上实现，现有的闪电网络解决方案有 OmniBOLT，Stacks 等，但闪电网络面临着较大的中心化风险。

• 侧链技术：侧链技术是在比特币网络之外搭建一条侧链，侧链上的资产按 1:1 与 BTC 锚定。侧链在交易性能上相对主网有较大改进，但永远无法达到 BTC 主网的安全性。

今年 3 月以来，比特币网络的交易费用及 BRC20 协议资产的交易量都迎来激增。5 月初 BTC 主网交易费到达顶峰，虽然此后交易费用下滑，但 BRC20 资产的交易量仍维持在较高水平。这表示比特币网络智能合约生态的开发热度，并没有伴随 BTC 生态中铭文热度的下降而低迷，开发者们仍继续尝试寻找适合比特币网络智能合约开发的最优解。

2. Ordinals 协议

2.1 Satoshi 编号

比特币网络上的 Satoshi 不同于以太坊上的 wei 以数据的形式记载，它通过每个地址所拥有的 UTXO 计算得来。为了对不同的 sats 进行区分，首先要区分不同的 UTXO ，继而对同一 UTXO 下的 sats 进行区分。前者相对简单，不同 UTXO 被挖出的区块不同，会对应不同的区块高度。只有挖矿会产生最初的 sats，因而仅需对 coinbase 交易中的 UTXO 编号即可。难点主要在如何对同一 UTXO 下的 sats 进行编号。Ordinals 协议提出了新的解决方案，即根据先入先出的原则进行编号。

• 不同 UTXO 的区分：BTC Builder 从 UTXO 被挖出的时候开始记录，每个 UTXO 对应着唯一的区块，而每个区块在比特币网络上拥有唯一的区块高度，通过不同的区块高度可以对不同的 UTXO 进行区分。

• 同一 UTXO 下 sats 的区分：首先通过区块高度可以确定出 UTXO 下 sats 的大致范围，比如最早一个区块可以挖出 100 个 BTC ，也就是$$10^{10}$$ 个 sats ，那么对应区块高度为 0 的区块中，sats 编号为[0,$$10^{10}$$-1] ，区块高度为 1 的区块中 sats 编号为[$$10^{10}$$,$$210^{10}$$-1] ，区块高度为 2 的区块中 sats 编号为[$$210^{10}$$,$$3 10^{10}$$-1]，后续依此类推。 如果要对该 UTXO 下的某一特定 sats 进行具体区分，则要通过 UTXO 的消耗过程实现。Ordinals 协议按照先入先出的原则，在该笔 UTXO 作为输入产生的输出中，靠前的输出对应等量序号靠前的sats，比如现在挖出区块高度为 2 的矿工 A 要将自己这 100 个 BTC 中的 50 个转移给 B，其中靠前的输出分配给了 A，而自己获得的是靠后的输出，那么 A 将获得编号为[$$210^{10}$$,$$2.5 10^{10}$$-1] 的 sats ，B 所获得的则是序号为 [$$2.510^{10}$$,$$3 *10^{10}$$-1] 的 sats 。

2.2 Ordinals inscription

比特币网络最早通过加入 OP_RETURN 操作符为每笔交易提供了一个 80 字节大小的存储空间。但是 80 字节的区域无法满足复杂代码逻辑的编写，并且数据写入区块链也会提高交易成本，增大网络堵塞的可能性。为了解决该问题，比特币网络先后进行了 SegWit 与 Taproot 两层软分叉。通过一份由 OP_FALSE 操作码开头且不会执行的 Tapscript 脚本，比特币交易过程提供了一个 4M 大小的空间。在这个区域我们可以写入 ordinals 铭文，实现文本、图片上链或者 BRC20 协议 token 发放等等。

2.3 Ordinals 的不足

Ordinals 大大提高了比特币网络的可编程性，打破了 BTC 生态叙事和发展受到的限制，提供给比特币网络交易之外的功能，但其中许多问题仍然受 BTC 生态开发者们的诟病。

1. Ordinals 的中心化性：虽然 ordinals 协议中对于状态的记录和更改都在链上进行，但 ordinals 协议本身的安全性是无法和比特币网络挂等号的。ordinals 无法防止铭文的重复上链，对无效铭文的识别需要由链外的 ordinals 协议进行。这一新兴协议未经长时间的测试，存在诸多潜在问题。同时如果 ordinals 协议的底层服务出现问题，也可能导致用户资产的损失。

2. 交易费用与交易速度的局限性：因为铭文的篆刻是通过隔离验证区进行的，也就是说完成一次 ordinals 资产的转移必须对应一笔 UTXO 花费。限于比特币网络10 分钟上下的出块速度，交易过程无法加速。同时，铭文的上链也会带来交易成本的增加。

3. 损害比特币原有属性：由于 ordinals 上的资产与比特币网络本身具有价值的 sats 进行绑定，所以 ordinals 的使用本身就会造成对比特币原有资产的异化，同时铭文的上链又带来了矿工费的激增。许多 BTC 支持者担心，这会损害到比特币原有的支付功能。

3. RGB 协议

在网络交易量激增的情况下，ordinals 协议的缺陷便凸显了出来。长期来说，如果不能妥当解决这一问题，比特币的智能合约生态难以和具有图灵完备性的公链生态进行竞争。在 ordinals 的诸多替代方案中，许多开发者选择了 RGB 协议，它在可拓展性、交易速度和隐私性等方面较 ordinals 均做出了较大突破。理想情况下，基于 RGB 协议构建的比特币生态资产在交易速度和可拓展性方面，可以和图灵完备性公链上的资产达到相近水平。

3.1 RGB 核心技术

客户端验证

不同于比特币主网中对交易数据的广播，RGB 协议将这一过程放在了链下，信息仅在发送者和接收者间传输。接收者对该笔交易进行验证后，不需要像比特币主网一样实现全网节点的同步，记录下网络中所有的交易数据。接收节点只需记载和该笔交易相关的数据，已达到上链验证的需求即可，这一改进大大提高了网络的可拓展性与隐私性。

一次性密封条

在实际生活的材料上交过程中，材料往往要经过多次的转手，这对材料的真实性和完整性都构成极大威胁。现实生活中为了防止材料在提交验证前受到恶意篡改，人们采用了添加封条的方法，通过封条的完整性判断里面的内容是否被篡改。RGB 网络中一次性密封条的作用与此类似，其具体体现是比特币网络中天然具有一次性属性的电子封条 - UTXO。

类似于以太坊上的智能合约，RGB 协议下发行 Token 也要指定发币的名称和总量。不同之处在于 RGB 网络并不存在一条具体的公链作为载体，RGB 中的每一个 Token 必须指定比特币网络上某个特定的 UTXO 与之对应。某人拥有了比特币网络中的某个 UTXO，也就拥有了 RGB 协议中所记录的该 UTXO 对应的 RGB Token 。如果想完成对 RGB token 的转移，持有人就需要花费掉该 UTXO 。由于 UTXO 的一次性，一旦花费就没有了，在 RGB 协议中对应的就是花费掉了这笔 RGB 资产。这一花费 UTXO 的过程便是将一次性封条打开的过程。

UTXO 盲化

在比特币网络中，每一笔转账都可以找到对应的输入 UTXO 与输出 UTXO。这提高了比特币网络上 UTXO 溯源的效率同时有效防止了双花攻击，但由于交易过程完全透明，双方的隐私性便无法得到顾及。为了提高交易隐私性，RGB 协议中提出了盲源 UTXO 的方案。

在 RGB Token 的转移过程中，Token 的发送方 A 将无法得到接收 UTXO 的具体地址，而只能得到一个接收 UTXO 地址接上一段随机密码值后 Hash 的结果。而接收方 B 要对接收到的 RGB 协议 Token 进行使用时，则不仅需要告知接收者 C 其 UTXO 对应的地址，还要发送给接收者 C 其对应密码值，以向接收者 C 验证，之前 A 确实是将 RGB 协议 Token 发送到了B 手上。

3.2 RGB 与 Ordinals 对比

1. 安全性：Ordinals 智能合约的每笔交易或状态转移均需要通过一笔 UTXO 花费实现，而在 RGB 中这一过程大量借助闪电网络或是链下 RGB 通道实现。RGB 交易过程中的大量数据存储在了 RGB 客户端（客户本地缓存或者云服务器），这一过程存在高度中心化性，数据有被中心化机构利用的可能。同时一旦服务器宕机或者本地缓存丢失将对客户资产造成损失。从安全性方面来讲，Ordinals 更有优势。

2. 验证速度：由于 RGB 采用客户端验证，所以每验证一笔交易，在 RGB 协议中都需要从头开始，这将花费大量时间对交易过程中的每一步 RGB 资产转移进行确定，这大大延缓了验证速度。因此验证速度上 Ordinals 更有优势。

3. 隐私性：RGB 资产的转移和交易验证过程均在区块链之外进行，建立了一个发送者和接收者之间的特有信道。同时还以盲化 UTXO 的形式使得即便发送者也无法对 UTXO 的去向进行追溯。而 ordinals 资产的转移过程则是通过比特币上的 UTXO 花费记录，UTXO 的输入者和输出者都可以在比特币网络上进行查询，无隐私性可言。故而隐私性角度 RGB 协议更有优势。

