Manta 的雙鏈零知識架構如何運作？

深入理解 Manta 的願景：統一的 ZK 生態系統

Manta Network 處於去中心化技術領域的前沿，旨在透過整合頂尖的零知識 (ZK) 加密技術，重新定義用戶與區塊鏈應用程式的互動方式。Manta 的核心願景是構建一個可擴展、私密且模組化的 Web3 生態系統，賦予開發者在不損害性能或用戶體驗的前提下，創建隱私保護型去中心化應用程式 (dApps) 的能力。這一雄心壯志透過獨特的雙鏈架構實現，策略性地利用了以太坊 (Ethereum) 和波卡 (Polkadot) 生態系統的優勢。

這種雙鏈路徑不僅僅是為了支援多個網路，而是一種精心設計的協同效應。其中一條鏈為 Manta Pacific，它作為以太坊上的模組化第二層 (L2)，為原生 EVM dApps 提供高吞吐量、低成本的環境。另一條鏈 Manta Atlantic 則作為波卡上的 ZK 第一層 (L1) 運行，專為隱私保護憑證和可程式化身份而設計。這兩條鏈共同解決了持續阻礙 Web3 主流採用的擴展性與隱私性雙重挑戰，在由 MANTA 效用與治理代幣驅動的統一網路下提供全面的解決方案。

Manta Pacific：以太坊的可擴展且私密的第二層網路

Manta Pacific 是 Manta Network 架構的關鍵組成部分，旨在為原生 EVM 去中心化應用程式提供高度可擴展且具成本效益的環境。作為以太坊上的 Optimistic Rollup（初期階段，路線圖規劃將演進為完全的 ZK-EVM），Manta Pacific 繼承了以太坊主網的強大安全性，同時大幅提升了交易吞吐量並降低了 Gas 費用。其模組化設計是核心競爭優勢，使其能夠利用專門的組件來實現各項區塊鏈功能。

Manta Pacific 的模組化架構

Manta Pacific 憑藉模組化區塊鏈方法脫穎而出，該方法將傳統的單體式區塊鏈結構拆解為專門且互連的層級。這種設計允許 Manta Pacific 獨立優化每個功能，從而實現卓越的性能與靈活性。

1. 執行層 (Execution Layer)： Manta Pacific 的核心採用了 Polygon 鏈開發套件 (CDK)，這是專門為創建 ZK 驅動的 L2 而設計的。這提供了一個熟悉的 EVM 相容環境，確保部署在以太坊上的 dApps 和智能合約可以無縫遷移或在 Manta Pacific 上原生構建。選擇 Polygon zkEVM 技術讓 Manta Pacific 能夠在鏈下處理批次交易，生成其有效性的加密證明，然後將此證明提交至以太坊主網。這顯著減輕了以太坊的數據負擔，帶來了更高的交易處理能力和更低的成本。

2. 數據可用性層 (Data Availability Layer)： 對於第二層解決方案而言，確保交易數據始終可用以便任何人重建鏈狀態，對於安全性至關重要。Manta Pacific 透過整合 Celestia 作為其數據可用性 (DA) 層來解決這一點。

   • Celestia 的角色： Celestia 是一個模組化數據可用性網路，允許 L2 以高度可擴展且具成本效益的方式在鏈下發布交易數據。Manta Pacific 不直接將所有數據發布到以太坊（成本高昂），而是將交易數據發送到 Celestia。
   • 優勢： 這一設計選擇帶來了多項好處：
     • 降低成本： 在 Celestia 上發布數據的成本遠低於直接發布到以太坊，這轉化為 Manta Pacific 用戶更低的交易手續費。
     • 增強擴展性： Celestia 旨在處理海量數據，允許 Manta Pacific 處理更大規模的交易量而不會遇到瓶頸。
     • 提昇安全性： 雖然數據位於鏈下，但 Celestia 使用數據可用性採樣 (DAS) 等技術來確保數據真實可用，並能被任何網路參與者檢索，從而維護了 Rollup 所需的安全保證。

