zkBridge 提供了一个高度安全的框架，可跨多个 L1 和 L2 网络实现无缝消息传输和资产桥接。利用 zkBridge，源链上的状态转换可以在目标链上以无需信任的方式进行验证，无需依赖任何第三方中介的安全协议。零知识证明的加入有助于实现这一点，确保独立于外部变量的强大安全性，并显著降低与链上验证相关的成本。此外，zkBridge 在致力于生成证明的去中心化网络上运行，欢迎任何节点自由参与。这些节点负责传递区块头和生成证明。成功执行后，他们有权获得奖励。zkBridge 不可或缺的是其基础证明生成机制 deVirgo。deVirgo 以其在零知识证明系统领域的卓越速度而受到认可，它采用并行计算来加快区块头证明生成过程。这种效率至关重要，它允许证明生成的速度与区块生产的速度紧密结合，从而提高跨链互操作性的整体可靠性和性能。

虽然诸如 Arbitrum 之类的 Optimistic Rollup 提供了很高的交易吞吐量，但它们对跨链互操作性提出了巨大的挑战。如果我们希望 zkBridge 保持与 Arbitrum 相同的安全假设，那么 zkBridge 应该跟踪从 L2 到 L1 的提款交易和 L2 到 L1 的消息的最终状态，以便为 L2 生成状态证明，并与 zkBridge 验证 Arbitrum 结算 L1 区块链（即以太坊）的以太坊完整共识。

上述从 Arbitrum 构建 zkBridge 的方法首先触发 L2 到 L1 的提款交易或 L2 到 L1 的消息传递，然后等待欺诈证明完成（对于 Arbitrum 来说可能长达 7 天）。zkBridge 需要证明结算链（以太坊完整 PoS）的共识和 L2 到 L1 交易的最终状态，以便可以使用结算链上写入的汇总块。虽然这是安全的，但它会为跨链应用程序带来高延迟。

为了解决当前乐观汇总的第 2 层桥接中的延迟问题，以实现快速最终确定性和最大安全性，我们引入了一种利用“辅助验证网络”的解决方案。

zkBridge 为 Arbitrum 提供快速终结性，由 deVirgo 提供支持

我们引入了去中心化辅助验证网络解决方案，以实现从 Arbitrum 到其他网络的跨链交易的快速终结。辅助验证网络形成一个外部组，证明 Arbitrum 的状态，以实现与 Arbitrum 的欺诈证明挑战相当的安全级别。通过引入具有去中心化信任的 Arbitrum 外部验证者，辅助验证网络通过重放 Arbitrum 序列器的交易快速模拟欺诈证明过程，实现几乎相当于 7 天挑战窗口的强大安全性。此外，未来我们可以结合质押和重新质押协议（例如 EigenLayer）的加密经济安全性，这有助于实现具有去中心化和经济信任的更强大的安全保障。

虽然提议的系统架构看似简单，但实际实施仍面临技术挑战。其中一个挑战是确定辅助验证网络的最佳规模。更大的委员会本质上会增强 Rollup Bridge 的安全框架。然而，增加规模会带来验证速度和可扩展性的挑战。此外，还有一项重要任务，即在紧迫的时间范围内验证大量签名并生成其证明。处理数百个签名时，挑战会变得更加严峻，因此需要一个高速证明系统。

这就是我们专有的证明系统 deVirgo 脱颖而出的地方。在 Polyhedra Network，我们通过 deVirgo 取得了里程碑式的成就，在 8 秒内验证了超过 32,000 个 BLS 签名，该系统用于证明以太坊完整的 PoS 共识。这种效率使我们能够在几秒钟内为辅助验证网络中的所有签名生成证明。

利用这一创新的证明系统，我们在 Arbitrum 上的快速终结性 zkBridge 不仅受益于快速终结性，而且还拥有与 L1 桥接相当的强大安全性。这种组合对于现实世界的桥接部署来说是最佳的，在速度和安全性之间取得了平衡。未来，我们的解决方案可以与 Arbitrum Stylus 集成，以进一步实现快速终结性的灵活性和兼容性。

此外，Arbitrum Orbit 在其生态系统中推出了新的链。集成 zkBridge 和辅助验证网络可确保这些链和应用程序快速完成，提供类似以太坊的安全性、卓越的可扩展性、快速验证和增强的互操作性。