4. 交易费用：RGB 中的转账大量借助客户端的 RGB 通道或者闪电网络进行，这一过程几乎 0 交易费用。无论中间有多少笔交易，最终只需要提交到区块链上使用花费一个 UTXO 进行确定即可。但是 ordinals 的每一步转账都需要在 tapscript 脚本中进行记录，加之记录铭文的成本，交易过程中将产生一笔不小的手续费。同时 RGB 协议提出了批量打包交易的方法，在一个 tapscript 脚本中可以指定 RGB 资产的多个接收者，而 ordinals 中默认输出 UTXO 的接收者为 ordinals 资产的接收者，只能一对一转账，而 RGB 通过分摊的方式大大降低了这一过程的成本。因此交易费用上 RGB 协议更有优势。

5. 可拓展性：在 RGB 的智能合约中，交易验证和数据存储是由客户端（接收节点）完成的，不在 BTC 链上进行，不需要在主网上进行广播和和全局验证，每个节点只需保证对于某笔交易有关数据的确认。而 ordinals 中的铭文数据都需要进行上链操作，鉴于比特币网络自身的处理速度和可拓展性，对于交易量的承受能力将受到极大限制。因而在可拓展性上 RGB 协议更有优势。

4. RGB 生态项目

RGB v0.10.0 版本发布后，为开发者在 RGB 网络上的开发提供了一个相对此前版本更友好的环境。因此 RGB 协议生态大规模开发距今仅半年时间，下列 RGB 生态项目大多数也还在发展初期：

1. Infinitas： Infinitas 是一个图灵完备的比特币应用生态系统，结合闪电网络和 RGB 协议的优势，并相互支持和补充，实现了更加高效的比特币生态系统。值得一提的是，Infinitas 还提出了递归零知识证明的方法来解决客户端验证的低效问题，如果该方法有效实施，将很大程度解决 RGB 网络验证速度上存在的问题。

2. RGB Explorer： RGB Explorer 是最早支持 RGB 资产查询及资产 (Fungible token and None Fungible token) 发送的浏览器，支持的资产有 RGB20，RGB21，RGB25 三种标准资产。

3. Cosminmart： Cosminimart 本质是一个可以兼容 RGB 协议的比特币闪电网络。尝试打造一个可以部署智能合约的比特币全新生态。不同于上述项目单一的功能，Cosminmart 提供了钱包，衍生品交易市场和早期项目发掘市场。它为比特币网络的智能合约开发到产品推广及交易提供了一站式服务。

4. DIBA： DIBA 借助了闪电网络和 RGB 协议，致力于打造比特币网络的 NFT 市场。目前还在比特币测试网上运行，预计不久将在主网上线。

5. RGB 未来展望

伴随着 RGB v0.10.0 版本的问世，协议程序的总体框架趋于稳定，版本更新时可能的大规模不兼容问题正在被逐渐改进。同时，开发者工具和各式 API 接口趋于完善，开发者使用 RGB 进行开发的难度也可以大大降低。

Today #Tether announces the ending of the support of 3 blockchains $USDt: OmniLayer, BCH-SLP and Kusama. Customers will be able to continue to redeem and swap $USDt tokens (to another of the many supported blockchains), but Tether won't issue any new additional $USDt on those 3 blockchains.

最近 Tether 官方发文，将比特币二层网络上 USDT 合约的部署从 OmniLayer 转移至 RGB 。Tether 的这一举措被视作是 Crypto 巨头尝试进军 RGB 的信号。RGB 现在已经有了成熟的开发协议，庞大的开发者社区以及 Crypto 巨头的认可。最后，RGB 开发者现在在尝试使用递归零知识证明对客户端验证的体量进行压缩，如果能完成这一改进，RGB 网络的验证速度将大大提高，从而缓解在大规模使用时面临的网络延时问题。

Kernel Ventures是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、dApps，尤其是ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考资料

1. RGB protocol：https://rgb.tech/

2. RGB-lightning-sample：https://github.com/RGB-Tools/rgb-lightning-sample

3. RGB info：https://rgb.info/

4. infinitas官网介绍：https://www.iftas.tech/#/home?id=about

5. Cosminimart官网：https://cosminmart.com/#/

6. DIBA官网：https://diba.io/

7. RGB Explorer官网：https://rgbex.io/

8. RGB生态万字研报：引领Crypto大规模采用，点亮比特币的未来: https://www.odaily.news/post/5189052

9. ViaBTC Capital Insight丨A Brief Analysis of RGB：A Scalable, Confidential Smart Contract Protocol Built on Bitcoin：https: //medium.com/@ViaBTC_Capital/viabtc-capital-insight丨a-brief-analysis-of-rgb-a-scalable-confidential-smart-contract-protocol-b449f7dbb323

10. 解读比特币 Oridinals 协议与 BRC20 标准原理创新与局限：https://zhuanlan.zhihu.com/p/631275714

11. BRC20交易数据来源：https://dune.com/cryptokoryo/brc20

作者：Kernel Ventures Turbo Guo

审稿：Kernel Ventures Mandy, Kernel Ventures Joshua

TLDR：

有潜力成为 Crypto 流量入口的 Telegram 已经获得了许多关注，本文将总结 Telegram 中 Crypto 相关的应用，分析其优势与待改进之处。此外，本文会分析 Discord 为什么有机会成为流量入口和没有成功的原因， 以及浏览器（PWA）作为流量入口的可能性，主要内容有：

• Telegram 上有丰富的 Crypto 相关应用， 且用户体验较好，是 Crypto 应用的良好载体。美中不足的是应用中心和各种 bot 与聊天频道混合在一起，可能导致用户使用不便。

• Telegram 不局限于 TON 生态，它可以让各种链与协议更便捷地进行集成，EVM 生态的交易 bot 和多链钱包追踪应用就是例证。

• Discord 有机会承担 TG 现在的角色，其 Bot 系统的能力范围也很广。但可能出于主用户游戏玩家的反感、过多 Crypto 欺诈影响用户安全、监管不明晰这三个原因， DC 并没有全力接入 Crypto。

• 浏览器应用很好兼容现有的 Crypto 生态，但在移动端流量入口可能不再是 Metamask，而是具体的应用， Friend Tech 是很好的例子。

• 谁将成为流量入口很大程度上取决于用户体验和监管两个因素。用户体验上，TG 和 FT 这样内置 Crypto 功能（内置钱包）的应用有很大吸引力。监管上，传统社交巨头面临很大压力，这给受监管较弱的应用或原生的应用很多机会。

1.作为流量入口的 Telegram

Telegram 已承载了很多 Crypto 应用，我们先讨论应用的存在形式与进入方式。

在 Telegram 中有两种“app”，一种是通过聊天框进行交互的 Telegram bot，另一种是调用一个小网页窗口的Telegram Web App (TWA) 。在下图中，左侧的 Unibot 是典型的 bot ，而右侧的足球游戏，以及很多 Telegram 中的链游都是 TWA。在实现方式上，TWA 是使用 JavaScript , HTML 和 CSS ，在 Telegram 中通过小网页浏览器实现各种功能。

**在 Telegram 中进入应用有三种方式，通过链接、搜索应用的名称和从 Telegram apps center 进入。**链接和搜索名称的方式和平时加入一个频道无异，而进入 apps center 的方式也一样，通过链接或者搜索 @tapps_bot 进入。

Telegram 中不仅有 TON 链生态项目，还有基于其他公链的应用，在此分开进行介绍。

1.1 TON 生态应用

首先是钱包，Telegram 过往有许多钱包，比如 Tonkeeper，MyTonWallet，Tonhub 等。但如今官方托管钱包 Wallet 以及内置的非托管钱包 Ton Space 出来后，先前钱包会面临较大挑战。

Wallet 是托管钱包，支持使用 USDT、TON 和 BTC 进行支付。在 Wallet 里有正在测试的 TON Space 非托管钱包。未来用户能在 TON Space 中访问 DeFi 应用，如 DEX、质押和借贷协议等，还可以直接访问 TON 区块链上的第三方 dapps 。此外，TON Space 直接用邮箱来恢复钱包，这个在实际体验时非常友好舒适，虽然可能有安全风险。

DeFi 方面，TON 生态还处于非常早期的阶段，DEX有 Megaton Finance，STON.fi ，DeDust.io 以及尝试做跨链的 STON 等，借贷协议有 Evaa，衍生品有 Storm Trade。此外，TON 生态已经有了 launchpad-Tonstarter 和域名 TON DNS 。

TON 的 NFT 生态也颇有雏形。NFT 市场有 Fragment 和 Getgems 等，用户可以在 Fragment 上购买 Telegram Usernames 和 Anonymous Numbers ，而在 Getgems 上不仅可以买卖usernames和匿名手机号，而且可以买卖TON链上的其他NFT项目，但目前 Fragment 的交易量还是大于 Getgems 。从总交易量上看，截至9月25日TON 的 NFT 市场增长良好，项目的内容与以太坊生态差异不大，有如 TON Diamonds，TON Punks 等项目。

还有一个大类是集成 TON 的游戏， 比如 Fanton Fantasy Football，这是一款P2E放置足球卡牌游戏，赢了赚币，可以无缝衔接TON生态；punkcity，回合制出招游戏，赢了获得代币；Tongochi Game，这也是 P2E 游戏，是一款 MMORPG，目前还处于 demo 阶段 。