3. 結算層 (Settlement Layer)： 以太坊作為 Manta Pacific 的最終結算層。所有由 Polygon zkEVM 生成的 ZK 證明都會提交至以太坊。一旦這些證明通過以太坊智能合約的驗證，交易即被視為最終確定且不可篡改，繼承了以太坊強大的安全性。

ZK 加密技術如何賦能 Manta Pacific

雖然 Manta Atlantic 專注於 ZK 的隱私功能，但 Manta Pacific 主要利用 ZK 技術來實現擴展性與效率。

• ZK-Rollups： Manta Pacific 批次處理交易。對於每一批次，都會生成一個 ZK 證明（具體取決於證明器後端的 SNARK 或 STARK）。此證明從加密學角度驗證了批次中的所有交易均為有效且已正確執行，而無需向以太坊 L1 揭露單個交易細節。
• 可驗證性： 以太坊 L1 智能合約可以快速高效地驗證這些 ZK 證明。這意味著一個簡短、簡潔的證明可以取代以太坊重新執行或重新驗證批次中每一筆交易的需求，從而帶來巨大的效率提升。
• 未來的 ZK-EVM： 路線圖目標是實現完全的 ZK-EVM，這將透過直接證明 EVM 字節碼的正確執行，提供更強的安全保證，而不再依賴樂觀欺詐證明機制（儘管 Polygon zkEVM 已經使用 ZK 證明進行有效性驗證）。

為開發者與用戶帶來的益處

• EVM 相容性： 開發者可以使用熟悉的工具和語言（Solidity、Hardhat、Truffle）輕鬆部署現有的以太坊 dApps 或構建新應用。
• 高吞吐量與低費用： 結合 Celestia 提供數據可用性 (DA) 以及 Polygon zkEVM 負責執行的模組化架構，顯著提升了交易處理能力並降低了營運成本。
• 以太坊安全性： 交易最終在以太坊上結算，繼承了其經過實戰測試的安全模型。
• 開發者工具： 存取豐富的開發者工具和資源生態系統，促進創新。
• 前瞻性設計： 旨在隨著 ZK 技術的不斷發展而演進，邁向更去中心化且高效的證明機制。

Manta Atlantic：波卡上保護隱私的 ZK 第一層網路

Manta Atlantic 作為 Manta 生態系統中專注於隱私的基石，以波卡 (Polkadot) 上的 ZK 第一層 (L1) 平行鏈形式運行。與優先考慮通用 EVM dApps 擴展性的 Manta Pacific 不同，Manta Atlantic 專為數位資產和可程式化身份提供鏈上隱私而構建，充分發揮了 ZK-SNARKs 的力量。

波卡的平行鏈模型與 Manta Atlantic

波卡的架構允許被稱為「平行鏈」的專門區塊鏈連接到中央「中繼鏈」，共享其安全性並實現互操作性。Manta Atlantic 正是這樣一條平行鏈，受益於波卡的共享安全性和跨鏈通訊能力。這種整合確保了 Manta Atlantic 的穩健性，並能與其他平行鏈以及更廣泛的 Web3 生態系統進行無縫互動。

由 ZK-SNARKs 驅動的核心隱私功能

Manta Atlantic 的主要功能是在不犧牲可驗證性的情況下實現隱私。它透過以下幾項關鍵創新達成此目標：

1. 私有地址 (zkAddresses)：

   • 概念： 傳統區塊鏈交易會揭露發送者、接收者和金額，僅提供偽匿名而非真正的隱私。Manta Atlantic 引入了 zkAddresses，這是一種結合了 ZK 證明的隱身地址。
   • 機制： 當用戶希望進行私密交易時，他們將其公開資產轉換為 Manta Atlantic 上的隱私保護版本。zkAddress 充當屏蔽地址，模糊了發送者與接收者之間的關聯。ZK-SNARKs 用於證明發送者持有必要資產、交易有效且未發生雙重支付，而這一切都無需透露實際的 zkAddress 或交易金額。
   • 益處： 這允許用戶在完全保密的情況下進行交易，保護其財務隱私免受公眾審查，同時在需要時透過可選的檢視密鑰 (viewing keys) 保持合規性。

