Web2 到 Web3 的臨門一腳：為什麼是 zkWASM?

Vitalik Buterin因為《魔獸世界》中喜愛的一個角色被暴雪魔改，從而萌生了創立以太坊的想法，至今仍能代表這個行業的初心：如何能在大眾喜聞樂見的高併發應用上（例如，遊戲）上有效打破中心化服務器帶來的恐懼。

正如他在Token2049發表的最新演講中所說的，錯誤的道路有兩條，要麼犧牲實用性來換取去中心化，要麼永遠成為一個只吸引自身的生態系統。但是，“我們並非註定要被困在這兩種選擇之中，而是可以兼顧去中心化與實用性”。

為了實現這一目標，整個區塊鏈行業在十幾年間發生了鉅變，從單體區塊鏈到模塊化區塊鏈，從一層區塊鏈到二層區塊鏈，交易的TPS和交易量不斷提高，但我們到今天仍未見到真正的mass adoption，也讓不少從業者陷入了迷茫。

以rollup為例，目前的rollup傾向於在區塊鏈的存量應用方面做到極致的兼容性，並且在容量上做到指數級別的交易量擴容，這看似已經在兼顧去中心化和實用性。然而，基建做好了，不少L2卻成了“鬼蜮”，這是為什麼呢？

原因之一在於，目前的rollup基建的前提假設，是當前區塊鏈的易用度和吸引力足夠吸引和Web2量級的應用和開發者。然而，在Github2023年開發語言排名中，Solidity、Cairo、Move等語言的普及程度甚至都不能登上排名的前兩頁。而對用戶來說，各種L2之間的割裂、漫長的最終性確認等待時間、實際由委員會治理帶來的中心化問題，行業內已經有非常多的討論，無需贅述。

我們可以想象這樣一個場景：如果，開發者可以使用他們最為熟悉的語言，無論是Rust, C++還是Go, 在完全不需要掌握額外密碼學知識的基礎上，按照他們熟悉的開發邏輯，生產他們想要的遊戲，用戶，則無需付出額外時間和金錢成本，就能掌控自己的遊戲資產和數據，不用再擔心某個遙遠的地方一箇中心化的惡魔只需動動手指就能將其幾年的練級成果毀於一旦，或者是肆無忌憚地任意修改規則。那麼，開發者和用戶會如何選擇呢？

這並不是痴人說夢，這實際上就是本文的主人公Delphinus Lab以及其他不少zkVM項目正在做的事情。

為什麼需要zkVM？

“以太坊的未來將是多鏈式的——類似Cosmos那樣的多鏈願景，但是由Layer1提供數據可用並共享安全性。

——Vitalik Buterin”

未來的世界是屬於多鏈的。就像今天每家公司有一個官網一樣，將來每家公司/每個項目也都會有一個連接到以太坊（或者其他去中心化價值網絡）的專屬rollup，用戶在這個項目上的操作會被打包發送到以太坊主網驗證，專屬rollup負責給用戶提供最優的體驗，以太坊網絡則負責整體的安全性和核心數據存儲，以及最為關鍵的結算服務。

但正如我們前文所說的，現階段的多鏈願景對這個世界最主流的開發者和應用並不友好。數據顯示，Web3 開發者的數量約佔全世界所有開發者的0.07%，Solidity的開發者只會更少，遑論Cairo、Move等小眾語言，這意味著無論是要爭搶現有 Solidity 開發者資源的各類zkEVM，還是要另闢蹊徑讓開發者去掌握一門新的學習曲線非常陡峭的語言，都不是短時間內可以做增量的辦法。而從另一個方向上，大量使用傳統Web2語言開發的應用，又無法作為區塊鏈原生合約而natively運行在區塊鏈上，這就堵住了鏈上應用擴容的一條重要通路。

我們需要一種兩全其美的擴容方案：既能兼容傳統開發環境，又可以將應用trustless地集成到區塊鏈當前的生態中。

目前，ZK技術作為是將程序trustless 集成到區塊鏈的最受認同的主流方，只是不少人對ZK的印象還停留在“難學習”“難落地”，這是因為在ZK技術成熟的早期，人們普遍使用ZK專用語言如Cairo、Noire來開發ZK應用，但這些語言其實比Solidity等區塊鏈開發語言更難被程序員靈活運用。

