Linea：一款由 ConsenSys 提供支持的zkEVM
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公链作为区块链行业的基础设施，一直被认为是加密世界的信仰，无数团队都渴望构建一条可以承接十亿用户级别的区块链。2023年，随着Rollup、模块化等方案的成熟，Layer2概念全面爆发，基于 ZK Rollup 的各种 Layer2 项目层出不穷，越来越多的机构开始下场参与竞争，部署原生 Layer 2 网络。
MetaMask 的开发商 ConsenSys 在3月份宣布了其以太坊 Layer2 网络 ConsenSys zkEVM 更名为 Linea，并开放其测试网，吸引了不少的关注。本文我们就将讨论什么是Linea，以及Linea的技术架构和优势。
什么是Linea
Linea是Type2 zkEVM，是字节码级等价的EVM，该类型的zkEVM力求完全等效于 EVM，也就是说，它们从内部看与以太坊一模一样，但它们在外部有一些差异，特别是在数据结构方面，如块结构和状态树。目标是与现有应用程序完全兼容，但对以太坊进行一些小的修改以使开发更容易并使证明生成更快。
作为新的 ZK Rollup 网络，Linea提供了完整的EVM 兼容性，将零知识证明与完整的EVM等效性相结合，开发人员可以像在主网上构建以太坊环境，允许构建者创建可扩展的dapps 或迁移现有的dapps，而省去了更改代码或重写智能合约的麻烦，同时还能得到以太坊相同的安全保证。
Linea团队背景
Linea由ConsenSys 公司研发设计并负责运营，作为以太坊生态系统中最具影响力和实力的公司之一，ConsenSys 致力于推动区块链技术的发展和应用，为企业和个人提供区块链解决方案和服务。ConsenSys 业务广泛，聘请了顶尖企业家、计算机科学家、协议工程师、软件开发人员和交付专家，来为企业构建区块链行业的开发工具、去中心化应用程序和解决方案，在 Linea 推出之前，ConsenSys 有 5 个产品：MetaMask、Diligence、Quorum、Infura、Truffle。
ConsenSys 的创始人Joseph Lubin毕业于普林斯顿大学，获得电气工程和计算机科学学位，专注于密码学、工程和金融的交叉领域。他曾在 Tomandandy Music 的普林斯顿机器人实验室开发自主音乐作曲工具，并在私人研究公司Vision Applications Inc. 开发自主移动机器人。
除此之外，Joseph Lubin还是以太坊的联合创始人，他当时提出用 C++ 编程语言编写以太坊的架构，并主要负责技术的部分。Joseph Lubin在以太坊生态的关系或许能成为 Linea 的秘密武器。
Linea技术架构——Linea Prover
为了证明交易发生，Linea必须经过上述步骤：
第一步称为算术化，简单来说，可以概括为将计算机程序转换为数学以供 zk-proof 理解的过程。更具体地说，它是将交易变成轨迹的过程，而且必须满足的一组约束才能证明计算是正确的。在算术化之后，通过一个内部证明系统，该系统递归地缩小证明，直到我们通过外部证明系统中的最终压缩步骤。
Linea 的内部证明系统：Vortex and Arcane
Linea 的技术在其算法方案和内部证明系统方面与其他 zkEVM 不同就在于内部防护系统：Vortex 和 Arcane。
为了证明 Linea 上的交易，要想证明某些踪迹满足某些约束，必须将约束集变成更同质的东西（即多项式评估），以便更容易与证明者一起工作。通过 Arcane 来做到这一点，它将算术运算编译成交互式 Oracle 证明 (IOP) 模型。（IOP 是一种交互式证明，其中验证者不需要阅读证明者的整个消息。相反，有一个预言机——可以把它想象成一个知道证明者知道什么的第三方，验证者通过概率查询来获取信息。）
由于Linea不依赖第三方，因此使用密码假设和小的迭代转换来用多项式承诺方案代替预言机。多项式承诺是作为证明的一部分发送轨迹的奇特哈希，此信息允许验证者知道评估是否满足某些属性并且是否正确完成。对于 Linea，这依赖于基于“格”的密码学和纠错码。
那么，多项式承诺是如何工作的呢？