2. 零知識靈魂綁定代幣 (zkSBTs)：

   • 概念： 靈魂綁定代幣 (SBTs) 是不可轉讓的 NFT，代表個人的聲譽、身份或成就。Manta Atlantic 利用 ZK-SNARKs 增強了這一概念，創建了 zkSBTs，使這些憑證可以進行私密驗證。
   • 機制： zkSBTs 允許用戶證明關於自身或其憑證的某些屬性，而無需揭露底層的敏感數據。例如：
     • 證明滿足年齡要求（如「我已年滿 18 歲」）而無需透露具體出生日期。
     • 驗證 DAO 或社群的成員資格，而無需公開持有成員代幣的具體錢包地址。
     • 確認學術資歷而無需分享學位細節。
   • 應用場景： zkSBTs 對於隱私保護型身份管理、合規 DeFi（去中心化金融）和 Web3 社交應用具有變革意義。它們實現了「可程式化隱私」，讓用戶能夠精細控制披露哪些資訊以及向誰披露，從而增進數位互動中的信任與安全。

3. 私密支付：

   • 基於 zkAddresses，Manta Atlantic 支援多種代幣的私密支付。用戶可以將標準代幣（例如 DOT、KSM 或從以太坊及其他平行鏈跨鏈過來的代幣）存入 Manta Atlantic 的屏蔽池中，然後進行私密轉帳。
   • 這些轉帳利用 ZK 證明在公共賬本上驗證交易有效性，同時不洩漏發送者、接收者或金額。

ZK-SNARKs 如何驅動 Manta Atlantic 的隱私功能

ZK-SNARKs (零知識簡潔非交互式知識論證) 是 Manta Atlantic 隱私保證的核心。

• 證明生成： 當用戶發起私密交易或想要證明 zkSBT 的某個屬性時，會在本地生成一個 ZK-SNARK 證明。該證明在數學上證明了陳述的有效性（例如「我擁有此資產」、「我符合此年齡要求」），而無需透露實際數據。
• 簡潔驗證： 生成的證明體積極小，網路上任何人都可以極速驗證。這種效率對於鏈上操作至關重要。
• 非交互式： 證明一旦生成，即可共享和驗證，無需證明者進行進一步互動，非常適合非同步的區塊鏈環境。
• 強大隱私： ZK-SNARKs 確保敏感資訊本身保持私密，僅揭露並驗證陳述的「真實性」。

協同的力量：統一 Pacific 與 Atlantic

Manta Network 真正的創新不僅在於 Manta Pacific 和 Manta Atlantic 的各自能力，更在於它們的協同關係。這種雙鏈架構旨在創建一個擴展性、隱私性和互操作性並存的全面生態系統。

優勢互補

• 為隱私增強型 DApps 提供擴展性： Manta Pacific 提供了 dApps 所需的高吞吐量、低成本執行環境。另一方面，Manta Atlantic 則提供基礎的隱私原語，如 zkAddresses 和 zkSBTs。這意味著 Manta Pacific 上的 dApps 可以整合並利用源自 Manta Atlantic 的隱私功能。例如，Manta Pacific 上的 DeFi 協議可以使用來自 Manta Atlantic 的 zkSBTs 來驗證用戶的信用評分或 KYC 狀態，而無需得知其個人身份。
• 跨鏈資產流動： 資產可以在 Manta Pacific 和 Manta Atlantic 之間無縫移動。用戶可以將代幣從以太坊跨鏈至 Manta Pacific，然後進一步跨鏈至 Manta Atlantic 以利用其隱私功能（例如，將 ETH 轉換為 zkETH 進行私密轉帳）。反之，Atlantic 上的私有資產也可以跨鏈至 Pacific 以參與其 dApp 生態系統，為這些應用程式注入隱私層。
• 統一的開發者體驗： 開發者可以構建既需要高性能又需要深度隱私的應用程式。他們可以選擇在 Pacific 上執行計算密集型的 dApp 部分，並利用 Atlantic 來滿足身份和資產隱私需求，從而創造整體的用戶體驗。
• 可程式化隱私的共同願景： 兩條鏈都為 Manta「可程式化隱私」的總體目標做出貢獻——為用戶和開發者提供工具，在從交易匿名到可驗證憑證模糊化的各個層級實施隱私保護。