此外还有许多辅助工具，比如，追踪 TON 生态中某个地址的代币和 NFT 流向的 TON Wallet Tracker 和 TON Notify Bot；追踪某个 NFT 系列的挂单卖单等的 NFT TONificator；社区 onboarding bounty 工具 community ；可以向朋友送礼物的 Ton Gifts Bot 。还有一个综合辅助机器人 Friends All-in-One BOT，它的许多功能都未上线，团队希望先交付翻译，新 NFT mint 提醒以及 NFT 地板价提醒功能，这三个功能也将由三个独立的 bot 提供。

比较有意思的是 mobile ，它是一个购买 esim 卡的生活服务工具，让大家在国际旅行的时候更方便地用网。更重要的是，它不仅可以用信用卡支付，而且可以用 TON 钱包支付。

1.2 以太坊生态的应用

对于这类，这里会介绍之前非常火的交易 bot 。如果把背后的细节抽象掉，我们看到交易 bot 本质上是一个代理抽成生意。从周交易量上看 TG bot 在经历爆火后，现在处于热度回落的阶段。

Unibot本质上是科学家代理，它需要用户往官方钱包里打币，然后通过 Telegram 对话窗口触发限价买卖单，自动跟单，第一时间自动购币等指令。 从原理上，Unibot 先帮用户开了一个 EOA ，然后用户向里面存钱。当用户发起交易时（比如在 uniswap 卖币）理论上用户的 EOA 直接和 uniswap 交互即可，但现在是先通过 EOA 走 unibot router 的合约，unibot 的合约会调用 uniswap 的合约进行卖出。多走 Unibot 官方的合约就能做很多事情，比如收手续费。每次 unibot 换自己的合约可能是在更新功能，目前合约没有开源。

**与 Unibot 相似的交易 bot 还有 Banana Gun、Maestro 和 DexCheck 等。**Banana Gun 需要用户输入私钥，或者通过官方的 bot 生成新的地址。其优势功能有监测到被夹风险就会撤销交易，优化区块贿赂等。Maestro，同样是trading bot，提供巨鲸追踪，代币买卖等。DexCheck 同样做钱包追踪，新代币合约狙击，代币买卖。

从交易量上看 Unibot 最高，Banana Gun 次之，从 DAU 上看 Maestro 最高，但也只是略高于 Banana Gun 和 Unibot 。

此外还有基于以太坊生态发代币的服务性项目。比如 LootBot，它可以帮用户自动撸空投，持有 $LOOT 代币可以参与分配收益 。还有 IMGNAI，它做了一个 bot 让用户在频道中发消息生成图片，项目方承诺持有代币未来会有权益，而且币是在以太坊上的。ChainGPT 本身业务很多，其开发的 tele bot 可以当作通用 LLM 来生成智能合约代码，做合约检验等。$CGPT 主要用于在 ChainGPT 内部购买服务，官方也提供质押获取收益等代币服务，代币也是以太坊上的。这也是借以太坊来发币，而且代币会用来购买服务，币的作用相对更多。

1.3 多链生态的应用

在 Telegram 上我们还能看到支持多链的应用，主要是数据服务或辅助性工具，比较有代表性的是下面四个：

• Cielo 是一个较为完善的钱包追踪bot，在多链方面做的很好。它可以追踪单个钱包在十几种链上的多种操作，包括 swap、借贷、NFT mint 等，也可以追踪单个代币的大额交易等活动。值得一提的是， Cielo 的用户体验做的不错。

• Pessimistic Spotter 可以检测某个合约是否被攻击，支持以太坊和 BSC上的合约，比如 uniswap 等。

• CoinCrackerBot 可以追踪币价，做价格提醒推送等。这个产品体验较好，因为在聊天软件上获得信息推送显然更为便捷。

• Crypton research 用于追踪项目进展，用户可以订阅如 1inch、aave 等项目，然后选择想接受所有新闻还是重点新闻，选好后bot就会给用户推送消息。

1.4 Telegram 作为入口的优势与待改进之处

Telegram **丝滑的用户体验是一个巨大的优势。**每次转账，点开应用，和bot进行交互时都十分流畅，这比绝大多数 web3 产品的体验都好，甚至和 discord 等 web2 产品相比也胜一筹。

美中不足的是， 启动 Telegram apps center 的方式有些复杂，在 telegram 原有的界面无法直接找到 center，需要和加入一个新的 telegram 频道一样，通过外部链接进入， 或者主动搜索。而且 apps center 以及所有 apps 会和原有的频道混在一起，很容易找不到。如果要用户自行 pin 的话，也会和重要聊天放在一起。此外，Telegram 中许多应用会把每种功能都做一个新的bot来让用户使用，用户管理起来会相对混乱。可能需要为apps建立单独的界面，并让用户方便地找到常用 apps 。

目前 TG 很好地满足了普通用户转账的需求，而基于 EVM 的 TG bot 满足了散户抓新币发售等需求。日后 TON 如何搭建大规模的 DeFi 应用等，都值得进一步探索。

**交易 bot 为我们提供了一个新的思路，就是 Telegram 可以作为各种链上各类应用的前端。**不仅是 DeFi 协议可以有一个共同的前端，人们还可以在 Telegram 上集成各种协议。如果有项目帮用户进行管理，用户甚至无需知晓各个链的存在，这在 Telegram 上是非常有希望实现的，这样 Crypto 的使用门槛会大大降低。当然，直接在 Telegram 中用以太坊也存在问题，比如如何很方便地在 Telegram 中触发签名等。

目前官方在大力推动 TON 生态的发展，而 Unibot 一类基于非 TON 生态的 bot 也有许多进展，未来如何则需要交给时间检验。

2.Discord 作为流量入口的机会

Discord（后文中 DC 也指代 Discord） 早在 2021 年就尝试集成 Metamask，如果推广开来，我们可以想象人们在 DC 里转账支付。甚至各种 dapp 可以开发自己的频道或者 bot 让用户在 DC 里 swap 、借贷等，将 DC 变成整个 Crypto 的前端。

事实上，Discord 也已经有很多 Crypto 用例了。Bankless DAO 将 discord 作为治理工具，在上面开发了治理 bot 和治理流程，比如验证 NFT 获得身份，根据 Token 持有数量开放特定频道权限等。特别是在 NFT summer 时期，DC 成为 NFT 项目方最重要的社区工具，人们在上面刷 role，拿白名单，开 AMM，上面沉积的社群量极大。DC 官方还曾向用户征集 NFT 相关的反馈，说明团队有认真考虑为 NFT 社区调整产品。DC bot 理论上也可以实现许多功能，目前已经有追踪钱包，追踪 NFT 买卖，管理白名单等 bot 可以使用。

但为什么 Discord 没有继续推进呢？可以猜测有三个原因：

• 主要用户游戏玩家的反感；

• 过多欺诈影响用户安全；

• 监管不明晰。

Discord 最早的愿景是 “Chat for Gamers"，它也是靠为游戏玩家服务起家的。根据 CNBC 2021年报道，70% 的用户使用 DC 是为了游戏或其他用途。虽然后来公司的愿景改为" Chat for Communities and Friends"，扩大了用户定位范围，但可以猜测的是服务游戏玩家一直是 Discord 的核心。当 DC 尝试支持 NFT 社区时， 许多用户表示抗议，纷纷取消 Nitro 订阅，并对 NFT 表示极大的厌恶。其实游戏玩家圈子一直对 Crypto 圈有不满情绪，早在 POW 时代，挖矿使得显卡价格飙升，导致玩家装配主机成本升高。而挖矿降温后玩家又很容易买到二手矿卡（也就是被长期用于挖矿的显卡，部分玩家认为其被使用过度，并非好的二手显卡）。可以猜测的是，部分游戏玩家将挖矿时期对 Crypto 的不满延伸到了现在。

此外，创始人发推特称 Crypto 存在大量 spam和欺诈，DC 着力于保护用户，所以并没有全面接入 Crypto 的打算。作为一个合规平台，DC 尝试减少欺诈是十分合理的行为。加上当时政府监管也尚未清晰，如果贸然接入 Crypto 造成大量用户利益受损，这个代价并非 DC 可以承担的。

**这也体现出 DC 和 TG 的核心差异：用户画像以及平台定位的不同。**DC 的主用户是合规用户，甚至很多是游戏玩家，但 TG 却有很多灰色地带用户，所以 TG 大力推动 Crypto 并不会引起主用户群的反感。DC 的定位更多是社区工具，而 TG 的定位是同样带有灰色属性，spam 以及监管对 TG 的影响比 DC 小，这有利于 TG 放开手脚做 Crypto。

3.浏览器（PWA）作为“入口”

**浏览器/网页在部分场景下替代本地应用是个十分值得关注的方向。**Friend.tech 使用了 PWA；Photoshop 提供了网页版，其中用到了云存储，使得用户可以多设备切换工作；也有许多人在探索云游戏。一方面云算力得以发展后，利用云实现的网页应用可以承载更多的功能，另一方面 PWA 的确也有诸多好处。

