作者：echo_z，链茶馆
近期，链茶馆发布了L2系列文章，从L2概览到StarkWare、ZKSync等具体项目，分别做过详细介绍。除了之前介绍过的龙头项目外，L2中还有个较为特殊的项目Aztec，实现了隐私交易。隐私交易并不新鲜，但是Aztec即将上线的新功能可以实现隐私Defi，弥补了隐私赛道的缺口。本文将对Aztec进行分析。
市场概览
在现实世界中，「隐私」几乎是默认选项，没有人希望自己的信息泄露。但在区块链世界中，由于链上信息的透明性，用户大多数时候无法享受交易行为的隐私保护。对于现阶段的散户来说，尚且无伤大雅，但是随着行业发展，隐私也必然会成为重要功能。链茶馆判断，用户需求可能会集中在两方面：
其一，大户对于交易隐私保护的需求。大户如果公开自己的大笔余额和交易行为，无异于带着家产招摇过市，容易吸引黑客或者暴露身份。从目前已有的隐私交易项目来看，资金也多集中于大户交易。
下图为TornadoCash的每月取款数据，其中数字代表取款次数，区间代表提款份额，计算可得100ETH的提款总额最大，以6月为例，占全部提款额的87.6%。
来源：https://dune.com/poma/tornado-cash_1
其二，当Web3发展到投资之外的范围，如通讯社交等场景时，隐私的需求一定也会凸显。相信没有人希望自己的账户不断被垃圾信息干扰，也没有人会希望自己和密友间的聊天内容被公开。
总结而言，由于Web3当前的使用场景集中于交易投资，仅大户对于隐私有较强需求；而随着Web3功能场景的拓展，隐私需求也会拓展到散户。
迪拜金融服务管理局批准加拿大封闭式投资基金The Bitcoin Fund上市:10月27日消息，加拿大封闭式投资基金The Bitcoin Fund（QBTCu.TO）已获得迪拜金融服务管理局（DFSA）的监管批准，可以在纳斯达克迪拜（Nasdaq Dubai）上市价值高达2亿美元的产品。该基金于2021年6月23日在纳斯达克上市，成为中东地区首个上市的数字资产基金。该基金的目标是向基金股票的投资者提供比特币敞口、比特币每日美元价格变化以及长期资本增值的机会。（Cointelegraph）[2021/10/27 6:15:42]
从目前的供给来看，实现了隐私功能的项目绝大多数只能满足简单的转账功能。隐私赛道的头部项目包括：FDV~21亿美元的Monero和~11亿美元的Zcash，二者都是独立的L1公链，不支持智能合约；FDV~2.3亿美元的TornadoCash则是建立在以太坊上的智能合约，只能支持按照有限面额的存提款。除此之外，个别项目如SecretNetwork可以支持智能合约，FDV~1.7亿美元，然而其核心的隐私功能依赖于硬件设备，安全级别太低。
因此，隐私赛道缺乏功能完备、且安全级别足够高的项目。Aztec作为新兴的隐私项目，具有补足这一缺口的潜力：作为ZKRollup的项目，可以共享以太坊的安全性，且项目的中短期目标就是实现Defi交互的隐私性，能够为隐私赛道带来新的体验。
产品机制
Aztec的产品体系为：基于底层的PLONK证明系统，实现账户间的匿名交易，并通过网关合约的嫁接来实现和Defi项目的隐私交互。除了网关的部分外，Aztec的隐私实现方式其实和Zcash很相似，类似一个通过Rollup技术共享以太坊安全性的Zcash。下文将对其隐私架构及Defi交互方式进行详述。
THETA突破6.4美元关口 日内涨幅为4.65%:欧易OKEx数据显示，THETA短线上涨，突破6.4美元关口，现报6.4045美元，日内涨幅达到4.65%，行情波动较大，请做好风险控制。[2021/5/23 22:34:31]
隐私架构：UTXO模型与隐私证明
Zcash的记账模型遵循比特币的UTXO模型，每一个UTXO被称为一个Note，记录了每笔交易的变化。举个例子，如果我的账户中有10元的票据，而我此时给其他人转账5元，那么这张10元的票据就会拆分成2张5元的票据，其中一张的所有者是被转账者，另一张的所有者就是我自己。而对于一个账户地址而言，余额的全部就是所有UTXO的总和。
来源：https://medium.com/aztec-protocol/an-introduction-to-aztec-47c70e875dc7
与此相对的，则是以太坊基于账户的记账模型：每个账户对应一个余额，转账时需要在双方的地址数上做加减法。由于每个账户的余额都已经清晰记录在最近一次交易中，不像UTXO那样需要加总账户下的所有UTXO，因此对于较复杂的智能合约来说，账户模型更易于计算，是较主流的记账模型，而UTXO则多见于比特币等简单转账网络。
来源：https://medium.com/aztec-protocol/fully-confidential-ethereum-transactions-aztec-networks-privacy-architecture-274f968b13d4