隨著ZK技術近幾年的高速發展，這一難題其實已經逐漸被攻克，開發通用型的zkVM不再是遙不可及的夢想。2022年，Delphinus Lab 就發佈了第一款開源的支持WASM的zkVM，這也標誌著Delphinus Lab在解決應用 trustless 集成的佈局中扣上了關鍵的一環——讀者可以閱讀Sinka Gao和他的幾名同事發表在IEEE上題為<ZAWA: A ZKSNARK WASM Emulator>的論文來了解技術細節。如這篇論文所說，“...我們提出並實現了第一個支持 Wasm 規範的 ZKSNARK Wasm 虛擬機，能夠生成執行結果的簡潔零知識正確性證明。此外，通過提供 ZAWA，已經編譯為 Wasm 的現有程序無需任何修改即可滿足雲計算和邊緣計算中新興的隱私和信任要求”。

對於不瞭解Wasm是什麼的讀者， Wasm是一種得到各大主流Web瀏覽器支持的字節碼，它為諸如 C、C++ 和 Rust 等源語言提供一個有效的編譯目標，它們會被編譯進你的瀏覽器，在你的 CPU 上以接近原生的速度運行，2019年它被W3C萬維網聯盟正式接納為第四種新的網絡標準，具備強大的性能革命潛力。

至於什麼是zkWASM，我們推薦閱讀Polygon聯合創始人Sandeep的這篇Ultimate Guide to zkWASM，在這篇博文中，Sandeep旗幟鮮明地提出，zkWASM 將傳統編程的靈活性與注重隱私的零知識證明相結合，為去中心化技術帶來了新的用例，同時確保了強大的安全性、隱私性和互操作性，有潛力顛覆區塊鏈行業。

Sandeep為何做如此斷言呢？首先Wasm作為一種二進制指令格式，一開始的定位就是可移植、高性能，支持你能想到的幾乎所有編程語言，比如C++、Rust、Python、Go, Java, JavaScript, Ruby, Swfit等等，由於幾乎所有的網頁瀏覽器都內置了 Wasm 解釋器，這意味著開發人員可以根據自己的喜好和項目需求選擇適合的語言，提高開發效率和代碼質量。加上ZK以後，zkWASM更是如虎添翼。開發者可以選擇他們喜歡的編程語言來編寫隱私應用程序，而無需任何零知識證明的知識。可以說，zkWASM兼具安全性、可擴展性、互操作性和隱私保護，它不僅解決區塊鏈和 dApp 的問題，還能加速 ZK-ML 和鏈上 ML 的實現，是理想中的“強強聯合”。

保持樂觀，但不能盲目

由於zkVM近年的快速進展，一些zkVM的樂觀主義者如Polygon Miden的Bobbin Threadbare甚至認為：

“現狀下最優的解就是構建一個WASM或者RISC-V的zkVM, 最好能支持Rust, Go, C++, 甚至Solidity等語言，如果有這麼一個通用zkVM, 那麼對於zkEVM會是降維打擊。

但作為zkWASM開源虛擬機的首創者，Delphinus Lab的設想其實更為謹慎，在其2022年所構想的路線圖中，zkWASM雖然是整個佈局中最重要的粘合劑，但卻遠遠不足以支撐“trustless鏈接web2應用到web3”的宏偉藍圖，原因就藏在下文的這個公式裡：

“開發者意願 = 經濟利益 * 工具成熟度 * 可複用代碼量”

– Sinka Gao, Delphinus Lab創始人

從公式的右邊我們知道，一個通用虛擬機在驅動開發者意願上能佔到的真實權重並不高。正如Linux 內核需要強大的設備、驅動和POSIX API來體現其價值一樣，zkVM打鐵不僅需要自身硬，還需要借力成熟的平臺、豐富的社區代碼以及成熟的經濟效應，來實現商業和技術的正循環。