比如，PWA 可以离线操作，支持动态内容更新，还可以推送提醒，实现不同平台兼容，PWA 还可以和本地应用一样调用手机硬件，比如开相机或者用GPS。从便捷性上，网页和本地应用谁更方便是有争议的。有人认为网页通过链接就可以打开，比安装应用方便，但也有人觉得应用安装好后，直接桌面打开比进入浏览器打开网址更方便，当然用 PWA 的话就都一样了。在网页 PC 端，目前的钱包插件系统已经较为完善，甚至可以想象在网页端玩游戏时调用钱包插件，或者调用其他的网页 DeFi 应用。此外， PWA 可以躲开苹果这样的平台抽成，对 Crypo 应用意义重大。

**但钱包还会继续在浏览器中承担“入口”吗？在移动端，friend.tech 告诉我们并不会，因为用户可以接受内置钱包。**把钱放进应用（本质可能是 L2，甚至是交给项目方），然后在应用内部操作资产对用户来说是可以接受的，因为用户根本不在乎自己用什么钱包，而且在手机端单独调用 Metamask 体验并不好。因此，具体的社交应用可以代替 MetaMask 承接流量，实现经济模型闭环的核心不在钱包而在其他的服务，该服务提供商可以和 friend.tech 一样内置钱包。

4.总结

对比 Telegram ，Discord 和网页（PWA）可以看出，谁将成为流量入口一定程度上取决于用户体验和监管两个因素。**用户体验上，TG 的流畅程度比许多 Crypto 原生应用好，这是它的巨大优势。而在移动端 FT 一类的内置钱包应用也会让 Metamask 作为“入口”的竞争力下降。监管上，传统社交巨头接入 Crypto 会面临很大压力，这给 TG 或者 FT 这样受监管较弱的应用或原生的应用很多机会。

Kernel Ventures 是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、dApps，尤其是 ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考资料

1. TON基金会Vivi——社交和游戏资产类NFT 将在 TON 区块链上占有更大的市场份额：https://mp.weixin.qq.com/s/t4OMitWh7YnAYzFCODronQ

2. MetaMask的增长飞轮正在失效，泛用户应用是新“入口”的中心：https://mp.weixin.qq.com/s/TT68OrEXxP2i99vBIX24wg

3. TWA Examples：https://docs.ton.org/develop/dapps/telegram-apps/app-examples

4. TON blockchain: a group of related whales mined 85% of TON supply：https://medium.com/@whiterabbit_hq/ton-blockchain-a-group-of-related-whales-mined-85-of-ton-supply-2e3300cc93bc#:\~:text=At%20least%2085.8%25%20of%20the%20token%20supply%20was%20distributed%20between,impact%20on%20the%20TON%20price.

5. Discord Revenue and Usage Statistics (2023)：https://www.businessofapps.com/data/discord-statistics/

6. NFTs and crypto wallets could be in Discord’s future：https://techcrunch.com/2021/11/09/discord-nfts-metamask-crypto/

7. Overview of Progressive Web Apps (PWAs)：https://learn.microsoft.com/en-us/microsoft-edge/progressive-web-apps-chromium/

8. Will Web Apps Replace Websites and Mobile Apps?：https://topdigital.agency/will-web-apps-replace-websites-and-mobile-apps/

审稿：Kernel Ventures Mandy, Joshua

TLDR：

Modulus labs 通过链下执行 ML 计算并为其生成 zkp 的方式实现了可验证 AI，本文从应用视角重新审视该方案，分析其在哪些场景是刚需，而在哪些场景需求较弱，最后延展出横向和纵向两种基于公链的 AI 生态模式，主要内容有：

1. 是否需要可验证 AI 取决于：是否修改链上数据，以及是否涉及公平和隐私

   1. 当 AI 不影响链上状态时，AI 可充当建议者，人们可以通过实际效果判断 AI 服务质量好坏，无需对计算过程进行验证。

   2. 当影响链上状态时，若该服务针对个人且不对隐私有影响，那用户依旧可以直接判断 AI 服务质量无需检验计算过程。

   3. 当 AI 的输出会影响多人间的公平和个人隐私时，比如用 AI 给社区成员评价并分配奖励，用 AI 优化 AMM ，或涉及生物数据，人们就会希望对 AI 的计算进行审查，这是可验证AI可能找到PMF的地方。

2. 纵向的 AI 应用生态：由于可验证 AI 的一端是智能合约，可验证 AI 应用之间乃至 AI 和原生 dapp 之间或许可以实现无需信任地相互调用，这是潜在的可组合的 AI 应用生态

3. 横向的 AI 应用生态：公链系统可以为 AI 服务商处理服务付费，支付纠纷协调，用户需求和服务内容的匹配等问题，让用户获得自由度更高去中心化 AI 服务体验。

1. Modulus Labs 简介与应用案例

1.1 简介与核心方案

Modulus Labs 是一家“链上” AI 公司，其认为 AI 可以显著提升智能合约的能力，使 web3 应用变得更为强大。但 AI 应用于 web3 时存在一个矛盾，即 AI 的运行需要大量算力，而 AI 在链下计算是个黑盒子，这并不符合 web3 去信任、可验证的基本要求。

因此，Modulus Labs 借鉴 zk rollup【链下预处理+链上验证】的方案，提出了可验证 AI 的架构，具体为：ML 模型在链下运行，此外在链下为 ML 的计算过程生成一个 zkp ，通过该 zkp 可以验证链下模型的架构、权重和输入（inputs），当然这个 zkp 也可以发布至链上由智能合约进行验证。此时 AI 和链上合约就可以进行更去信任的交互，也就是实现了“链上 AI ”。

基于可验证 AI 的思路，Modulus Labs 截至目前推出了三个“链上 AI ”应用，同时也提出了许多可能的应用场景。

1.2 应用案例

• 第一个推出的是 Rocky bot，一个自动交易 AI 。Rocky 由 wEth/USDC 交易对的历史数据训练而来。其根据历史数据判断未来 weth 走势，作出交易决策后会为决策过程（计算过程）生成一个 zkp ，并向 L1 发送消息触发交易。

• 第二个是链上国际象棋游戏 “Leela vs the World”，游戏双方是 AI 和人，棋局情况放在合约里。玩家通过钱包进行操作（与合约交互）。而AI读取新的棋局情况，做出判断，并为整个计算过程生成 zkp ，这两步都是在 AWS 云上完成，而 zkp 交由链上的合约验证，验证成功后调用棋局合约“下棋”。

• 第三个是“链上” AI 艺术家，并推出了 NFT 系列 zkMon ，核心在于 AI 生成 NFT 并发布至链上，同时生成一个 zkp，用户可以通过 zkp 查验自己的NFT是否生成自对应的 AI 模型。

此外，Modulus Labs 还提及了一些其他用例:

• 用 AI 评估个人链上数据等信息，生成个人声誉评级，并发布 zkp 供用户验证；

• 使用 AI 优化 AMM 的表现，并发布 zkp 供用户验证；

• 用可验证的 AI 帮助隐私项目应对监管压力，但同时不暴露隐私（或许是使用 ML 证明此交易并非洗黑钱，同时不暴露用户地址等信息）；

• AI 预言机，同时发布 zkp 供所有人查验链下数据可靠性；

• AI 模型比赛，比赛者提交自己的架构和权重，然后用统一的测试 input 跑模型，为运算生成 zkp ，最终合约会自动将奖金发送给获胜者；

• Worldcoin 称在未来，或许可以让用户在本地设备下载为虹膜生成对应 code 的模型，本地跑完模型并生成zkp，这样链上合约可以用 zkp 验证用户的虹膜 code 生成自正确的模型以及合理的虹膜，同时让生物信息不离开用户自己的设备；

1.3 基于对可验证 AI 的需求讨论不同应用场景

1.3.1 可能无需可验证 AI 的场景

在 Rocky bot 的场景下，用户可能没有验证 ML 计算过程的需求。 第一，用户并无专业知识，根本没有能力做真正的验证。即使有验证工具，在用户看来都是【自己按了一个按钮，界面弹窗告诉自己这次的 AI 服务确实是由某个模型生成的】，无法确定真实性。 第二，用户没有需求进行验证，因为用户在乎的是这个ai的收益率是否高。当收益率不高时用户就会迁移，且永远会选择效果最好的模型。总之，当用户追求的是 AI 的最终效果时，验证过程可能意义不大，因为用户只需要迁移至效果最好的服务即可。

**一种可能的方案是：AI 只充当建议者，用户自主执行交易。**当人们把自己的交易目标输入 AI 后，AI 在链下计算并返回一个较好的交易路径/交易方向，用户选择是否进行执行。人们也不需要验证背后的模型，只需选择那个收益最高的产品。

另一种危险但极有可能出现的情况是，人们根本不在乎自己对资产的控制权以及 AI 运算过程，当一个自动挣钱的机器人出现时，人们甚至愿意把钱直接托管给它，正如将代币打入CEX或传统银行进行理财一般。因为人们并不会在乎背后的原理，只会在乎他们最后拿到多少钱，甚至只会在乎项目方给其显示挣了多少钱，这种服务或许也能快速获取大量用户，甚至比使用可验证AI的项目方产品迭代速度更快。

退一步看，如果AI根本不参与链上状态修改，仅仅是将链上数据抓取下来为用户进行预处理，则也没有为计算过程生成 ZKP 的需求。在此将此类应用成为【数据服务】，下面是几个案例：