将 zkBridge 与 Arbitrum 集成

受我们原始 zkBridge 设计的启发，我们为 Arbitrum One 和 Arbitrum Nova 部署了快速确定性 zkBridge 和去中心化辅助验证网络。该网络专用于验证签名，然后在目标区块链上显示相关证明。为 Arbitrum 构建 zkBridge 作为带有证明网络的发送方链有两个组件：

zkBridge 在 Arbitrum 上验证以太坊等效最终状态之后来自辅助验证网络的状态证明。

zkBridge 为 Arbitrum 的结算 L1 验证以太坊完整的 PoS 共识。

为了进一步降低证明验证成本，我们可以在 Arbitrum 中支持多批次的批量证明，这有助于节省接收方链上进行 zkBridge 证明验证的 gas 成本。

设计 Arbitrum 的多重证明方案

然而，在开发用于 Optimistic Rollup 的 zkBridge 时，一种针对 Arbitrum 和其他 Optimistic Rollup 的创新多重证明方案应运而生。这种优化方案在保持 Optimistic Rollup 安全性的同时，提高了效率、互操作性和可扩展性。下面是这个新构想的方案的工作原理：

证明提交： 生成器不遵循传统路线，而是直接将证明提交给第 1 层（L1）的智能合约。

自动验证： 此 L1 智能合约旨在自动验证所提交的证明。自动化流程可消除手动验证和相关延迟。

即时完成： 一旦证明成功验证，第 1 层会立即完成第 2 层 (L2) 上的状态更新。

此方案与 Arbitrum 集成时具有变革性优势：

缩短最终确定时间： 一个显著的好处是，当前乐观汇总的最终确定时间显著缩短。消除人工检查和实现证明验证流程的自动化可加速交易的最终确定。

效率和可扩展性： 通过自动化证明验证，该方案为更具可扩展性的解决方案铺平了道路，有可能在不影响效率的情况下处理大量的汇总交易。

在 Arbitrum Stylus 上构建 zkBridge

Arbitrum Stylus 是一种新设计，它通过引入第二个与 EVM 完全互操作的同等虚拟机，实现了编写智能合约的创新方式。zkBridge 与 Arbitrum Stylus 的潜在集成预示着智能合约领域的重大改进，特别是在零知识证明的细微领域。这种协同作用有望简化智能合约创建过程，通过 zkBridge 的创新机制简化对各种证明的认证。

此次融合最值得关注的改进之一是运营效率的提升。Arbitrum Stylus 以其强大的计算能力和最佳的内存使用率而闻名，它将促进链上证明验证的更快进程。这不仅提高了速度，还扩大了兼容性，适应了各种编程语言和系统，从而将其范围扩展到传统范围之外。

此外，此次整合旨在通过在 Stylus 生态系统中建立易于操作的零知识证明协议来培养更加用户友好的体验。这一战略举措旨在揭开复杂证明系统的神秘面纱，使更广泛的用户群更容易使用它们，并营造包容的环境。在安全性和保密性方面，此次合作将开辟新天地。它将使私人合同的制定成为可能，这是一项革命性的功能，可以保护关键的开发人员信息，从而加强合同约定中的隐私支柱。

此外，zkBridge 辅助验证网络与 Stylus 的融合是增强基于 zkp 的预言机的有效性和安全性的战略性一步。鉴于这些预言机在保护其他关键应用程序中的去中心化金融交易方面发挥着关键作用，这一增强至关重要。总而言之，这种集成将从多个方面重新定义智能合约交互的格局，即效率、用户可访问性、隐私和 zk 预言机的稳健性。

结论

zkBridge 是解决跨链互操作性挑战的关键创新，尤其是在 Arbitrum 的背景下。通过采用这一策略，我们可以为第 2 层乐观汇总打造一座新的桥梁，使用 zkBridge 提供快速的最终性并简化区块链间互操作性。我们的设计提供了无与伦比的安全性和高效率。Arbitrum 和 zkBridge 之间的协同作用不仅增强了跨链交互的用户体验，还为更快集成和安全的数字区块链未来奠定了基础。

通过将 zkBridge 集成到 Arbitrum 框架中，组合系统解决了传统上与区块链接口相关的几个痛点，包括交易速度、证明验证和整体系统互操作性。结果是一个共生的数字基础设施，它增强了用户的操作方面，并为未来先进、安全和高效的区块链生态系统奠定了基础。这种前瞻性的方法为区块链网络如何协作设定了新标准，推动了数字货币领域的创新和以用户为中心的解决方案。

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