EVM 兼容度和 Data Availability：为什么相关？

作者：HaoTian，加密分析师 来源：X（原推特）@tmel0211

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科普完 Data Availability，大家一定疑惑 Data Availability 和 EVM Compatible 之间的关系。我先抛转引玉，EVM 兼容度越高，Data Availability 融合以太坊的程度也就越高。

为什么呢？细心的朋友应该注意到，同为 ZK-Rollup 解决方案，zkSync 只能做到把 state diff 状态转移证明上传以太坊，而 Linea 却可以全部数据都上传主网，答案或许就在 EVM 兼容度上。

之前 @VitalikButerin 撰写过一篇《the different type of ZK-EVMs》的文章，正好带大家一起回顾下。如下图所示，Vitalik 将各类 ZK 方案和以太坊的兼容程度划分了 5 个级别：

– 第一级和以太坊完全等效，不会改变以太坊系统的任何组件，哈希、状态树、预编译等逻辑近乎等同，比如，Taiko、Scroll 都以此为目标；

– 第二级和 EVM 虚拟机系统等效，只在块结构和状态树等数据结构上有一些差异，比如 Polygono zkEVM；

– 第三级，和 EVM 虚拟机近乎等效，可做到和大部分应用程序兼容，为了让 Prove 时间更短一些，仅做了一些牺牲，比如：Scroll、Polygon zkEVM；

– 第四级，采用更高级的语言编程序，再经过一层编译器转化，只为快速的 Prove 时间，比如：zkSync 和 Starknet。

如何通俗理解几种 ZK-EVM 的差异呢？以太坊作为一个成熟的公链系统，其 EVM 虚拟机，Solidity 编程语言以及其他数据结构等都算一种规范，若一个开发者做 ZK-EVM，重复使用以太坊系统组件的兼容度越高，则越趋近于 1 级。

反向理解下，为啥 zkSync，Starknet 要搞自己的语言和编译器来转化，还不是因为依赖以太坊自身组件生成 Prove 证明的速度太低，满足不了需求。假若有一天，以太坊底层支持了 SNARK 证明，这些 Layer 2 只需要批量收交易打包往以太坊提交就好了，何必再自己运作一套 EVM 等效的执行层。

有了关于 EVM-Compatible 等级的认识，再来思考其和 Data Availability 的关系？你会发现一个规律，Etherum 或 EVM 兼容程度越高，可实现的 Data Availability 程度就越高，简单理解，你想让以太坊给你做 DA，那你得和它高度兼容才行。

我大致总结了下，主流 Layer 2 的 Data Availability 的实现方式，大致分为五类：

1. 核心数据全部上传以太坊，由以太坊作为 DA 层；比如：Arbitrum、Optimism、Base、Linea

2. 只把 state diff 状态转换证明上传以太坊，全部历史数据由 Layer 2 自己提供 DA；比如：zkSync、Starknet

3. 由 Layer 2 自己的专属 Layer 1 强共识网络提供 DA 服务；比如 Polygon zkEVM

4. 由第三方共识较强的分布式存储网络比如 IPFS，提供 DA；比如：Metis

5. 由第三方专门构建模块化 DA 的公链服务方提供 DA；比如：Mantle

6. 由 Layer 2 自己提供独立的 DA 服务；比如：Abitrum Nova、Apex、ImmutableX

以上分类参考了 L2BEAT 的数据分析，Data Availability 在该数据分析平台上的标记分别为（On-chain，On-chain(SD), External、External（DAC），Optimism（MEMO）等）

若要基于 Data Availability 给他们分类，从 1 到 6 和对以太坊依赖度逐渐降低，安全共识也逐渐减弱。因为安全共识是一个比较模糊的概念，仅以以太坊参与 DA 的融合度作为共识强弱的标准，并不代表 Layer 2 自己依赖第三方 DA 提供共识或者独立做 DA 层就一定不安全。

总结

我们发现 Arbitrum 和 Optimism 等 OP-Rollup 对以太坊 DA 的应用程度就高，原因很简单，OP-Rollup 和 EVM 的兼容程度天然就高，他们只需要经营好 Sequencer 就可以了，交易处理本地运行下，关键验证和后期的 Challenge 都依赖以太坊系统。

身为 ZK-Rollup 阵容的 Linea 竟可以把核心数据全部上传以太坊，没看到官方有解释，但我猜测是因为 Linea 的 EVM 兼容程度高，所以 Linea 可复用以太坊的存储和合约执行等来协助 Prove 证明流程？而 zkSync 只能依赖自己的 Prove 系统生成证明，若 zkSync 也把全部数据往以太坊塞，后续 Rollup 合约根本验证不了其证明的有效性。

最后，有没有发现 Polygon ZK-EVM 是以自己的 Polygon Validium L1 网络做共识层，身为以太坊竞品，Polygon 的 L1 验证共识体系也很巩固，且其存储容量上限比以太坊优太多，用自己的 L1 做 DA 当然没问题。但 Polygon zkEVM 最后还是把状态转换证明同步到了以太坊，其实完全可以没必要，但这样做也无伤大雅，给以太坊上税获取更强的生态和安全共识。

说到此，应该会想明白为啥 Scroll、Taiko 都在发力做 EVM 亲和度，因为只有 EVM 亲和度越高其 DA 用以太坊才会更方便，也才符合更狭义的以太坊 Layer 2 定义。试想，若一个以太坊 Layer 2 解决方案，Collect transaction，Data Availability、Interoperability 等都依赖 Layer 2 和其他第三方模块化方案了，只是把数据同步给以太坊做个记录，必要性大吗？