• Mest 提供的 chatbox 是典型的数据服务，用户可以用问答的方式了解自己的链上数据，比如询问自己在nft上花了多少钱；

• ChainGPT 是一个多功能AI助手，它可以在交易前为你解读智能合约，告诉你是否与正确的池子进行交易，或告诉你交易是否可能被夹或抢跑。ChainGPT 也准备做 AI 新闻推荐，输入 prompts 自动生成图片并发布成NFT等各种服务；

• RSS3 提供了 AIOP ，使用户可以选择自己想要什么链上数据，并做一定预处理，从而方便地拿特定链上数据训练AI；

• DefiLlama 和 RSS3 也开发了 ChatGPT 插件，用户可以通过对话获取链上数据；

1.3.2 需要可验证 AI 的场景

本文认为涉及多人的，涉及公平和隐私的场景需要 ZKP 提供验证，在此对 Modulus Labs 提及的几个应用进行讨论：

• 当社区基于 AI 生成的个人声誉发放奖励时，社区成员必然会要求对评估决策过程进行审查，在此决策过程就是 ML 的计算过程；

• AI 优化 AMM 的场景涉及多人间的利益分配，也需要定期查验 AI 的计算过程；

• 在平衡隐私和监管时，ZK 是目前比较好的方案之一，若服务方在服务中使用 ML 处理隐私数据，则需要为整个计算过程生成 ZKP；

• 由于预言机影响范围较广，若由 AI 进行调控，就需要定期生成 ZKP 来查验 AI 是否正常运作；

• 在比赛中，公众和其他参赛者有需求查验 ML 的运算是否符合比赛规范；

• 在 Worldcoin 的潜在用例中，保护个人生物数据同样是一个较强的需求；

总体来说，当 AI 类似一个决策者，其输出影响范围极广且涉及到多方的公平时，而人们就会要求对决策过程进行审查，或者只是简单的保证 AI 的决策过程没有大的问题，而保护个人隐私就是非常直接的需求了。

因此，【AI输出是否修改链上状态】和【是否影响公平/隐私】，是判断是否需要可验证 AI 方案的两个标准

• 当 AI 输出不修改链上状态时，AI 服务可以充当建议者的身份，人们可以通过建议效果判断 AI 服务质量好坏，无需对计算过程进行验证；

• 当 AI 输出修改链上状态时，若该服务只针对个人且不对隐私有影响，那用户依旧可以直接判断 AI 服务质量无需检验计算过程；

• 当 AI 的输出会直接影响多人间的公平，而且 AI 是自动修改链上数据时，社区和公众就有对 AI 决策过程进行检验的需求；

• 当 ML 处理的数据涉及个人隐私时，同样需要 zk 来保护隐私，并以此应对监管要求。

2. 两种基于公链的 AI 生态模式

无论如何，Modulus Labs 的方案对 AI 如何结合 crypto 并带来实际应用价值有很大的启发意义。但公链体系不仅能提升单个 AI 服务的能力，而且有潜力构建新的AI应用生态。这种新生态带来了不同于 Web2 的 AI 服务间关系， AI 服务与用户的关系，乃至上下游各个环节的协作方式，我们可以把潜在的 AI 应用生态模式归纳为纵向模式和横向模式两种。

2.1 纵向模式：侧重实现 AI 之间的可组合性

“Leela vs the World” 链上国际象棋这一用例有个特殊的地方，人们可以为人类或者 AI 下注，比赛结束后自动分配代币。此时 zkp 的意义不仅仅是供用户验证 AI 计算的过程，而且是作为触发链上状态转换的信任保障。有了信任保障，AI 服务之间，AI 和 crypto 原生 dapp 之间也可能拥有dapp级别的可组合性。

可组合 AI 的基本单元是【链下 ML 模型- zkp 生成-链上验证合约-主合约】，该单元借鉴于 “Leela vs the World”的框架，但实际的单个 AI dapp 的架构可能和上图展示的不一样。 一是国际象棋中棋局情况需要一个合约，但现实情况下 AI 有可能不需要一个链上合约。但就可组合AI的架构来看，若主要业务是通过合约进行记录，其他 dapp 与其进行组合时可能会更为方便。 二是主合约不一定需要影响 AI dapp 自身的 ML 模型，因为某个 AI dapp 可能是单向影响的，ML 模型处理完后触发自身业务相关的合约即可，而该合约又会被其他dapp进行调用。

延展来看，合约之间的调用是不同 web3 应用之间的调用，是个人身份、资产、金融服务、乃至社交信息的调用，我们可以设想一种具体的 AI 应用的组合：

1. Worldcoin 使用 ML 为个人虹膜数据生成 iris code 以及 zkp;

2. 信誉评分 AI 应用先验证此 DID 背后是否为真人（背后有虹膜数据），然后根据链上信誉为用户分配 NFT;

3. 借贷服务根据用户拥有的 NFT 调整借贷份额;

4. ......

在公链框架下的 AI 间互动并不是一件未被讨论的事情，全链游戏 Realms 生态贡献者 Loaf 曾提出，AI NPC 之间可以和玩家一样相互交易，使得整个经济系统可以自我优化并自动运转。AI Arena 开发了一个AI自动对战的游戏，用户首先购买一个 NFT ，一个 NFT 代表一个战斗机器人，背后是一个 AI 模型。用户先自己玩游戏，然后把数据交给 AI 模拟学习，当用户觉得该 AI 足够强时就可以放到竞技场中和其他 AI 自动对战。Modulus Labs 提到 AI Arena 希望把这些 AI 都转化为可验证 AI 。这两个案例中都看到了 AI 间进行交互，并直接在交互时修改链上数据的可能性。

但可组合 AI 在具体实现上仍有大量待讨论的问题，例如不同 dapp 如何利用彼此的 zkp 或者验证合约等。不过在zk 领域也有大量优秀项目，比如 RISC Zero 在链下进行复杂运算并将 zkp 发布至链上这方面有许多进展，或许某一天就可以组合出合适的方案。

2.2 横向模式：侧重实现去中心化的 AI 服务平台

在这方面，我们主要介绍一个叫 SAKSHI 的去中心化 AI 平台，它由来自普林斯顿、清华大学、伊利诺伊大学香槟分校、香港科技大学、Witness Chain 和 Eigen Layer 的人员共同提出。其核心目标是让用户能以更去中心化的方式获得 AI 服务，使得整个流程更为去信任化和自动化。

SAKSHI 的架构可以分为六层：分别是服务层（Service Layer）、控制层（Control Layer）、交易层（Transation Layer）、证明层（Proof Layer）、经济层（Economic Layer）和市场层（Marketplace）

市场是最接近用户的一层，市场上有聚合器来代表不同的 AI 供应者向用户提供服务，用户通过聚合器下单并和聚合器就服务质量和支付价格达成协议（协议被称为 SLA-Service-level agreement ）。

接下来服务层会为客户一端提供 API，然后客户一端向聚合器发起 ML 推理请求，请求被传送至用于匹配 AI 服务提供方的服务器（传输请求所用的路由是控制层的一部分）。因此，服务层和控制层类似一个拥有多个服务器 web2 的服务，但不同服务器由不同主体运营，单个服务器通过 SLA（之前签订的服务协议）和聚合器进行关联。

SLA 以智能合约的形式部署上链，这些合约都属于交易层（注：在此方案中部署在 Witness Chain )。交易层还会记录一笔服务订单的当下状态，并用于协调用户、聚合器和服务提供方，处理支付纠纷。

为了让交易层在处理纠纷时有据可依，证明层（Proof Layer）将检验服务提供商是否按照 SLA 的约定使用模型。但 SAKSHI 并没有选择为 ML 计算过程生成 zkp ，而是用乐观证明的思路，希望建立挑战者节点网络来对服务进行检验，节点激励由 Witness Chain 承担。

虽然 SLA 和挑战者节点网络都在 Witness Chain 上，但在 SAKSHI 的方案中 Witness Chain 并不打算用自己原生的代币激励实现独立的安全性，而是通过 Eigen Layer 来借用以太坊的安全性，因此整个经济层其实是依托于 Eigen Layer 的。

可以看出，SAKSHI 处在 AI 服务方和用户之间，将不同 AI 用去中心化的方式组织起来为用户提供服务，这更像一种横向上的方案。SAKSHI 的核心在于，它让 AI 服务提供商更专注于管理自己的链下模型计算，让用户需求和模型服务的撮合、服务的支付和服务质量的验证通过链上协议完成，并尝试自动化解决支付纠纷。当然，目前SAKSHI还处于理论阶段，同样有大量执行上的细节值得确定。

3. 未来展望

无论是可组合 AI 还是去中心化 AI 平台，基于公链的 AI 生态模式似乎有共通之处。比如，AI 服务商均不直接和用户进行对接，其只需要提供 ML 模型并在链下进行计算。支付、纠纷解决、用户需求和服务之间的撮合，都可以由去中心化的协议解决。公链作为一种去信任的基础设施，减少了服务方和用户之间的摩擦，此时用户也拥有更高的自主权。

以公链为应用底座的优势虽然老生常谈，但的确也适用于 AI 服务。而 AI 应用和存粹的 dapp 应用不同之处在于， AI 应用无法将全部计算放在链上，所以要用 zk 或者乐观证明让 AI 服务以更加去信任的方式接入公链系统。

