Zero Network —— 颠覆传统公链

Gavin
发布于 12小时前
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1.引言2月10日，LayerZero发布ZeroNetwork宣言(Zero:TheDecentralizedMulti-CoreWorldComputer)。时值OpenClaw疯抢全网眼球，这篇宣言随即被淹没在信息洪流之中

**(擅长zk/vm/节点/系统优化，若有需求请私信）**

## 1.引言

2月10日，LayerZero 发布Zero Network宣言([Zero: The Decentralized Multi-Core World Computer](https://layerzero.network/blog/zero-the-decentralized-multi-core-world-computer))。时值OpenClaw 疯抢全网眼球，这篇宣言随即被淹没在信息洪流之中，没多少人注意宣言主体 Zero Network 中的颠覆性技术—将引发全球区块链工业革命。

当谈论区块链的 Scalability（可扩展性）时，我们实际上在讨论一个被诅咒的物理限制：**单核瓶颈**。传统的公链（无论是 Ethereum 还是 Solana）本质上都在竞争单台机器的顺序处理上限。这种“单核冗余执行”模式，让区块链停留在计算时代的早期阶段。

LayerZero 发布的 **Zero Network**核心宣言宣告了这一局面的终结。它不是在修补旧墙，而是通过 **QMDB（状态存储）**、**FAFO（交易调度）**、**Jolt Pro（zk证明）** 和 **SVID（状态向量网络）** 四大技术突破，将区块链重构为一台真正的“多核异构世界计算机”。这台机器的目标只有一个：单分片实现 **2百万 TPS**的工业级吞吐。

## **2.QMDB：抹平存储天花板**

在区块链领域，存储瓶颈（IO）通常比计算瓶颈更难突破。QMDB(Quick Merkle Database)通过将键值（KV）存储与默克尔树存储集成到一个统一的架构中，解决了区块链状态管理中长期存在的瓶颈。

### **2.1 告别 MPT 树的路径漫游**

以太坊的性能死穴在于 Merkle Patricia Trie (MPT)。每读取一个状态，磁盘可能需要进行多次跳转（Tree Walk），其复杂度是 O(log n)。随着状态爆炸，IOPS（每秒磁盘读写数）会迅速耗尽CPU。

### **2.2 扁平化与异步见证生成**

QMDB 引入了两个极具颠覆性的设计：

1. **扁平化存储 (Flattened Storage)：** 状态不再存储在层级结构中，而是通过一种对 SSD 极度友好的扁平化映射，实现真正的 **O(1)** 访问复杂度。
2. **异步见证生成 (Asynchronous Witness Generation)：** 这是一个关键的认知突破。QMDB 在执行交易时只负责“高速写入”，而将繁重的 Merkle 路径更新和证明生成（Witness Generation）交给后台的异步进程。

这意味着 Producer 节点可以像传统数据库一样疯狂写入，而不需要在每一笔交易执行时都等待哈希计算。这种“先上车后补票”的机制，彻底抹平了存储层与计算层之间的速度差。

![image.png](https://img.learnblockchain.cn/attachments/2026/02/C38cJ6q269a14a9fa63f7.png)
*（来自QMDB论文）图-1  QMDB 的吞吐量比 RocksDB 高出 6 倍。 QMDB 在包含 60 亿条条目时，每秒能处理 60.1 万次更新，并且在所有操作类型上都表现出了卓越的性能。 这些结果是在一台配备 2 块 SSD 和 64 个虚拟 CPU 的 AWS c7gd.metal 实例上获得的。*

QMDB论文显示： 与 RocksDB 和 NOMT 进行了对比，在同等工作负载和评估设置下，QMDB 的每秒更新次数比 RocksDB 高出 6 倍，比 NOMT 高出 8 倍，能够每秒处理**300万次更新**。

## ** 3. FAFO：提升计算天花板**

FAFO（Fast Ahead-of-Formation Optimization）是这台超级计算机的**指令调度器**。在传统架构中，交易并行执行最大的死穴是“状态冲突”——如果两笔交易同时修改同一个账户，系统就会崩溃或被迫回滚。