本质上，将所有轨迹布置在一个由行和列组成的大矩形中，然后对每一行轨迹进行编码并应用基于“格”的哈希，且不能改变。然后验证者发送挑战，它要求哈希数据和轨迹随机子集的随机线性组合。如果线性组合、声明的评估和选定的轨迹子集之间存在一致性，则计算是正确的。
Vortex proof size 和 verifier work 是欧拉函数大小的轨迹，它比追踪本身便宜，但仍然太大而无法直接在以太坊上进行验证。因此这就需要最后的压缩步骤：PLONK，它是基于高级加密技术的 zkSNARK 结构。
对于最后的压缩步骤，Linea做了一个最终证明，即 PLONK 证明，以使其可直接在以太坊上验证。Linea的快速验证要归功于基于“格”的哈希的 SNARK 友好特性以及 SNARK 在相同时间内验证多笔交易的能力。此外，它生成了一个非常小的证明，使得可以在 L1 上有效地验证它。
最后，Linea创建了一个证明，将证明、状态承诺和调用数据被发送到验证者合约，由其在以太坊 L1 上的验证者合约进行验证，如果验证通过，新的Rollup状态将在L1智能合约上最终确定。
Linea项目优势
零成本迁移
Linea具有高度可组合性。它旨在与所有其他基于 EVM 的 dapp 无缝协作，并允许它们之间进行快速通信。我们对开发人员友好的设计确保您无需成为零知识技术专家即可使用它。而且它使用 ETH 作为gas费，不依赖第三方转译器或自定义中间件。
借助Linea，开发者可以使用喜爱的应用程序、工具和基础架构获得可扩展性，并具有完整的 EVM 等效性，可以在Linea上构建并迁移现有的 dapp，而无需更改代码或重写智能合约。此外，基于格密码（ Lattice based）的证明器使其zkEVM 能够提供更高的吞吐量。
无缝集成
借助 Linea，可以获得与 Infura、MetaMask 和 Truffle 等工具的原生集成。构建者可以使用web3 钱包MetaMask 轻松吸引用户。此外，借助 Infura 易于使用的 API，开发者可以更快地发布 dapps 并进行扩展。
开发人员还可以使用Truffle或使用 Hardhat、Foundry 和 Brownie 等流行的开发人员环境来构建、测试、调试和部署他们的 Solidity 智能合约，与之兼容的 Ganache 和 Diligence 分别支持本地代码测试和审计。
此外，ConsenSys 原生的、无需信任的桥接器和对 MetaMask 用户友好的桥接器，也允许开发人员安全地将代币移入和移出网络。
项目进展和路线图
项目进展
Linea的公共测试网已经上线，目前Linea 正在启动忠诚度计划“Linea Voyage”以鼓励早期用户使用公共测试网。自公布以来，Linea网络已经处理了近3100万笔交易、超过95万个区块和470多万个钱包地址。
社区表现
当前Linea推特粉丝数有41.7万人，3个月的时间共发推298条，平均每条推特有10万左右的阅读量，评论也较为积极；目前Discord共有182,407粉丝，常规在线人数保持10%左右。整体来看社区表现较为活跃。
路线图
2022/11/9——ConsenSys zkEVM注册表单开放
2023/1/10——ConsenSys zkEVM私人测试版现已面向选定用户开放
2023/3/28——推出公开测试网，并将ConsenSys zkEVM改名为 Linea
2023/4/5——在Mirror创建了一个开放版纪念 NFT 庆祝 Linea 的公开测试网发布
预计2023年7月份主网上线。
小结
作为zkEVM的Layer 2，Linea和其他二层解决方案相比在大的方向上差异不大，都是为了提升区块链的可扩展性、降低gas费和高效率等，但由于Linea背后的母公司ConsenSys拥有庞大的资源，并且其在加密领域也拥有众多的区块链解决方案，所以一经推出就得到大众的广泛关注，凭借网络效应，或将成为以太坊 Layer 2 赛道有力的竞争对手。
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作者 | Callum@Web3CN.Pro
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