随着账户抽象等一系列体验优化方案的落地，用户可能感知不到助记词、链和 gas 等的存在，这让公链生态在体验上接近 web2，而用户可以获得比 web2 服务更高的自由度及可组合性，这将对用户产生较大的吸引力，以公链为底座的 AI 应用生态十分值得期待。

Kernel Ventures 是一个由研究和开发社区驱动的加密风险投资基金，拥有超过70个早期投资，专注于基础设施、中间件、dApps，尤其是 ZK、Rollup、DEX、模块化区块链，以及将搭载未来数十亿加密用户的垂直领域，如账户抽象、数据可用性、可扩展性等。在过去的七年里，我们一直致力于支持世界各地的核心开发社区和大学区块链协会的发展。

参考资料

1. Chapter 1: How to Put Your AI On-Chain：https://medium.com/coinmonks/chapter-1-how-to-put-your-ai-on-chain-8af2db013c6b

2. Chapter 4: Blockchains that Self-Improve：https://medium.com/@ModulusLabs/chapter-4-blockchains-that-self-improve-e9716c041f36

3. Chapter 6: The World’s 1st On-Chain AI Game：https://medium.com/@ModulusLabs/chapter-6-leela-vs-the-world-the-worlds-1st-on-chain-ai-game-17ea299a06b6

4. AN INTRODUCTION TO ZERO-KNOWLEDGE MACHINE LEARNING (ZKML)：https://worldcoin.org/blog/engineering/intro-to-zkml#zkml-use-cases

5. Zero-Knowledge Proof: Applications and Use Cases：https://blog.chain.link/zero-knowledge-proof-use-cases/

6. SAKSHI: Decentralized AI Platforms：https://arxiv.org/pdf/2307.16562.pdf

7. Honey, I Shrunk the Proof: Enabling on-chain verification for RISC Zero & Bonsai：https://www.risczero.com/news/on-chain-verification

8. 对话 Nil Foundation 创始人：ZK 技术或被误用，公开可追溯并非加密初衷：https://www.techflowpost.com/article/detail_12647.html

9. IOSG Weekly Brief ｜点亮区块链的星火：LLM 开启区块链交互的新可能 #187 https://mp.weixin.qq.com/s/sVIBF6iPXwhamlKEvjH19Q

The event kicked off with the opening speech “JUST HODL JUST BUIDL” by Mandy - Managing Partner of Kernel Ventures. Kernel Ventures is a trading & dev community driven crypto VC fund backed by one of the leading market makers. Currently, the main revenue source in the crypto world is concentrated in the infrastructure layer and DEXs with liquidity being a crucial element - which is why we focused on these two main topics for this event. We brought together key players in the L1/L2 field, DeFi as well as compliance and regulatory bodies, and the discussions among these industry professionals produced valuable insights. Mandy shared her views on short-term and long-term opportunities, in the short term, April is a critical time, as the Uniswap V3 Business Source License (BSL) has expired on the 1st, developers can now fork Uniswap V3 code after authorisation, and with this we should observe a trend for DEXs to move towards adopting the V3 model. This will drive the adoption and preference of concentrated liquidity and attract a large number of professional market makers with the integration of AMM and RFQ (off-chain request-for-quote) models. The emergence of a large variety of V3 LP token and related assets trends will be Kernel's recent focus. In addition, after the completion of Ethereum’s Shapella upgrade on the 12th of April, derivatives of LSD assets is also an innovative approach, and the market is expected to have an APY war.

For the long-term, Mandy emphasised how “Onboarding The Next Billion Users” is key to kickstarting a bull market, and proposed the concept of “Frictionless Blockchain", that is, to allow the experience of Web3 as smooth as possible for Web2 users. “Frictionless Blockchain" can be an accessible wallet; account abstraction with security and social recovery; a more efficient, secure, accessible underlying infrastructure; a frictionless cross-chain experience; a frictionless trading experience with zero slippage, sufficient depth and liquidity; or a seamless product experience (such as CrvUSD's automated liquidation mechanism). Only with the rise of "Frictionless Blockchain", can Web3 achieve mass adoption.

The first panel discussion “The Battle Between L1 & L2” was moderated by Rose, Managing Director of Kernel Ventures. Guests included Seabook Chen, Dev Advocate & Relations and Head of APAC at StarkWare; Young, Researcher at Scroll, Antonio Liu, VP of Products at Polyhedra Network; Mary Liu, Head of BD at Celestia Labs; and Amos, Early Contributor of NEAR. Our panel guests each discussed their perspectives on how L1/L2 would be defined in the future, and shared some of the most recent updates in their respective ecosystem. Young mentioned that Scroll deeply values the open source culture, and is currently building the world's largest open source zkEVM circuit, giving developers a good environment to buidl.

Liquidity is crucial to a project’s revenue, the second panel discussion surrounds "Capturing On-chain Liquidity" and is hosted by Kernel Ventures Managing Partner Mandy. Panelists included Jimmy Yin, Co-Founder of iZUMi Finance; Mr. Block, Core Contributor of Curve Finance; Kevin Feng, Head of WOOFi; Ryan Chow, Co-Founder of Solv Protocol; Uwe Cerron, Co-Founder of Convergence RFQ; and Dori, Head of Greater China for Apex Protocol. The panel guests discussed recent events such as the expiration of UniSwap V3 Business Source License and the Ethereum Shapella upgrade, as well as the impact of these major events on DEXs. In addition, we clarified the essential characteristics and differences of Orderbook, AMM and RFQ models from the aspects of capital efficiency, latency, MEV, fees, or impermanent loss, and discussed the future forms of DEX.

As the financial center of Asia, HongKong's recent release of crypto-friendly policies has attracted the attention of industry players to search for the next alpha and compliance opportunities in Hong Kong. The third panel "Crypto Regulation in HongKong & Asia” was hosted by Vincent, Managing Partner of Kernel Ventures, and the guests invited were Lennix Lai, Managing Director of OKX Global Institutional; Dr. Yu Jianing, President of Hong Kong Blockchain Association and Founder of Uweb; Dr. Chen Jingfang, General Counsel of Mask Network; and Gilbert Ng, former OKX Legal Counsel and Founder of Mura. The panel guests explained the changes brought forward by the implementation of Web3 regulation in HongKong from their respective perspectives, and compared them to the relevant practices in Singapore and Taiwan. Lennix recalled that after September 2022, regulatory bodies have been particularly active in communicating with OKX and have expressed their willingness to listen to the Web3 industry. It is generally believed that although HongKong's regulatory system is still in the process of improvement, it has shown long-term, systematic and open characteristics, providing strong support for the Web3 industry and setting a benchmark for Asia and the rest of the world. In addition, the guests look forward to new opportunities that may arise in the future. For example, Dr. Yu Jianing believes that the future integration of AI and blockchain will drive innovation in the application layer of Web3.

In addition, guest speakers such as Jimmy Yin, co-founder of iZUMi Finance, Geoff Lamperd, Project Lead Privacy & Scaling Explorations at the Ethereum Foundation; Seabook Chen, Dev Advocate & Relations and Head of APAC at StarkWare; Antonio Liu, VP of Products at Polyhedra Network; and Sherlock Shi, co-founder of Meson Network attended the event and gave keynote speeches. Founders and buidlers gathered together and shared their ideas on infrastructure establishment and how to capture critical liquidity. The robustness of the industry requires continuous technological innovation, as well as adherence to the decentralisation of the underlying infrastructure and digital assets (such as Ethereum censorship resistance, decentralisation of stablecoins, etc.) it also requires relatively friendly, open and inclusive regulatory policies. We look forward to HongKong becoming Asia's leading Crypto Hub backed by a regulatory framework that protects our ecosystem.

Kernel Ventures is a research & dev community driven crypto VC fund with more than 70 early stage investments, focusing on infrastructure, middleware, dApps, especially ZK, Rollup, Modular Blockchain, and verticals that will onboard the next billion of users in crypto such as Account Abstraction, Data Availability, Scalability and etc. For the past seven years, we have committed ourselves to supporting the growth of core dev communities and University Blockchain Associations across the world.

1. After Proto-Danksharding, what’s the next step toward Danksharding?

Proto-Danksharding was designed with the goal that basically upgrading it will become really easy, so it basically already uses all the cryptography and all the basic components that we need for Sharding. And what that means is that we can gradually upgrade it without actually needing to hard fork Ethereum again. So basically all the next steps will be things that we can do on the networking layer. And there are some things we can probably do quite soon. So for example, some optimisations we can do to more efficiently transmit the blobs on the network and that will make it probably possible to do a small amount of scaling, maybe a factor of two or four something of the number of commitments that we can allow. And I can see that quite soon, that might happen half a year to a year after the first implementation. And then the big upgrade will be to implement data availability sampling, and again, some clients could actually choose to do that to just basically prototype implementation and allow some people to use that even without everyone on the team doing it initially, but to fully roll it out to the Ethereum network, the big thing that we still need it to happen is some research on the network on how to build a robust layer to carry the samples.

2. What’s the biggest value add that Danksharding brings? Does the implementation of Danksharding make it possible for some kind of new applications to emerge, what else should we expect?

