Polygon是以太坊的一个旁链，悄无声息地进入了扩展的解决方案领域。自去年以来， Polygon已经在四个方向上分别部署了L2和一个模块化的区块链。

回顾L2代币 OP的行情，或许我们可以预期 MATIC将会在四个L2的重合故事中出现一次上扬。

本文将从基本原理、竞品差异、开发进度等几个角度，对波莱根的五个扩展方案进行总结，即：赫尔梅兹、泽罗、米登、尼弗尔和阿韦尔。

在我们开始讨论 Polygon五大扩展方案之前，我们首先要让大家了解一下：L2的解决方案主要有 OPR和 ZKR。OPR与以太坊的兼容程度更高， ZKR也有更好的表现。zkEVM与 zkVM同属于 ZKR，但它们都是 ZKR的不同领域， zkEVM致力于实现 EVM的兼容性， zkVM致力于充分发挥 ZK技术潜力，驱动应用创新。

Miden

Miden是一个虚拟机。

与 ZKR的 zkEVM不同， Miden的底层并不与以太坊兼容，但是它更适合于零知识的验证。

Polygon Miden是一个以 STARK为基础的 ZK rollup，保证了在保证与以太坊一样的安全性的前提下，实现了较高的业务吞吐量。在开始运行时， rollup可以在每秒支持1000-2000个交易，而当它在以太坊上进行部署后，它将会达到20,000 TPS。

STARK是透明和可伸缩的，这就意味着无需进行信任的设定和预处理。STARK也采用了精益加密技术，这样他们就不会被未来的量子电脑所伤。STARK的表现很好，而且在设定适当的情况下，比其它大部分的证明系统都要好。

相对于 zkEVM, Miden VM是一种特殊的 zkVM，该 VM是为 STARK特别优化而设计的，可以在商业硬件上迅速地产生证明，而且 GPU和 FPGA的速度更快。同时，它也掩盖了 ZK的加密复杂度，并且遵循一套大部分开发者都熟知的体系结构（比如堆栈机，读写内存，常规32位整数）。简而言之， Miden更适合于零知识证明，并且有更好的性能。

从进度来看，按照路线图，今年第三季度将会启动测试网络，而今年第三季度将会启动主网。

Nightfall

Nightfall是一种混合 ZK技术的 Optimistic Rollups.

Nightfall可以将ERC20,ERC721和ERC1155的代币进行传输，这样可以保护被转移的接收者和内容的隐私。Polygon和安永公司预计， Nightfall 3在提高隐私权的同时，可以将传统ERC20代币的 gas转移成本减少86%。这个协议能在一秒钟内完成105个交易，每个交易的花费大约9,000个 Gas。

坏处是，交易将会有一个星期的截止日期，以便提供虚假的证据。但是，这个小组正在研发一种即时提款机制，让那些不愿意等待挑战的ERC20交易员提前提款。任何一个人，比如一个流动性供应商，都可以要求支付给一个交易员，并要求将来的提款。在确认了所有的第2层区块，直至该交易生效后，他们将为交易商支付该延迟。

与传统 OPR （Arbitrum）、 Optimism （Optimism）等 OPR （Nightfall）相比， Nightfall （ZK）具有较好的性能，且具有回滚期机制，且所需的证明时间较长，但是 Nightfall更适合以太坊。

在开发进程上， Nightfall于2月份5月17日发布了测试主网络，并计划在第3或第4季发布其主要网络。

Hermez

Hermez是 ZKR的 zkEVM，它可以让以太坊应用程序在 Hermez上无缝地移植。

在 Polygon家族中，赫尔梅兹又被称作 Polygon Hermez，也就是 Polygon zkEVM，前不久还和 zkEVM的 zkSync、 Scroll一起在 Twitter上引起了一场关于谁是 zkEVM的辩论。

Hermez是由 Polygon公司购买的，不是 Polygon公司自己开发的。在2021年8月13号， Polygon以2亿5千万的代价买下了 Hermez网络，并将其并入 Polygon。

