零知识证明(ZKP) 如何改变以太坊的游戏规则？

本文将探讨零知识证明的发展应用，探讨当前有哪些热门的项目、为什么这项技术有望成为以太坊扩容方案的重大解决方案。

从区块链层面出发，以太坊生命的初始阶段是单一的。这意味着在最初的几年里，Layer1以太坊主网全权负责执行自己的交易，促进自己的网络安全，并为自己的数据可用性提供服务。

然而，在过去的几年里，以太坊一直在迅速转向模块化设计。这意味着对以太坊的运行来说，采用外部第三方解决方案对自身进行扩展，是一种理想的方式。

比如近年来，像Arbitrum和zkSync等Layer2项目的兴起，它们在以太坊之外执行交易，然后有效地将批量交易“Rollup”到以太坊Layer1，在此过程中提供便宜、合理的价格和便捷的用户体验。

从L1到L2

今天，以太坊L1本身实现了30笔/秒的交易。但为了更好地处理全球链上活动，且不会造成重大网路拥塞，L2的扩展创新将给以太坊带来更强大的能力。

LayerZero Labs 与 Polyhedra Network 合作推出基于零知识证明的轻客户端:5月31日消息，LayerZero Labs 宣布与 Polyhedra Network 达成战略合作，共同推出基于零知识证明技术的轻客户端，使得 LayerZero 的开发者只需要更新一个参数配置就可以使用 Polyhedra Network 开发的零知识证明协议。[2023/6/1 11:51:12]

具体而言，实现这样的优秀能力有两种主要类型的解决方案：链上扩展和链下扩展。链上扩展是指直接对区块链进行任何更改，以提高其交易执行能力，即吞吐速度。对以太坊来说，分片就是一个例子。它把以太坊活动的负载分散到数十个主链，而不是单一的主网上。

链下扩展是指在链下执行交易执行能力，即L2。链下扩展不像分片一样将L1拆分为许多主链，而是在外部构建第2层。以太坊的叙事也正逐渐从L1向L2转变。

门罗币计划筹集90.3 XMR以进行零知识证明系统Bulletproofs和审计:1月15日，门罗币官方宣布，现已为零知识证明系统Bulletproofs+审计提案筹集资金。官方表示，预计在约1个月内完成项目审计，但审计工作需要90.3 XMR（相当于1.5万美元）的资金。[2021/1/15 16:13:36]

而当谈到L2时，当下最受欢迎的解决方案之一是ZKRollup。这是因为在速度上，以太坊和它不在一个层级。ZKRollup可以实现大约2000TPS的速度，而以太坊目前是30TPS。

依靠以太坊安全性的同时，ZKRollup既带来了高效的运行速度，又提供了低廉的价格，受到当前资本及市场对它的极大关注。其中一些L2项目也在飞速发展，如：

dYdX：加密货币和衍生品交易所，TVL达$375MLoopring：L2交易，NFTs，TVL达$121MzkSyncLite：L2交易，NFTs，TVL达$65MSpace：L2交易，NFTs，TVL达$49M

声音 | V神：零知识证明技术对Layer 2更有帮助:在万向区块链实验室主办的第五届区块链全球峰会上，当被问及最新进展时，V神表示目前正在关注零知识证明，该技术经过十几年的发展仍然有创新，Zk-SNARKs就取得了一些进步。V神还表示，零知识证明对Layer 2 也许并没有太大帮助，但对Layer 2也许会有帮助。[2019/9/18]

从ZKRollup到zkEVMs

ZKrollup有两个主要架构：链上以太坊智能合约和基于以太坊交易和执行环境的链下虚拟机。

zkEVM则是与以太坊虚拟机兼容的ZKrollup，即以太坊L1的执行环境。

在以太坊开始扩容竞赛时，像Arbitrum和Optimism这样的OptimisticRollup具有巨大的优势，因为它更容易与EVM兼容甚至完全等效。这种技术“亲和力”使应用程序可以轻松地移植其代码，并使用从L1到L2的自己喜欢的工具，这是很棒的用户体验。

动态 | 0x 协议推出基于零知识证明技术的 StarkDEX 测试版，每秒可处理逾 550 笔交易:去中心化交易协议 0x 宣布推出去中心化交易基础设施 StarkDEX，并提供了 Alpha 测试版供模拟交易。StarkDEX 由 0x 与零知识证明技术开发公司 StarkWare 合作开发，目的是使用 STARKs 技术突破非监管交易的无形限制，使加密货币交易所为用户提供大规模而无对手风险的交易。0x 表示目前 StarkDEX 每区块最多可批量处理 8000 笔交易，每秒可处理逾 550 笔交易，手续费成本则降低 200 倍。[2019/6/4]

相比之下，ZKRollup从定制的虚拟机开始，意味着项目需要进行大量的工作，即“解释”来自EVM的代码或使用从头开始编写的新代码。

因此，zkEVM的到来代表了VitalikButerin在2021年预测的重要一步，即“随着技术的改进，中长期来看，ZKRollup将在所有用例中胜出。

由于ZKRollup使用了加密证明，因此与OptimisticRollup相比，它们具有内置的隐私和安全优势。当您将EVM兼容性添加到组合中时，ZKRollup有可能在未来超越OptimisticRollup。

Type1、Type2zkEVM的竞赛进行时

如果说以太坊“扩容战”是指OptimisticRollup和ZKRollup之间的竞争，以提供最佳的区块链扩容解决方案。那么发生在ZKRollup内部之间的竞争也才刚刚开始，即看看哪个团队能够实现VitalikButerin定义的第一个“Type1”和“Type2”zkEVM。

2022年8月，Buterin提供了一种衡量zkEVM能力的方法，即以Type1到Type4的等级来对其进行评级。Type1zkEVM将与EVM完全等效，甚至可以用于升级以太坊本身，而Type4zkEVM只能与以太坊某些应用程序兼容。

也就是说，由于工作涉及较广，Type1zkEVM的实现还需要一段时间，但是现在有多个项目正在尝试Type2zkEVM。

例如，PolygonzkEVM是Type3zkEVM，并且正在成为Type2zkEVM，接近EVM等效。Scroll是另一个值得关注的项目，目前正在朝着Type2zkEVM发展。

相比之下，zkSyncEra通过自定义功能和zkPorter进行了增强。当然，它的可能性范围是开放的。

迄今为止，zkEVM的最新进展项目有：

将于3月27日开启主网测试版的PolygonzkEVM；已向Buider推出主网的zkSyncEra；刚刚发布GoerlizkEVM测试网的Scroll；处于Type3状态并且正在升级的Starknet的KakarotzkEVM；

扩展，这是极有可能的事。与此同时，作为潜在升级的补充，从Type2以太坊本身可能会升级到Type1zkEVM，以进一步进行链上s到Type4s的外部zkEVM将继续蓬勃发展，为开发人员和用户提供以太坊L1无法提供的独特自定义功能，如用户体验增强功能。

总而言之，ZKRollup的最终结果是zkEVM，而这些努力的项目中的第一个正处于推出市场的前沿。2023年也将是普遍加密用户能够首次尝试zkEVM的一年，所以如果你想跟上这些团队的最新扩展及进步，可以密切关注Polygon、zkSync、Starknet和Scroll。

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