In a way what Danksharding does is that it brings, finally a scalable data availability layer to it. So the value add is that on Rollups at least you can finally have a large number of transactions, which means that they’re going to be cheaper. And to me, that just means we are finally ready to actually get the full potential of crypto. Like all the things that people imagined in 2014, 2015, early on when Ethereum was designed and built that this can actually not just be implemented, but also be used by a large number of users. I think the possibilities are endless, we will see a lot. Even the basic applications, like payments is a huge application if we can finally make it cheap and scalable.

3. Do Optimistic Rollup and zk-Rollup receive the same benefit from Proto-Danksharding and Danksharding?

Largely yes, for both ultimately what they need in order to have cheap transactions and be scalable is just a data availability layer that they can use. Brings them much more data like core data on Ethereum right now. And yeah, they can benefit from it in the same way but just with some different details on how exactly they have to implement the blockchain.

4. What’s your vision for storage on Ethereum post Sharding? Do you see any project working on this?

So basically what Ethereum will not be responsible for is the state of the Rollups. So if Ethereum is responsible for posting all the data that is needed to update the state, but the state itself, the Rollups will have to figure out how they maintain it and potentially how they incentivise to maintain it. That is in a way up to them. I think there are like already ideas and solutions emerging. But I mean it depends on the size of the Rollup, for the kind of Rollups that we see right now. I don’t really see it as a major problem because the state is still small enough that it will not be lost. It will just be around even if you don’t have any particular incentives on it. But if you do want to design Rollups that ultimately have a much, much larger state, which I think people absolutely should, then it’s really worth thinking about how are you going to incentivise it.

5. Do you see any new use cases enabled by Proto-Danksharding, like social or maybe gaming? What are some new or exciting use cases you are looking forward to?

That’s very interesting. And for sure it’s true. I do think exactly like what you mentioned, social and gaming ultimately will profit from having much cheaper transactions. And definitely like social, for example, I find it super interesting because it’s an application that does not necessarily depend on any real world bridges say, like how financial applications have become much more interesting, if you can have security on Ethereum, which is obviously quite a hard problem from a regulatory perspective. But in social and gaming, we can do a lot of things without necessarily needing this. So yeah, I’m definitely looking forward to seeing that. And I think all of these will be enabled by actually having a scalable base layer.

Thank you for all the insightful knowledge on Danksharding and very excited to see some of the new use cases enabled by Proto-Danksharding. If you like our content, click the subscribe button and stay tuned for more exciting interviews!

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1. What’s the main difference between Kakarot zkEVM and other zkEVMs from a technical perspective? Can you introduce the advantage of Kakarot zkEVM?

I think actually that is the main point of our talk tomorrow! Most zkEVM teams are made of cryptographers, like electrical engineers, in the sense that they designed zk circuits to build a VM. What we’ve been doing as software engineers is to use Cairo, which is a high level language, to build an EVM. And then rely on StarkWare for the zk part. Because Cairo is a provable language, anything that executes on Cairo is provable. This is the difference. Other zkEVMs have to build low level circuits to execute EVM code. We have to build an interpreter in Cairo, and whatever is output by that interpreter is provable. So the output is the same, provable EVM execution but the way we construct it is different. They have a more electrical engineering approach and we have a software engineering approach. That’s what we are, software engineers! We have a new language and they told us at StarkWare, and we believe them, that this language is provable. If you say it, we just repeat it’s provable! And we are just building something like a software engineer would have done with any languages.

2. What’s the original intention of creating Kakarot zkEVM and what is the positioning of it in the StarkWare ecosystem?

Definitely it was to try it out just because it seemed possible. While this topic, zkEVM, has been hot for quite a huge amount of time, StarkWare decided not to do it. Instead, they decided to move on to do the best zk tech. Then, they realized that with this powerful tech it may be possible to do it. So we just tried. And now it exists, it has been very fast and the question is actually where will it lead, and how will it be used. In the StarkWare community ecosystem, I think the placement will remain a community driven project, research based, research heavy, and open to contribution from anyone, with bottom up governance.

3. What will the final version of Kakarot zkEVM look like? What value add or optimisation will it bring to the StarkWare ecosystem? What are some new functionalities made possible with Kakarot zkEVM?

So latest version, we don’t know yet. Maybe a smart contract. Maybe a whole app chain. Then what might it bring? I think Clément has started to have an idea, but it depends on where we put Kakarot in the end. But as of today, it’s a smart contract on StarkNet. So we can call from within the zkEVM any other contract deployed on StarkNet that are not in the zkEVM world, meaning that we allow people to deploy solidity contracts on StarkNet, as if they were deployed somewhere else, but still being able to use all the ecosystem. For example, not to split the TVL but just share tokens from the StarkNet world. Our spin on it could be interoperability.

4. Does Kakarot zkEVM have a fundraising plan in the future?

Oh, yeah. It will probably happen by the end of the quarter, Q1 or Q2.

Thank you for sharing all this with us today, it’s amazing to see how community driven Kakarot is, keep up the great work! And if you like our content, click the subscribe button and stay tuned for more exciting interviews!

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1. What's the main difference between Kakarot zkEVM and other zkEVMs from a technical perspective? Can you introduce the advantage of Kakarot zkEVM?

True of course, so the main advantage of Kakarot is the fact that it is being built with Cairo. It means that by design, it is already provable. Indeed every program that you write in Cairo is provable. In other words, we have implemented the logic of the EVM in Cairo, and it has automatically become a zkEVM. And I think this is the main advantage of Kakarot - because Cairo is very flexible. For example, other zkEVM are implementing custom circuits for all opcodes of the EVM. And the process of building the circuits is very hard and very complex. And it takes a lot of time. With Kakarot, we implemented the full zk EVM in two months and a half. That means a lot about how flexible is the language and how it can be a very strong competitive advantage of Kakarot.

2. What's the original intention of creating Kakarot zkEVM and what is the positioning of it in the StarkWare ecosystem?

Yeah, so basically, the original idea of Kakarot was exactly to showcase the power of Cairo. You know, at StarkWare, we decided from the beginning not to be EVM compatible. The promise of StarkWare is to drop EVM compatibility to design the best system for a maximum efficiency of the proving system. Indeed, the EVM was designed at the creation of Ethereum, and obviously, at this time, the zk proofs domain was not as advanced as it is now. So the EVM was not designed to be zk friendly. That means there were some design choices of the EVM that make it hard to be provable. At StarkWare we have built StarkNet, which is not EVM compatible. The idea of Kakarot is not to say we need EVM compatibility on StarkNet. This was not the original purpose, the original purpose was to showcase that Cairo is so powerful, that you can build crazy complex stuff with it. And an EVM was a real cool showcase of that, because the EVM is complex. It's a very big program. A very well known example also as well. So it was the best example to show how powerful is Cairo is.

3. What will the final version of Kakarot zkEVM look like? What value add or optimisation will it bring to the StarkWare ecosystem? What are some new functionalities made possible with Kakarot zkEVM?

So the final version of Kakarot might be a Layer 3 on top of StarkNet to have full flexibility. On Layer 3, you can have your own chain, you can define your own rules and you can make it optimized for EVM purposes. Where as on StarkNet Layer 2 you depend on the StarkNet Protocol. That means that you will have some limitations. So the end goal of Kakarot might be a Layer 3 with full flexibility within a Kakarot Chain or a chain that will generate proofs, submit them and verify them on StarkNet Layer 2.

4. Does Kakarot zkEVM have a fundraising plan in the future?

We created the project at StarkWare but it has now become a community driven project. The core contributors of Kakarot, from the community, are discussing this idea right now. So it can happen anytime soon.

Thank you so much, definitely keen to see how Kakarot progresses. If you like our content, click the subscribe button and stay tuned for more exciting interviews!

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1. Does StarkWare have any plans for further implementation of Layer 3 and if so in what direction? What kind of applications would be a good fit for Layer 3?

Okay, that's a very good question. So StarkWare and Layer 3, to put it simple, we kind of invented Layer 3. I mean, it's a big word, but the first sort of conceptualisation and public discussion about Layer 3 started with a blog post by Eli from StarkWare. So yes, we have very clear plans around L3s. And those plans are still in discussion of how they will incarnate, how they will look like, what they will do. Many companies and projects are coming to us right now about L3s, things like Kakarot, Rádius, Slush or various other projects are interested. Now the use cases are rather plenty, you have to learn L3s is just the best way for you to spin out your app chain. So today, app chain already exists here at StartEx, Sorare, ImmutableX, DiversiFi, dYdX. Apex, all of those are very dedicated app chains. And the idea is that, at some point for them to move to StarkNet Layer 3s. Why? because it's gonna be cheaper. And so the whole idea here is - any application that requires guaranteed throughput and doesn't require composability because it's a payment system, a game, a privacy solution would be eligible.

2. What is the future upgrade plan for Cairo and what new values will it bring to the StarkWare Ecosystem? What are your expectations for the complete version of Cairo?