不同于像 Scroll这样的 zkEVM，它遵循 EVM的规范， Hermez采用了一套新的编码来表示每一种运算码，也就是人类可阅读的字节码转换。相反， Polygon Hermez的计划更容易，效率更高，但也不排除会发生什么意外。”

V神在其论文《The different types ofZK-EVMs》中将 zkEVM分为5个级别， Hermez是3级。V神相信 HermezzkEVM可以兼容大部分已有的 EVM，但是由于 Hermez zkEVM删除的预编译，所以有些应用程序会被修改，或者由于 HermezzkVM忽略了一些边缘的细节。V神相信， Hermez会在技术上逐步提升至2.5或2。必须指出， zkEVM的一级功能与 EVM是完全相同的，在业界中被视为无法实现的，而实际上，因为 EVM的设计存在一些问题，使得 zkEVM的成本效益并不高。

与其它 zkEVM项目的不同之处在于，通过一种名为 PoE （PoE）的新的一致性算法来分散定序器，从而促进了定序器的分离，同时相对地解决了 MEV问题。

就进程而言， Hermez还没有进行过测试，无法进行开发，无法与用户进行互动；7月20日，该公司发布了开源的代码，声称它是“首款完全等同于 EVM的 zkEVM”，官方微博称“很快”将向开发者和用户开放测试网络。

根据官方公布的路线， Polygon将于第二季度和第三季度进行主网测试，但是很明显， Polygon将会在8-9月之间发布测试网络。

Hermez公司目前已通过了60%的以太坊测试矢量，而 Hermez的 zkProver现在可以在5分钟内使用一个 CPU来处理500,000个 gas。

Zero

Polygon Zero是一种将 STARK与 SNARK验证体系/算法相结合的 ZKR。

其所采用的 SNARK证明体系Plonky2是最快速的证明体系中的一个。另外，它还会产生 STARK的证明，并且通过 SNARK证明进行递归聚合。

这是一家 ZK科技公司，名为 Mir Protocol，于2021年12月14日被 Polygon以4亿美金收购，并更名为 Polygon Zero。

该方法与其它 ZKR方案的一个重要区别是，该方案将 STARK和 SNARK算法结合起来，总体上表现出更好的综合性能，而且比单纯采用 SNARK算法的 ZKR更快、更高效、更便宜，也更成熟，因为 STARK是一种新技术，相关的开发工具和资源都没有 SNARK那么完善。

就表现而言。Polygon Zero是全球最快的 zk认证系统Plonky2，它支持有效的递归证明产生，使得 Polygon Zero可以横向扩展，也就是说，该协议的传输速率不会受到网络中最弱的结点的影响，只限于有效的计算能力。在商业手提计算机上， ZK的证明只需170 ms，而无需像 Optimism和 Arbitrum这样的 OPR就能完成。

在开发进程上，Plonky2的核心算法已经开放，按照官方的规划，将于22年4季度开放 beta网络，23年后正式开放。

Mr

Avail是一种可以对其它区块链进行扩展的模块化区块链。

Avail通过储存其它区块链上的交易资料，并显示它所拥有的交易资料。由于其只做了这个功能，所以可以同时满足几百个区块链的存储要求。

Avail让使用者（其它区块链）可以将资料上载，之后只需在不取回资料本身的情况下，就可以直接查询所有资料。

在这一点上， Avail比其它模块化的区块链和数据可用性层次具有三个显著的特征。

1.数据冗余，每个数据都采用多项式内插进行校正，冗余度增加了数据的抑制难度，而轻客户机则可以实现100%的可用性置信。

2.低资源要求，不需要主机全节点就能得到可用性保障，而应用客户机只需要在不需要下载全部数据的情况下，只需要查看与其所关心的应用有关的数据，而且随着使用者数目的增长，系统也会随之扩大，从而提高了数据的可用性。

3.安全性和效率， Avail通过 KZG多项式保证来防止欺诈，将每一块的数据都提交给区块，由轻量级的客户取样，并使用允诺进行公开的确认，大量的处理可以帮助我们对确认和证明的规模进行最优化。

在开发过程中，6月29日开始了测试，相关的代码已经开放，但是 Twitter的粉丝数还不到2000，还处于初期阶段。