作者：李科
去年以来ZK赛道受到了大家的广泛关注，特别是采用ZK-EVM技术的Starknet、zkSync、Polygon EVM、Scroll等明星项目成为大家谈论最多的话题，那ZK-VM又发展如何呢？本文将通过介绍近期新出现的ZK融资项目，为大家梳理ZK赛道的关键概念和发展方向。
ZK、ZK-VM及ZK-EVM
为了了解ZK赛道各个项目背后的技术特点，让我们先来了解一下ZK相关的基本概念。
ZKP（Zero Knowledge Proof）表示零知识证明，是指通过数学密码学的方式解决区块链的隐私和扩展问题，主要是通过证明者和验证者在不公开数据的情况下验证数据的正确性。
ZK-VM是基于零知识证明的虚拟机，它将零知识证明ZK和虚拟机VM（Virtual Machine）结合起来。ZK-VM一般包含2个重要组成部分：一个是编译器（Compiler），它可以将C++、Rust等高级语言编译生成中间表达(IR)，以供ZK系统证明；一个是指令集框架ISA（Instruction Set Architecture），指令集主要对CPU运算进行指令，是用来引导CPU进行运算的一系列指令集合。
ZK-EVM是ZK-VM的一种，主要特点是可以兼容以太坊EVM，支持用Solidity编写的智能合约在其虚拟机上运行，以帮助以太坊二层扩容。Starknet、zkSync、Scroll、Polygon hermez都属于ZK-EVM。
近期值得关注的ZK赛道新融资项目
Nil Foundation
Nil Foundation的全名是“=nil; Foundation”，有点像乱码，其实这个奇怪的名字来源于一个SQL注入玩笑。
成立于 2018 年的Nil Foundation最初是做数据库管理系统。去年底以2.2亿美元的估值完成了2200万美元的融资，由Polychain Capital 领投， Blockchain Capital、Starkware、Mina Protocol、IOSG Ventures等参投。
Nil Foundation在LLVM的基础上构建了一个ZK电路编译器，该编译器可以将C++、Rust等高级语言编写的程序编译生成为适当的中间表达(IR)，以供ZK系统证明。即Nil Foundation是一个电路编译器，而不是虚拟机。
LLVM(LowLevelVirtualMachine)是构架编译器的一种框架系统，可以优化Rust和C++等高级语言编写的程序的编译和运行时间。LLVM最初由伊利诺伊大学的Chris Lattner博士于2000年主持开发。2006年Chris Lattner加盟Apple后开始致力于LLVM在开发系统中的应用，目前LLVM已经被Apple、Microsoft、Google、Facebook等各大公司采用。
除此之外，Nil Foundation有个比较特别的地方是建立了一个“证明市场”（Proof Market），通过Proof Market用户可以付费请拥有硬件的人为他们验证，证明者竞相为支付给他们的用户证明计算， 这种自由市场动态将使证明者优化最有价值的证明任务。
Sovereign Labs
专注于构建ZK-Rollup SDK的Sovereign Labs 今年1月完成了740万美元种子轮融资，该轮融资由Haun Ventures领投，Maven 11、1KX、Robot Ventures和Plaintext Capital参投。
Sovereign Labs计划构建一个软件开发工具包(SDK)，帮助开发人员创建安全且可互操作的零知识Rollup。Sovereign SDK 旨在简化 ZK-Rollup 的创建，就像 Cosmos SDK 简化Layer1的创建一样。它是第一个消除零知识复杂性的汇总框架，使开发人员可以轻松构建他们的应用程序，开发人员无需成为密码学专家。使用 Sovereign SDK，开发人员将能够使用惯用的 Rust（或是 C++）编写应用程序，SDK 将自动将其编译为高效的 ZK虚拟机。
Sovereign Labs的路线图分为3个部分，第一阶段是在2023年第二季度完成研究设计原型，当前的原型集成了用于数据可用性的 Celestia 和用于证明的 Risc0。第二阶段是Sovereign SDK的部署，包括点对点网络、RPC 节点、核心 API 以及默认存储和排序模块。第三阶段是进行代码清理、测试、模糊测试和审计。
Ulvetanna
Ulvetanna 是一家构建硬件以提高零知识证明（ZKP）生成效率的初创公司，以5500 万美元估值完成了 1500 万美元的种子轮融资，Bain Capital Crypto 和 Paradigm 共同领投了种子轮融资，Jump Crypto 参投。