![image.png](https://img.learnblockchain.cn/attachments/2026/02/cOtCotFg69a14bc2c683c.png)
*(来自FAFO论文)图-2 FAFO系统架构图。 多个并发的 ParaLyze 实例对交易进行预处理，ParaFramer 使用 ParaBloom 打包帧，最后由 ParaScheduler 生成最终的交易执行顺序并定义区块边界。*

FAFO**(**Fast Ahead-of-Formation Optimization）通过在区块形成之前重新排列交易以实现最大并发，使用针对 CPU 优化的缓存友好型布隆过滤器，以高吞吐量和低开销高效地检测冲突，并调度交易并行执行。

关键技术：

* **提前调度 (Ahead-of-Formation)**：传统的并行方案（如 Aptos）是先打包再在执行时处理冲突。FAFO 是在**打包成块之前**就先根据冲突情况排好顺序。这就好比在超市收银前，先由分拣员把去不同柜台的顾客分好流。
* **缓存友好型布隆过滤器 (Cache-friendly Bloom filters)**：这是 FAFO 的“火眼金睛”。布隆过滤器用于快速判断两笔交易是否访问了同一个地址。由于它对 CPU 缓存极其友好，检测速度极快，几乎不产生延迟。
* **每块默克尔化 (Merkleize every block)**：这是最大的突破。很多高性能链（如 Solana）为了快会牺牲即时的状态根计算。FAFO 配合 **QMDB** 数据库，在保持百万 TPS 的同时，每个块都能算出状态根，这对于 ZK 证明和轻客户端至关重要。

Solana要求用户或开发者手动指定交易将触及哪些存储槽，而FAFO会自动执行此分析。它能识别不冲突的交易，并重新排序以进行并行执行，而无需将负担转嫁给用户。

## **4. ZK: 用Jolt 扩展**

Zero Network 能够保持去中心化的核心在于：验证者不需要重跑交易，只需验证 ZK 证明。而 **Jolt Pro** 就是负责生产这些证明的超级zkVM。

LayerZero团队在研究了当前多个zkVM方案后，发现大多数zkVM已接近其生命周期的终点: 它们建立在老化的架构之上，无法满足Zero network对全球规模的要求。最后发现Jolt的架构比其他证明系统更简单、更高效，组建了一支世界级的密码学团队，在Jolt基础上进行重构，创造了**Jolt Pro**。它能够以每个核心**超过1.61GHz**的速度证明RISC-V指令，并在2027年达到**4GHz。**

换个角度来看，4GHz相当于现代高端CPU的一个核心。Zero network可以无限扩展这些核心，唯一的限制是数据中心中GPU的数量。

Jolt Pro证明RISC-V的速度比现有zkVM快约**100倍**。这一飞跃终于使实时可验证计算变得实用。

## **5. SVID：解决网络瓶颈**

解决了存储、计算和ZK问题后，只剩下最后一道障碍：**容错区块存储**。传统区块链之所以存在瓶颈，是因为每个验证者都必须下载每一笔交易。在Zero network的架构中，验证者只需要一个**交易承诺**和一小部分交易数据。这是一个微小的加密指纹，证明数据是可检索的，其信息量比原始区块数据（对于一个128 MiB的区块）要小得多，**不到0.5%**。

SVID (State Vector Identification)通过一种“状态向量”技术对数据进行了极致的压缩， 解决这些数据在网络上高效传输：

* **差异化传输：** 它不再广播完整的区块数据，而是通过识别状态向量的增量（Delta），只传播那些必须同步的变化。
* **90% 带宽削减：** SVID 能够将节点间的带宽消耗降低 **90%**，并提供高达 **10 GB/s** 的数据吞吐能力。这确保了在极高并发下，全球节点依然能保持近乎实时的同步状态。