UTXO模型和账户余额模型有各自的优劣势，而在隐私方面，UTXO适于存放于同一账户的不同地址下，更能够混淆交易之间的联系，这大概是Zcash和Aztec都选择了UTXO的原因。
THETA跌破5美元关口 日内跌幅为48.48%:欧易OKEx数据显示，THETA短线下跌，跌破5美元关口，现报4.9966美元，日内跌幅达到48.48%，行情波动较大，请做好风险控制。[2021/5/20 22:23:19]
在这样的记账模型下，用户的每一次交易，本质上是销毁了一张或N张票据，生成了另外总和相等的一张或N张票据，并转让了部分票据的所有权。
在Aztec的数据结构中，所有票据的状态存储在两个MerkleTrees中，其中一个是notetree，存储着所有生成过的票据，另一个则是nullifiertree，存储所有被销毁过的票据。所谓「拥有」一张票据，即在notetree中存在对应票据、而在nullifiertree中不存在对应票据。
来源：同上图
那么，用户的隐私是在哪一步实现的，又有哪些信息经过了Rollup呢？这就涉及到多层证明生成的过程。
当用户要进行一笔交易的时候，需要销毁并生成相应的票据，再将票据的所有权转移，而对于这笔私密交易，用户需要在本地生成一个「隐私证明」。随后，28笔私密交易将会聚合为内部Rollup证明，之后又有32个这样的内部Rollup证明聚合为外部Rollup证明，外部Rollup证明将会最终被提交到L1上，供节点验证。
下图中显示的是4个内部Rollup证明聚合为1个外部Rollup证明，总共112笔交易，而在今年3月更新的SDK中，提升为32个内部Rollup证明，换言之一个最终提交的Rollup证明中可以包含28*32=896笔交易。
来源：https://medium.com/aztec-protocol/privacy-for-pennies-scaling-aztecs-zkrollup-9f2b36615cc6
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需要注意的是，只有用户在本地生成的隐私证明，是真正不泄露信息的零知识证明，也是整个系统中唯一为隐私负责的部分。而在其之上的内部Rollup、外部Rollup证明，都和StarkWare、ZKSync等通用ZK系L2一样，并不必然是零知识。BTW，StarkWare团队曾提议，将ZKRollups改名为ValidityProof，以免混淆概念。
Aztec的Rollup方式和StarkWare、ZKSync等ZK系L2还有一个很大的不同：通常ZK系Rollup都是将多笔交易打包，生成聚合证明，而Aztec为了实现隐私，需要将每笔交易分别生成证明，再将证明打包生产证明。这大概也是Aztec的gasfee高于其他所有Rollups的原因。
在整个过程中，可以看到多个源自Zcash的做法，包括UTXO记账模型、两种MerkleTrees的设计、用户在本地生成隐私证明的方式，都和Zcash相同。此外，Aztec还提供内部转账的功能，也就是一个匿名账户可以给另一个匿名账户转账，这能够隐匿两个地址之间的交易联系，避免由于某个钱包地址余额不足、需要输入矿工费等场景下，和另一个钱包产生公开联系。如此，会比TornadoCash这类仅仅通过面额池存提款的方式更能保护隐私，而Zcash也提供这一功能。
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Zcash提供的多种转账模式，红框为匿名到匿名，也就是Aztec中的内部转账功能。来源：https://z.cash/technology/
至此，我们基本可以理解Aztec的隐私架构：采用UTXO的记账模型，以「票据」的分拆和所有权转让实现转账，由用户在本地生成隐私证明来实现隐私交易，再通过双层Rollup实现多笔交易的聚合证明，提交到L1验证。底层隐私架构有不少设计取自Zcash，而通过Rollup的聚合证明方式则借用了以太坊安全性，有些类似一个Rollup版的Zcash。
AztecConnect：通过网关实现Defi隐私交互
上述隐私架构实现了用户的私密交易，但到这一步为止只是将隐私交易迁移到了L2，相对原来的解决方案并没有显著进步，仍然只能实现简单的转账。Aztec的目标也不止于此，长期希望能够支持所有智能合约的隐私交互，而其中短期目标是实现L1上Defi的隐私交互。
Aztec实现隐私Defi的方式比较讨巧。由于采用了UTXO模型，不适用于复杂的智能合约，因此Aztec没有试图在L2上推广智能合约，而是通过「网关」的方式，将交易聚合到L1。