如果讀者對於zkVM有進一步的瞭解，就會發現除了Delphinus Lab的zkWASM之外，這條賽道上還活躍著非常多的一流團隊和解決方案，例如RISC-ZERO，Succint的SP1，Valida, Nexus (2.0採用了Jolt）等。當前這些虛擬機主要競爭指標是單位時間能證明的指令數量。例如，RISC-ZERO 2024年中的性能數據是可以做到在 GPU 4090 上做到每一百萬RiscV指令證明耗時10-12s。與此同時，Delphinus Lab也為zkWASM的性能優化作出持續努力。目前，zkWASM已經能夠支持 64 位指令集，在 GPU 4090 上進行 100 萬條指令的證明需要 15 秒，消耗 64G 內存。

2024 Electric Capital ZK Market Map: Core Infrastructure

但，性能就能決定一切麼？我們可以再次回到Github歷年開發語言的排名榜單，霸榜前三的JavaScript、python、Java，恰恰是性能墊底的腳本語言。

性能只是數字基建的“使能”指標，並不是決定因素，更不能異化為最終目的，陷入脫離使用場景自說自話的軍備競賽。我們的初衷始終是要更多增量殺手級應用。如果我們預測“使能”問題終究會被解決，ZK後端的性能（stark，gkr，jolt，KZG + folding，等等）的工程和硬件優化終會走向摩爾定律。那麼等式右邊，除去性能還剩下哪些呢？

如芒格所言，我們要去魚多的地方捕魚。對web3的mass adoption而言，這個“魚多的地方”會是瀏覽器。在目前階段，我們無法斷言究竟哪種zkVM會勝出，抑或是百花齊放，但Delphinuslab 的觀點是，Web3 adoption 依然會從小程序開始，而瀏覽器是小程序的重量級發源地：無論是Chatgpt首發瀏覽器版本，形形色色的CMS 平臺例如shoplify，wordpress都層在瀏覽器上率先可用，還是瀏覽器作為Web3錢包的重要載體，Web其實是唯一真正的通用平臺，可以在任何設備上訪問應用程序。並且，Web應用還在不斷進化，從曾經簡單的搜索、收發郵件功能，但如今可以承載遊戲、視頻編輯、音樂製作等等形式。

WASM正是為瀏覽器而生的二進制編碼。有研究員將WASM比作魔法引擎，只需一次點擊，即可在需要時在任何地方運行立即運行 Web，無需下載和安裝。zkWASM繼承了這一優點，用戶可以像使用普通應用程序一樣在瀏覽器中使用這些應用程序，而不需要任何特殊的硬件或軟件來運行這些應用程序。

有場景，有用戶，才有經濟利益可言。zkWASM要解決的，是無數中小型Web2應用想要邁入Web3世界的“臨門一腳”問題。相比於傳統的Java Script，WASM擁有在瀏覽器上高效運行的能力，將打開把許多其他應用程序帶到瀏覽器終端的可能性，而zkWASM將進一步將這些應用帶入Web3的世界，成為Web3大規模採用真正入口的助跑器。

Delphinus Lab路線圖

開放共建的生態版圖

“我希望我們能成為這個領域的Chainlink，用戶不需要感知到我們的存在，但客戶在我們的幫助下可以構建從Web2無縫嫁接到Web3的自有技術棧。

——Sinka Gao, Delphinus Lab創始人”

當技術從實驗室邁向市場，就技術論技術是不夠的，將技術打造成可用產品的工程化能力，以及生態的戰略打法，都會更大程度決定技術的成敗。

Delphinus Lab從一開始走的就是全心全力服務中小型客戶的實用主義路線。在和Blade Games的合作中，Delphinus Labs不僅幫助Blade Games引入了zkWASM為其塔防遊戲做驗證，還共同合作開發了行業首個可以直接從Unity開發可驗證遊戲的解決方案。遊戲開發可以使用他們熟悉的C#而不是Solidity, Rust或Cairo，也不需要耗時費力地試圖將Unity引擎的渲染和動畫與基於Mud/dojo的solidity/cairo遊戲邏輯代碼統一起來。

以這套合作完成的開發方案作為引擎，Blade Games和多個遊戲工作室開發了多款可驗證的全鏈遊戲如Dune Factory，Craftpunk，以及近期正在進行Beta測試的Scroll鏈上頭部策略類遊戲0xPioneer, 成為業內第一個利用模塊化ZK技術棧打造完全鏈上游戲引擎的基礎設施提供商。