互操作性與安全性

• 跨鏈橋： 安全的跨鏈橋促進了 Manta Pacific（以太坊生態系統）和 Manta Atlantic（波卡生態系統）之間的資產和潛在數據移動。這些橋樑對於維持流動性和連接兩個不同的區塊鏈環境至關重要。
• 安全模型： Manta Pacific 受益於以太坊的結算安全性，而 Manta Atlantic 則繼承了波卡中繼鏈的安全性。這些底層 L1 的穩健性顯著提升了 Manta 生態系統的整體安全性。精心設計的跨鏈橋確保了在跨鏈轉移過程中維護安全保證。

Manta Pacific 的模組化擴展性與 Manta Atlantic 的原生隱私原語相結合，使 Manta Network 成為實現隱私增強、高性能 Web3 的整體解決方案。

零知識加密技術：核心賦能者

Manta Network 創新架構的核心是零知識 (ZK) 加密技術。這一革命性的加密領域允許一方（證明者）向另一方（驗證者）證明某個陳述是正確的，而無需揭露除了該陳述真實性以外的任何資訊。

ZK 證明的基本原理

想像你想證明你知道一個秘密，但又不想透露秘密本身，這就是 ZK 證明的本質。ZK 證明系統由三個關鍵屬性定義：

1. 完備性 (Completeness)： 如果陳述為真，誠實的證明者總能說服誠實的驗證者。
2. 可靠性 (Soundness)： 如果陳述為假，不誠實的證明者無法說服誠實的驗證者（機率微乎其微）。
3. 零知識性 (Zero-Knowledge)： 如果陳述為真，驗證者除了得知陳述為真以外，無法從證明者那裡獲取關於秘密輸入的任何其他資訊。

ZK-SNARKs 與 ZK-Rollups 的對比

雖然兩者都利用零知識加密技術，但 ZK-SNARKs 和 ZK-Rollups 在 Manta 生態系統中發揮著不同但互補的作用。

ZK-SNARKs (零知識簡潔非交互式知識論證)

• 用途： 主要用於隱私和可驗證計算。它們允許為任意計算創建簡潔、可驗證的證明，而無需洩露底層數據。
• 機制： ZK-SNARK 接收一組輸入（部分私有，部分公開）和一個計算陳述（例如「我知道 x 使得 H(x) = y」）。然後它會生成一個極小（簡潔）且可快速驗證的「證明」。此證明是非交互式的，意味著一旦生成，無需與證明者進一步通訊即可驗證。
• 在 Manta 中的應用：
  • Manta Atlantic： 是實現 zkAddresses 和 zkSBTs 等隱私功能的關鍵。ZK-SNARKs 在不暴露敏感資訊的情況下證明私密交易的有效性或身份憑證的屬性。
  • 私密支付： 證明用戶擁有足夠資金且交易合法，而無需透露金額或參與方。