SVID比**PeerDAS**快**1000倍**以上。通过确保验证者只下载最低限度的必要信息，扫除了实现每个分区**200万TPS**的最后障碍。

## **6.Atomicity Zone(原子分区)：极限水平扩展**

### **6.1什么是 Atomicity Zone？**

Zero Network将区块链视为一台“多核计算机”，而 **Atomicity Zone** 就是这台计算机上的**并行执行核心**。

* **多核并行：** 在传统区块链（如以太坊）中，所有应用共享一个执行环境（单核），交易必须排队处理。而在 Zero 中，多个 Zone 可以像 CPU 的多个核心一样并行运作，互不干扰。
* **水平扩展：** Zero 的扩展不是通过把单台机器做得更强（垂直扩展），而是通过增加更多的 Zone（水平扩展）来实现。理论上，每个 Zone 都能提供高达 **200 万 TPS**的吞吐量，通过增加 Zone 的数量，网络总性能可以近乎无限地增长。

![image.png](https://img.learnblockchain.cn/attachments/2026/02/5N2RoUnU69a14c284cd3b.png)
         (来自官方宣言) 图3 Zero  网络示意

### **6.2. 如何划分 Zone？**

Zone 的划分主要基于**应用功能**和**性能优化**，而不是简单的物理分片。官方目前规划了几种典型区域：

* **系统区 (System Zone)：** 处理核心协议功能，如原生代币（ZRO）循环、权益证明（PDPoS）管理和治理流程。
* **通用执行区 (General-Purpose EVM Zone)：** 兼容以太坊智能合约，供标准应用部署。
* **专用功能区：**
* * **支付区：** 专门优化隐私支付和稳定币转账。
  * **交易区：** 为高频交易、匹配引擎和金融工作流专门设计。
* **治理划分：** Zone 的创建和修改并非随意，而是通过协议内置的治理过程由利益相关者投票决定。

这种架构使Zero能够作为一个**去中心化的多核心世界计算机**运行。至关重要的是，原子性分区不像主权链、Layer 2或Rollup， 每个分区都属于Zero，并由同一个统一的协议治理。包括以太坊在内的大多数区块链都是**单线程**的；它们运行在单个核心上。Zero则运行在**多个核心**上。每个分区在功能上等同于以太坊运行的单个EVM，但Zero在多个核心上同时执行它们。开发者无需创建自己的分区；他们只需在Zero提供的分区之上构建应用。

## **7. 结论：开启Web4新篇章**

Zero Network 的技术体系是一场全栈的协同进化：

* **QMDB** 让磁盘 I/O 顺滑如丝，消除了状态爆炸的焦虑。
* **FAFO** 让多核 CPU 满载，不浪费一毫秒的空转。
* **Jolt Pro** 将复杂的执行逻辑转化为简洁的数学证明，并实现了工业级的实时生产。
* **SVID** 则是那条宽阔的数据高速公路，让百万级的交易流在全网无阻碍地奔涌。

这种“多核异构”的架构，标志着区块链从“作坊式的冗余计算”正式跨入“现代工业化的并发计算”。当单分片性能达到 200 万 TPS 时，区块链将不再是 Web2 规模应用的障碍，而将成为全球价值(包括AI Agents)传输的互联网底层协议。

## **8. 参考资料**

[https://layerzero.network/blog/zero-the-decentralized-multi-core-world-computer](https://layerzero.network/blog/zero-the-decentralized-multi-core-world-computer)

[https://layerzero.network/blog/zero-technical-positioning-paper](https://layerzero.network/blog/zero-technical-positioning-paper)

[https://layerzero.network/publications/LayerZero_Whitepaper_V2.1.1.pdf](https://layerzero.network/publications/LayerZero_Whitepaper_V2.1.1.pdf)

QMDB paper : [https://arxiv.org/pdf/2501.05262](https://arxiv.org/pdf/2501.05262)

[https://github.com/LayerZero-Labs/qmdb](https://github.com/LayerZero-Labs/qmdb)

FAFO paper : [https://layerzero.network/publications/FAFO_Whitepaper.pdf](https://layerzero.network/publications/FAFO_Whitepaper.pdf)

[https://github.com/LayerZero-Labs/fafo](https://github.com/LayerZero-Labs/fafo)

[https://github.com/LayerZero-Labs/zeroos](https://github.com/LayerZero-Labs/zeroos)

[https://github.com/a16z/jolt](https://github.com/a16z/jolt)