和MineMatrix的合作也是如此。行業一直苦於絕大部分空投利益被機器人搶走，而真正的用戶往往收穫甚微，基於zkWASM技術，MineMatrix開發了一款數字遊戲模板，讓用戶在不洩露身份信息的同時，通過解決有趣的NP難度問題證明自己是真人並領取空投，讓公平分發真正公平。這個模板是完全靈活開放的，項目可以根據自己的風格或需求，無論是調整故事情節、修改遊戲機制，還是集成 NFT，基於zkWASM的這套機制可以 隨時為客戶提供開箱即用的解決方案。

這也是Delphinus Lab一直以來的定位，除了完成將Web2開發者帶入Web3構建可驗證應用的使命外，更重要的是站好生態賦能的定位，“我希望和我們合作的客戶都可以在我們的協助下擁有自己的技術棧，而不是把我們變成客戶的技術依靠。” Sinka Gao表示。

反觀這個行業的其他不少玩家，客戶集中了行業的頭部項目，卻很可能陷入了傳統2B服務企業的常見誤區，即“大公司、小項目”，就好像無數金融IT企業都將大型國有銀行列為它們的合作客戶，但可能只是幫助改造了內部OA系統一樣；另一方面，在與中小客戶的合作過程中，又過於大包大攬，只輸出封裝的解決方案，中小客戶在這個過程中並不能得到能力成長。

能力共享是一部分，利益共享是更難做到的另一部分。Delphinus Lab和和驗證者的關係是合作共贏，而非簡單的供應商-客戶關係。以Delphinus Lab, zkCross和Gevolut Network的三方合作為例，在ZKCross Playground這一直觀的平臺上，開發者可以在線編寫代碼，將其編譯成與 zkWasm 兼容的字節碼，用自己的私鑰簽名，然後上傳到 ZKCross 節點，節點會處理剩餘的任務，如證明存儲，然後將交易和證明存儲到模塊化區塊鏈的DA層中（如Avail)，同時將證明生成轉發給Gevolut Network。

在這一過程中，任何人都可以跑節點並分享驗證收益，以及未來潛在的空投激勵。從今年六月起，Delphinus Lab就向第三方開放了節點運營權限，任何人有興趣成為zkWASM外部節點的都可以加入其中，並在測試期獲取3%的收益激勵。

類似這樣互助共贏的合作還有很多，例如和ETH Storage, Hyper Protocol聯合發佈 zkGo 編譯器，在行業首次把常規的 Go 代碼編譯成 ZK 協議兼容的 Wasm 代碼；和Pi Squared合作將 zkWASM證明與其通用結算層（USL）做整合等；和開源開發工具Spin合作，幫助Spin的用戶是使用 zkWASM構建和運行可驗證的應用程序。

Delphinus Lab還會站在行業內每個參與者的角度，思考如何讓每個環節都可以在價值鏈條中獲取合理的收益，來促進行業的健康發展。以遊戲行業為例，在此前發表的文章《Web3遊戲的困境與出路》中他們就貢獻了這樣的思考，通過mini-rollup SDK構建應用rollup鏈，在其中提供一鍵式的借貸平臺，通過向用戶借貸遊戲內部Token，解決遊戲用戶初期充值難的問題，並且在流通有效地充當遊戲資產的原生跨鏈橋，讓遊戲衍生品交易的一部分價值被遊戲本身獲取。

在這個階段，Web3創業者需要考慮不是如何把有限的蛋糕分走，而是怎樣一起把蛋糕做大，只有閘門足夠大，道路足夠通暢，大規模的開發者和用戶才有可能進入，有了源頭活水，Web3才不會走入圈地自萌的怪圈和加密虛無主義的迷茫。

不少人認為當前的加密週期是虛無週期，市場淪為美股附庸的漲跌遊戲，但實際上，真正底座級別的創新，正在輿論關注不到的邊緣迸發。Vitalik說“我們並不是處於加密貨幣行業的早期階段，而是處於加密貨幣真正可用的早期階段”，這個行業真正的builder們也應該有底氣預言，市場最終將回歸到有真實收入、真實壟斷性、真實用例的“應用週期”。如同Sinka所希望的，在未來五年內，zkWASM可以自證是一個能夠在經濟上正循環的項目，幫助想要進入Web3的Web2應用踢好臨門一腳，成為驅動行業飛輪的重要一環。