其具体的方式是：当用户要进行一个Defi交易时，Aztec会把同类型的交易打包，并把这些交易传递给AztecBridgeContract——一个部署在L1的合约，再通过这个合约聚合资金并调用相应的Defi功能，最后将交易完成的资金按比例返还给L2上的账户。
这有点类似一个金库策略，将同类的交易行为打包完成，在实现隐私的同时也能够分摊gasfee。
对于L1的Defi项目来说，迁移变得非常简单，不再需要重新部署合约，只需要和AztecConnect完成接口即可。不过，这也降低了项目部署的灵活性，只有同类型的交易足够多才能够摊薄费用，否则单笔交易仍然会比较贵。如此看来，这一方式短期内大概只适合操作单一、资金密集的项目。
运营现状
Aztec的隐私设计基于UTXO模型，不适于复杂的智能合约开发，目前的产品仅限于团队自己开发的zk.money，对于其他项目的集成主要通过AztecConnect网关合约来实现。
zk.money最早发布于去年3月，目前正在新版和旧版的分叉阶段，新版仍未上线。
旧版zk.money只能实现简单的转账支付，支持ETH/DAI/renBTC三种资产。用户每次连接时，需要通过ETH钱包进行签名，之后可通过「Shield」存款，再通过「Send」进行内部转账、或提款到L1账户。
来源：https://old.zk.money/asset/ETH
由于功能简单、手续费较高，旧版zk.money的使用率较低，当前TVL仅在~500万美元，高峰时也仅为~1,400万美元。
来源：https://defillama.com/protocol/aztec
新版zk.money将会上线AztecConnect，实现隐私Defi，是Aztec项目的重要里程碑，原定于6月初上线，但目前仍在处理问题，还没有明确的上线日期。根据今年4月的官方博客，初期应该会集成Element.fi和Lido，作为最早上线的隐私Defi。
整体来看，Aztec的设计可以方便地接入L1的Defi，但是没有提供项目自由部署的选项，如此则较难建立独立的公链生态，更像是为L1的Defi项目集成了一个隐私选项。
团队及融资
Aztec的核心团队有较强的技术能力，其底层证明系统PLONK的三位合作者中的两位均在Aztec。
CEO?ZacWilliamson，牛津大学粒子物理学博士，PLONK发明者之一，曾在CERN和T2K担任物理学家。
CPO产品总监JoeAndrews，伦敦帝国学院材料科学工学士，曾在硅谷的餐饮创业公司Radish担任CTO。
首席科学家ArielGabizon，以色列魏兹曼研究所计算机博士，曾在Zcash担任研究员和工程师，也是PLONK的发明者之一。
截至目前为止，Aztec披露过的融资金额累计1,910万美元。2018年11月公布了由Consensys领投的210万美元种子轮融资；2021年12月公布了由Paradigm领投的1,700万美元融资，其他参投者包括IOSGVentures、VariantFund、Nascent、imToken、ScalarCapital、DefiAlliance、ZKValidator及天使投资人AnthonySassano、StaniKulecFhov、Bankless、DefiDad、MarianoConti、VitalikButerin，且上轮投资方a_capital、EtherealVentures和LibertusCapital也继续加注。此外，2019年9月也曾公布过一轮种子轮融资，但未披露金额。
优势与挑战
链茶馆认为，Aztec的核心优势为：产品实现了安全级别较高、且能够和Defi项目交互的隐私功能，而当前隐私赛道绝大多数产品仅能支持简单转账功能，Aztec有效填补了赛道空缺。不过，这一功能仍未上线，需要观测上线后的功能表现。
然而一体两面，特殊的隐私功能也在很大程度上限制了项目。
一方面，Aztec依靠集成网关合约来实现对Defi项目的操作，在降低部署难度的同时也降低了灵活性，短期来看更适合操作单一、资本密集的项目。
另一方面，为了实现隐私，要求给每一笔交易都生成隐私证明，虽然项目通过双层Rollup方式分摊了存储空间，但Aztec的手续费在所有L2中仍然是最高的，对用户而言门槛也较高，更适合大户。
总体来看，Aztec的产品功能简单直接，预计如果功能表现尚可，会在L2中占据一席之地；但就目前与Defi的标准化集成方式来看，更像是为L1的Defi项目所做的功能补充，可能天花板不会太高。
Aztec的远期目标不止于此，最终是希望实现所有智能合约的隐私交互，而要实现这一目标，大概需要全新的方案。
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