ZK-Rollups

• 用途： 主要用於第一層區塊鏈（尤其是以太坊）的擴展性。它們透過將交易執行轉移到鏈下來實現這一點。
• 機制： ZK-Rollups 將數千筆鏈下交易打包成單個區塊。為這整個批次生成一個加密證明（通常是 ZK-SNARK 或 ZK-STARK），證明其中所有交易的有效性。這個單一且微小的證明隨後被提交至第一層區塊鏈（如以太坊）。
• 益處：
  • 減輕 L1 負擔： 不再發布每筆交易，而是僅將單個證明和極少量數據（或將數據發送至 Celestia 等 DA 層）上傳至 L1。
  • 提昇吞吐量： 藉由在鏈下處理交易並提交捆綁證明，ZK-Rollups 大幅提升了每秒可處理的交易數量。
  • 降低費用： L1 上的數據量減少意味著用戶的 Gas 費用降低。
• 在 Manta 中的應用：
  • Manta Pacific： 利用 Polygon zkEVM 技術實現其 ZK-Rollup 功能。它捆綁交易，生成其有效性的 ZK 證明，並將這些證明提交至以太坊主網進行結算，在繼承以太坊安全性的同時提供擴展性。

本質上，Manta Atlantic 使用 ZK-SNARKs 來實現精確的鏈上隱私，而 Manta Pacific 使用 ZK-Rollups 來實現以太坊通用 dApps 的廣泛擴展性。兩條鏈共同匯聚零知識的力量，構建一個更高效、私密且以用戶為中心的 Web3。

MANTA 代幣：驅動生態系統

MANTA 代幣是支援整個 Manta Network 生態系統的原生效用與治理代幣，在 Manta Pacific 和 Manta Atlantic 中都扮演著至關重要的角色。其設計確保了它能從網路增長中獲取價值，並激勵兩條鏈的參與。

MANTA 的核心用途

1. 網路治理：

   • MANTA 持有者擁有投票權，使他們能夠參與 Manta Network 的去中心化治理。這包括針對 Manta Pacific 和 Manta Atlantic 的關鍵協議升級、參數調整及社群提案進行建議和投票。
   • 這種去中心化治理模型確保了網路的演進符合其社群的利益。

2. 交易費用：

   • Manta Pacific： MANTA 用於支付 Manta Pacific 第二層網路上的交易費用。隨著 Pacific 上 dApp 生態系統的發展和交易量的增加，這為代幣提供了直接的效用。部分費用可能會被銷毀或重新分配，為代幣經濟模型做出貢獻。
   • Manta Atlantic： 在 Manta Atlantic 上，MANTA 用於支付 ZK 操作，例如為 zkAddresses 和 zkSBTs 生成 ZK 證明。這確保了維護隱私和可驗證身份相關的成本，由使用這些功能的網路參與者承擔。

3. 質押與網路安全（針對 Manta Atlantic）：

   • 作為波卡上的平行鏈，MANTA 可用於 Manta Atlantic 的質押。此機制透過激勵驗證者（在平行鏈語境中為收集者 collators）維護鏈運行、處理交易並確保其完整性，從而保障網路安全。質押者會因其對網路安全的貢獻而獲得 MANTA 獎勵。
   • 這也為波卡的共享安全模型做出了貢獻。平行鏈在中繼鏈上租賃插槽，這可能涉及鎖定 DOT，或在某些情況下利用其原生代幣。

4. Manta 生態系統 DApps 內的流動性與效用：

   • 隨著 Manta Network 的擴張，新的 dApps 和服務將被構建，可能會整合 MANTA 用於各種應用內效用、流動性提供或存取高級功能。
   • 例如，Manta Pacific 上的 DeFi 協議可能會使用 MANTA 作為交易基礎對，或作為借貸抵押品。
   • 在 Manta Atlantic 上，利用 zkSBTs 的應用程式可能需要 MANTA 來進行特定的隱私保護互動或鑄造某些類型的憑證。

5. 跨鏈轉移能力：

   • MANTA 代幣旨在 Manta Pacific（透過以太坊）和 Manta Atlantic（透過波卡）之間完全互操作。這確保了無縫的用戶體驗，並使代幣能夠在整個 Manta 生態系統中作為統一的交換媒介和價值獲取手段。

透過承擔這些多方面的角色，MANTA 代幣與 Manta Network 兩個組成部分的運行健康、安全性和增長內在掛鉤，鞏固了其作為可擴展且隱私增強型 Web3 未來基石的地位。