(擅长zk/vm/节点/系统优化，若有需求请私信）

1.引言

2月10日，LayerZero 发布Zero Network宣言(Zero: The Decentralized Multi-Core World Computer)。时值OpenClaw 疯抢全网眼球，这篇宣言随即被淹没在信息洪流之中，没多少人注意宣言主体 Zero Network 中的颠覆性技术—将引发全球区块链工业革命。

当谈论区块链的 Scalability（可扩展性）时，我们实际上在讨论一个被诅咒的物理限制：单核瓶颈。传统的公链（无论是 Ethereum 还是 Solana）本质上都在竞争单台机器的顺序处理上限。这种“单核冗余执行”模式，让区块链停留在计算时代的早期阶段。

LayerZero 发布的 Zero Network核心宣言宣告了这一局面的终结。它不是在修补旧墙，而是通过 QMDB（状态存储）、FAFO（交易调度）、Jolt Pro（zk证明） 和 SVID（状态向量网络） 四大技术突破，将区块链重构为一台真正的“多核异构世界计算机”。这台机器的目标只有一个：单分片实现 2百万 TPS的工业级吞吐。

2.QMDB：抹平存储天花板

2.1 告别 MPT 树的路径漫游

2.2 扁平化与异步见证生成

QMDB 引入了两个极具颠覆性的设计：

扁平化存储 (Flattened Storage)： 状态不再存储在层级结构中，而是通过一种对 SSD 极度友好的扁平化映射，实现真正的 O(1) 访问复杂度。
异步见证生成 (Asynchronous Witness Generation)： 这是一个关键的认知突破。QMDB 在执行交易时只负责“高速写入”，而将繁重的 Merkle 路径更新和证明生成（Witness Generation）交给后台的异步进程。

（来自QMDB论文）图-1 QMDB 的吞吐量比 RocksDB 高出 6 倍。 QMDB 在包含 60 亿条条目时，每秒能处理 60.1 万次更新，并且在所有操作类型上都表现出了卓越的性能。这些结果是在一台配备 2 块 SSD 和 64 个虚拟 CPU 的 AWS c7gd.metal 实例上获得的。

QMDB论文显示：与 RocksDB 和 NOMT 进行了对比，在同等工作负载和评估设置下，QMDB 的每秒更新次数比 RocksDB 高出 6 倍，比 NOMT 高出 8 倍，能够每秒处理300万次更新。

3. FAFO：提升计算天花板

FAFO（Fast Ahead-of-Formation Optimization）是这台超级计算机的指令调度器。在传统架构中，交易并行执行最大的死穴是“状态冲突”——如果两笔交易同时修改同一个账户，系统就会崩溃或被迫回滚。

(来自FAFO论文)图-2 FAFO系统架构图。多个并发的 ParaLyze 实例对交易进行预处理，ParaFramer 使用 ParaBloom 打包帧，最后由 ParaScheduler 生成最终的交易执行顺序并定义区块边界。

FAFO(Fast Ahead-of-Formation Optimization）通过在区块形成之前重新排列交易以实现最大并发，使用针对 CPU 优化的缓存友好型布隆过滤器，以高吞吐量和低开销高效地检测冲突，并调度交易并行执行。

关键技术：

提前调度 (Ahead-of-Formation)：传统的并行方案（如 Aptos）是先打包再在执行时处理冲突。FAFO 是在打包成块之前就先根据冲突情况排好顺序。这就好比在超市收银前，先由分拣员把去不同柜台的顾客分好流。
缓存友好型布隆过滤器 (Cache-friendly Bloom filters)：这是 FAFO 的“火眼金睛”。布隆过滤器用于快速判断两笔交易是否访问了同一个地址。由于它对 CPU 缓存极其友好，检测速度极快，几乎不产生延迟。
每块默克尔化 (Merkleize every block)：这是最大的突破。很多高性能链（如 Solana）为了快会牺牲即时的状态根计算。FAFO 配合 QMDB 数据库，在保持百万 TPS 的同时，每个块都能算出状态根，这对于 ZK 证明和轻客户端至关重要。