Ulvetanna正在构建旨在加速生成 ZKP 过程的硬件，Ulvetanna 的团队包括来自 Coinbase、微软和英特尔的程序员和工程师。
随着未来ZKP需求的的增加， ZKP 需要大量计算，这就需要强大的硬件并消耗大量电力。 Ulvetanna认为ZKP生成在专门设计的硬件上要高效得多，因此Ulvetanna组建了一支由应用密码学家、软件和硬件工程师、数据中心和云架构师以及加密原生投资者组成的经验丰富的团队，通过结合密码学和高性能计算来提供高效的ZKP硬件计算服务。
Cysic
ZK硬件初创公司 Cysic 于2022 年 12 月完成了 600 万美元的种子轮融资，由 Polychain Capital 领投，其他投资者包括 Hashkey、SNZ Holding、ABCDE 和 Web3.com 基金会。
Cysic 旨在为 ZK 证明提供硬件加速解决方案。 目前Cysic 的合作伙伴包括 Scroll、Nil Foundation 和 Hyper Oracle。
Cysic 团队开发了多标量乘法 (MSM) 的 FPGA 原型（ 比在CPU 上运行 MSM省电）， FPGA 是一种可编程硬件，类似于 CPU 和 GPU 芯片。
Hyper Oracle
ZK预言机网络Hyper Oracle最近完成了由 dao5 和红杉中国种子基金共同领投的 300 万美元种子轮融资，Foresight Ventures、FutureMoney Group等跟投。
Hyper Oracle正在基于zkWASM 虚拟机开发ZK中间件协议和 ZK预言机zkOracle 的开发，以解决区块链中间件的安全性、去中心化、计算完整性和性能方面的挑战。
Polyhedra
最近 ZK基础设施初创公司Polyhedra Network 完成了由Binance Labs 和 Polychain Capital 共同领投的1000 万美元融资，Animoca Brands 和 Dao5 参投。
Polyhedra 目前基于ZK技术开发了3款ZK产品：包括用于L1 和L2 资产传输的ZK桥（zkBridge）；采用零知识证明技术保护隐私的用户身份解决方案ZK-DID ；一种可编程的 NFT 协议ZK-NFT， 该产品采用了零知识证明技术，以保护用户资产的隐私。目前，zkBridge 的测试网已经上线。 除此之外，Polyhedra还开发了一种名为ParaPlonk的扩容方案，可使用大规模分布式证明生成网络来加速ZK rollups。Polyhedra 计划集成更多区块链，并通过 API 和 SDK 工具让开发人员便于访问，以吸引更多的 ZK-rollup 开发人员。
RISC ZERO
RISC Zero（暂未公布融资信息）是一个开源的通用型ZK-VM，该项目的名字起源于流行的RISC（Reduced Instruction Set Computer 精简指令集计算），RISC Zero采用目前最新的第5代RISC-V，RISC-V指令集的理念是最大化的精简指令集，它仅包含40多条指令集。因为采用RISC-V指令集，因此RISC Zero支持C++、Rust和Go等高级编程语言，开发者无需学习新的语言就可以使用ZK-VM。
RISC Zero产品增长VP Manasi（前Uniswap增长主管）表示，RISC Zero也将会支持Solidity，因此RISC Zero对原生以太坊开发者将会更加友好。在语言编译方面，RISC ZERO 采用了被很多大厂使用的LLVM架构。从技术路线来看，因为采用了比较成熟的编译和指令集方案，RISC ZERO有可能成为ZK-VM赛道的典型项目。
ZK赛道发展方向
去年，ZK赛道的项目主要集中在兼容以太坊的ZK-EVM上，比如Starknet、zkSync、Scroll等热门项目。从近期融资的ZK项目类型来看，基本还是以基础设施层面为主，比如ZK电路编译器、ZK硬件加速、ZK预言机和桥。
同时，这些项目也呈现出一个趋势，即ZK-VM类的项目数量开始增多。其实，通过引入ZK证明系统，ZK-VM可以帮助大量Web2.0的应用结合零知识证明进入Web3。比如目前Gamefi后端管理用户数据的服务是中心化的，如果后端采用ZK-VM，这样游戏可以实现真正的去中心化。以此类推，在有必要的前提下，很多Web2.0的应用都可以实现去中心化。
ZK-EVM和ZK-VM哪个才是未来？虽然以太坊上的应用会逐渐支持ZK-EVM，但Web3不仅只有以太坊，因为ZK-VM支持更多的高级语言，而且相对于ZK-EVM来说更容易搭建（ZK-VM可以采用成熟的编译器和指令集架构），如果ZK-VM也可以很好的支持Solidity，也许ZK-VM才是Web3的未来。