Which verticals will benefit and grow from it? First of all, those are very good questions and thank you very much. People usually ask me like, rather shallow questions, (we did our research) so you did, it's very impressive already. So okay, the future plans. StarkNet right now is undergoing three major updates. The transition from Cairo 0 to Cairo 1, basically what now we call casm - Cairo Assembly, and to Cairo, which is like the newer version. This is the first step, this change enable us to add something called Sierra. Sierra is the mandatory middle step that is a safe intermediary representation layer. And it is something that is fundamental for the behaviour of StarkNet. Sierra enables us to do things like proving fair transactions, which makes us really resilient to DDoS attack on the network. So there is Cairo 1 the language, Sierra the tool, which is fundamental to Cairo, and enables a network to be decentralised. Sierra also gives you the ability to separate logically what proving mean from what execution means. And so today, what people don't understand when it comes to StarkNet - the biggest blocker is not the prover. Proving is easy. Proving is trivial. What's complicated is execution. What is trivial for Solana or Ethereum, is harder for us. Why? Because our VM is slower when you execute things - it's made for proving not executing. And so Sierra gives you this intermediate step that enables you to both target a nice environment whenever you are proving and also when you want to execute. So just understand for StarkNet, there is not one network of validators, sequencers & provers. It's a network of sequencers and an external network of provers. Sometimes they overlap, and sometimes they don't, and you will learn more about this tomorrow when we talk about the protocol. So Cairo 1 is made in nowadays, and if you look at Cairo 0 today, Cairo 0 could look a bit like C, it's very raw. Everything is linking in a sense that you need to understand what's going on underneath to write a program that is optimised and work. With Cairo 1, it looks like rust, with all the benefit of using a high level language. And so the idea that Eli was talking about before is true today - Cairo is the best language for proving and will be the best language because of these nice dev experience in all the new features we're bringing with Cairo. And finally, Sierra - these building blocks is also going to be integrated into our network in order to do something called Regenesis, which enables us to benefit from all the advantages Cairo 1 brings. So to summarise, there are three things that is coming with Cairo, Cairo the language is going to be rust like, and I believe will be the best possible language, and then you have Sierra that makes us resistant to DDoS attacks and will be pushed into regenesis. And Sierra will also enable us to solve the sequencer, which is our biggest bottleneck now and give us all the throughput we want.

3. When can Cairo be used to write provable programs, such as writing a Layer 3 app?

So tomorrow you're going to hear about how yearn finance is using Cairo to make provable rebalancing of their vote. So you can already do it today or almost today, you can do it with StarkNet, you can do it using recursion using SNARK, people are working on plenty of solutions.

4. How do you aim to build a thriving zkRollup Ecosystem? What makes StarkWare a strong ecosystem?

I mean, your reader won't see this, but you've been here. And you talk to people, and this guy flew from Paris to come. And you can also assume and and, and I think we already got there. So the question is a bit different , the question is, how and why StarkNet have a thriving ecosystem? Because we do at this point. And the reason is, because we thought from the get-go, that ecosystem building or adoption is not something that money can solve, it's a question about making real connections, providing blood and sweat. And show care and love, and show that you want to help the people building to be successful. So if you come here at StarkWare, where most of the vast majority of the company, the users right now are fresh entrepreneurs, one thing they share is a curious mind that is willing to try new things and not just copying Uniswap and make weird shit. So there's a StarkNet slogan which kind of came along randomly - Keep StarkNet Strangest. It's a bit of a cliché, but just do useless cool stuff and be surprised, most of the time useless stuff turn out to be useful.

5. Is there any focus on use cases or verticals that the Starknet Ecosystem is particularly interested in building? For example DeFi, gaming, or social? What support can developers receive from the ecosystem?

Great question. No, there is no vertical people do random stuff, they do strange things and that's actually why the gaming ecosystem is thriving on StarkNet because it's fucking weird. And there is something beautiful about trying new things. And exactly you have organic growth from bottom up, so the support we give is tiny. The only thing I can tell them is you can reach out to me anytime of the day. I will help you. I will do my fucking best to connect you to the right people, to invite you to the event where they can inform you. I'm your friend.

6. How many developers are there currently in the StarkWare ecosystem？And how will StarkWare attract more developers to build?

So you need to think in comparison, according to the Electric Capital Developer report (https://www.developerreport.com), StarkNet has twice as many full time developers than Aptos and Sui, and probably three times more part time developers. We have probably around, from my perspective, developers active in the community, we have 123 people coming to the building, the hacker house, which is by the way, not organised by StarkWare, but by Only Dust a company that does open source funding. And so I think at the committee right now would be 300–400 active devs but you can use the data from the report (376 on the report). And we have the fastest growth (up 214% since 1 year ago and up 2220% since 2 years ago on the report), if you look at the growth, we are growing almost as fast as BNB Chain.

7. There are many native projects on the StarkWare ecosystem, how do you aim to attract projects from other blockchains or networks to expand or migrate to StarkWare?

A very good question. So we weren't ready to do it before. And now we're starting to do it. We did a couple of times with Maker and Aave. Now we're are going to push more. Because Cairo 0 was so rough. You only need people who could eat glass and have no issue doing that. And by the way, no kidding, this is not a joke. I literally said that in Denver last year you know, StarkNet dev needs to like to chew glass. They know the truth and they loved it. If it was easy, it wouldn't be there. Interesting things happen when things are hard, because everyone has the energy and the passion to do it. And that's what makes them stay exactly. It's hard. It's tough. It's rough.

Thank you for sharing all this with us today Louis, what a cool experience to witness first-hand the thriving ecosystem and fast growing community of StarkWare, keep up the great work! And if you like our content, click the subscribe button and stay tuned for more exciting interviews!

Kernel Ventures is a research & dev community driven crypto VC fund with more than 70 early stage investments, focusing on infrastructure, middleware, dApps, especially ZK, Rollup, Modular Blockchain, and verticals that will onboard the next billion of users in crypto such as Account Abstraction, Data Availability, Scalability and etc. For the past seven years, we have committed ourselves to supporting the growth of core dev communities and University Blockchain Associations across the world.

1. What are your visions for StarkNet down the road? Do you expect to grow it as more of an independent ecosystem, or a part of EVM-compatible ecosystem focusing on cross-chain interoperability?

It’s certainly going to start as something that is on top of Ethereum, but thanks to the immense scale offered by StarkNet, I think it will just grow to be something that stands on its own. But probably, it’s going to you know help Ethereum in the most recent scale.

2. Given the current landscape of booming Layer 2s, what makes StarkNet unique?

Many things, it has the best programming language for smart contracts, it has the best scale, it has the best ability to scale further through fractal scaling and Layer 3s, which is something that StarkWare invented. And it is first to production among all validity Rollups, so probably it has an advantage in getting the network effect as well.

3. Do you think StarkNet has a competitive edge to support the development of Layer 3? How is the buidling experience or requirement of building on StarkNet different from other Layer 2s?

So StarkWare is different in having its own language, which is not solidity. A lot of the other Layer 2s are solidity compatible. The programming language of StarkWare is Cairo. It’s a newer language, which means that in many aspects, it is more modern, and probably better. So StarkNet already has account abstraction, and this has been used, for instance, by Visa and others to have a much better user interface for end users with a lot of security. That’s just one of the many things that seem to be working better in Cairo. So that’s our competitive edge.

4. As a new language, Cairo has introduced new possibilities in crypto. Do you want to attract new developers to web3 and if so what are your plans to achieve this?

Yes, we do and we are attracting new developers to Web3, we are attracting both people who are already in Web3, and are excited by the scale that only StarkNet can offer. And we’re also attracting people who are currently in Web2 that see the potential in this new ecosystem. So we’re attracting from a lot of worlds. And the StarkNet ecosystem by now has a number of very important organisations that help with onboarding developers, like Only Dust and Node Guardians and a few others that are doing this very important work and expanding the developer base.

5. Is mass adoption one of the goals for StarkNet and if so what’s the approach?

Mass adoption is certainly a goal of StarkNet. Blockchain is a technology for social use cases. And it also needs to reach the scale that is needed by social networks and social applications. And the way that we are trying to do this is not through hype, but through delivering very good, usable developer tools that actually work very well. That’s our approach, and then the developers are basically spreading the word.

6. How decentralised is StarkNet now, especially in terms of sequencers, and how to maintain decentralisation when network grows and scales?

So that’s a terrific question. There are certain aspects in which the network is very decentralised today, if you count the number of core developers working on the protocol, and on the tooling. So by now, StarkWare is already a small minority, in terms of numbers. There are many, many other teams that are building important parts of the infrastructure. In terms of the sequencer improver, we just announced today that the prover as well as the sequencer is going to be open sourced. And we are currently in the research phases of finding the right protocol for decentralising the sequencing and the proving. And once we nail down the right initial protocol, we will implement it and, you know, basically decentralise this aspect as well.

7. There’s so much attention on StarkNet’s wallet experience optimisation, everyone is aware that there will be a wallet update, what aspects of the wallet will be improved?

Well, through account abstraction, there is already a much better user experience, that gives you a lot of safety. In addition to being able to trust some very standard security measures, you know, the ones that you have on your smartphone, and all of this is through account abstraction. Teams such as Cartridge, and the wallets Argent and Braavos are leading the way here. So, yeah, there’s going to be a very large set of ways in which end users can use and transact and start with in a safe way, it is actually much better and more modern than the experience of, you know, older blockchains.

8. StarkWare does have a token that’s already distributed, but trading is not active at the moment. Is there any plans for that?

So things are in the works, but yeah, there are no details to share beyond what is in the blog posts.

Great, thank you so much for being here with us today Eli, it’s been very insightful, and yeah let’s definitely keep an eye out for future updates from StarkNet.

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