4. ZK: 用Jolt 扩展

Zero Network 能够保持去中心化的核心在于：验证者不需要重跑交易，只需验证 ZK 证明。而 Jolt Pro 就是负责生产这些证明的超级zkVM。

LayerZero团队在研究了当前多个zkVM方案后，发现大多数zkVM已接近其生命周期的终点: 它们建立在老化的架构之上，无法满足Zero network对全球规模的要求。最后发现Jolt的架构比其他证明系统更简单、更高效，组建了一支世界级的密码学团队，在Jolt基础上进行重构，创造了Jolt Pro。它能够以每个核心超过1.61GHz的速度证明RISC-V指令，并在2027年达到4GHz。

换个角度来看，4GHz相当于现代高端CPU的一个核心。Zero network可以无限扩展这些核心，唯一的限制是数据中心中GPU的数量。

Jolt Pro证明RISC-V的速度比现有zkVM快约100倍。这一飞跃终于使实时可验证计算变得实用。

5. SVID：解决网络瓶颈

解决了存储、计算和ZK问题后，只剩下最后一道障碍：容错区块存储。传统区块链之所以存在瓶颈，是因为每个验证者都必须下载每一笔交易。在Zero network的架构中，验证者只需要一个交易承诺和一小部分交易数据。这是一个微小的加密指纹，证明数据是可检索的，其信息量比原始区块数据（对于一个128 MiB的区块）要小得多，不到0.5%。

SVID (State Vector Identification)通过一种“状态向量”技术对数据进行了极致的压缩，解决这些数据在网络上高效传输：

差异化传输： 它不再广播完整的区块数据，而是通过识别状态向量的增量（Delta），只传播那些必须同步的变化。
90% 带宽削减： SVID 能够将节点间的带宽消耗降低 90%，并提供高达 10 GB/s 的数据吞吐能力。这确保了在极高并发下，全球节点依然能保持近乎实时的同步状态。

SVID比PeerDAS快1000倍以上。通过确保验证者只下载最低限度的必要信息，扫除了实现每个分区200万TPS的最后障碍。

6.Atomicity Zone(原子分区)：极限水平扩展

6.1什么是 Atomicity Zone？

Zero Network将区块链视为一台“多核计算机”，而 Atomicity Zone 就是这台计算机上的并行执行核心。

多核并行： 在传统区块链（如以太坊）中，所有应用共享一个执行环境（单核），交易必须排队处理。而在 Zero 中，多个 Zone 可以像 CPU 的多个核心一样并行运作，互不干扰。
水平扩展： Zero 的扩展不是通过把单台机器做得更强（垂直扩展），而是通过增加更多的 Zone（水平扩展）来实现。理论上，每个 Zone 都能提供高达 200 万 TPS的吞吐量，通过增加 Zone 的数量，网络总性能可以近乎无限地增长。

(来自官方宣言) 图3 Zero 网络示意

6.2. 如何划分 Zone？

Zone 的划分主要基于应用功能和性能优化，而不是简单的物理分片。官方目前规划了几种典型区域：

系统区 (System Zone)： 处理核心协议功能，如原生代币（ZRO）循环、权益证明（PDPoS）管理和治理流程。
通用执行区 (General-Purpose EVM Zone)： 兼容以太坊智能合约，供标准应用部署。
专用功能区：
- 支付区： 专门优化隐私支付和稳定币转账。
- 交易区： 为高频交易、匹配引擎和金融工作流专门设计。
治理划分： Zone 的创建和修改并非随意，而是通过协议内置的治理过程由利益相关者投票决定。

这种架构使Zero能够作为一个去中心化的多核心世界计算机运行。至关重要的是，原子性分区不像主权链、Layer 2或Rollup，每个分区都属于Zero，并由同一个统一的协议治理。包括以太坊在内的大多数区块链都是单线程的；它们运行在单个核心上。Zero则运行在多个核心上。每个分区在功能上等同于以太坊运行的单个EVM，但Zero在多个核心上同时执行它们。开发者无需创建自己的分区；他们只需在Zero提供的分区之上构建应用。