详解ZK-EVM的五种类型：架构、优缺点及解决方案

原文作者：cookies 原文编译：深潮 TechFlow

本文详细探讨了 ZK-EVM 的五种类型，每种类型都有其独特的架构、优点和缺点，以及可能的解决方案。

此外文章还列举了一些实际的项目例子，以便读者更好地理解这些类型在实际应用中的表现。无论你是区块链开发者，还是对区块链技术感兴趣的读者，这篇文章都将为你提供深入且简洁的洞见。

让我们探讨一下 ZK-EVM 的类型，以及它的优缺点。

1.类型 1 ：完全等同于以太坊；

2.类型 2 ：完全等同于 EVM；

3.类型 2.5 ：部分等同于 EVM；

4.类型 3 ：几乎等同于 EVM；

5.类型 4 ：其中的高级语言等同。

PlanB预测：比特币在下一次减半事件期间可能会达到50万美元:金色财经报道，Stock-To-Flow (S2F) 模型的分析师PlanB预测，比特币在下一次减半事件期间可能会达到50万美元。该模型表明，随着比特币发行率随着时间的推移而下降，其稀缺性将会增加，从而导致价格上涨。值得注意的是，PlanB 的模型过去相当准确，成功预测了比特币的价格走势。

根据最新数据以及减半周期内的平均 S2F 比率和 BTC 价格，PlanB 的更新模型仍然建议当前周期的价格为 54,000 美元。?[2023/7/19 11:03:30]

架构：完全同于以太坊且不改变以太坊系统的任何部分。

完美兼容性：

能够验证以太坊区块；

马斯克领导的团队宣布成立X.AI的人工智能公司:金色财经报道，马斯克领导的团队宣布成立X.AI的人工智能公司，该公司的目标是理解“宇宙的真实本质”。X.AI公司表示，团队将于7月14日举行推特spaces聊天。[2023/7/13 10:51:32]

帮助使以太坊 L1 更具可扩展性；

适用于 Rollups，因为它们可以重复使用大量基础设施。

以太坊最初不是为 ZK 功能设计的；

以太坊的许多组件需要大量计算来生成 ZK 证明（ZKP）；

以太坊区块的证明需要很多小时才能生成 。

问题的解决方案：

大规模并行化证明者 ；

ZK-SNARK ASIC.

数据结构（区块结构和状态树）与以太坊有显著区别；

流媒体服务Napster 收购 Mint Songs以扩大Web3业务:金色财经报道，流媒体服务 Napster 宣布收购 Mint Songs 以扩大其 Web3 业务，但具体收购金额暂未披露。Napster 在周三的一份新闻稿中表示，这将是其为加快 Web3 功能而计划进行的一系列收购中的第一家公司。Mint Songs 开发了允许艺术家创作歌曲并为粉丝构建 NFT 项目的技术，此前从 Freestyle Capital 和 Castle Island Ventures 等投资者那里筹集了 430 万美元。(The Block)[2023/2/15 12:09:08]

与现有应用程序完全兼容；

对以太坊进行了微小修改，以便更容易开发和更快生成证明。

提供比类型 1 更快的证明时间；

数据结构不直接被 EVM 访问；

外媒：Do Kwon疑似每月可从Terra 2.0获得约32万美元的质押收益:6月21日消息，多个加密分析师称，通过链上追踪，持有1969万枚LUNA 2代币的钱包为Do Kwon所有或与Do Kwon有非常密切的关系，这相当于全体LUNA 2代币总量的2%，这个钱包为Terra 2.0的第三大巨鲸账户。据专家推测，根据目前的市价，该钱包每月可获得相当于4亿韩元（约32万美元）的质押收益。与Do Kwon所说的“不关心钱”的说法相反，其通过这些代币获得了巨额收益。

分析师发现该钱包至少进行了两笔与Do Kwon相关的重要数据， 据Terra finder交易明细显示，上述钱包早在Terra暴跌之前的去年8月11日进行了约Luna Classic（LUNC）价格的交易。此次交易是为了对Agora相关提案投票而进行的，提案的发起人Do Kwon。

此前，Do Kwon声称Terraform Labs没有在Terra 2.0获得LUNA 2代币空投。（京乡新闻）[2022/6/21 4:42:08]

在以太坊上运行的应用程序：很可能可以在类型 2 上运行；

支持现有的 EVM 调试工具和其他开发基础设施。

在了解缺点之前，先了解什么是「Keccak」：

以太坊区块链的哈希算法；

用于保护以太坊上的数据；

确保信息被转换为哈希。

类型 2 与验证历史区块的 Merkle 证明以验证有关历史交易、收据 / 状态的应用程序不兼容。这是因为如果哈希算法发生变化（不再是 Keccak），证明将会失效。

我们可以将 Keccak 看作是一种语言，它使用 Merkle 证明（字母）如果 ZK-EVM 将 Keccak 替换为另一种哈希算法（例如 Poseidon），Merkle 证明将变得陌生，应用程序将无法读取和验证它们的声明。

对缺点的潜在解决方案：以太坊可以添加未来可扩展的历史访问预编译。

Scroll;

Polygon Hermez.

然而，这些项目尚未实现更复杂的预编译，因此，它们可以被认为是不完整的类型 2 。

增加难以进行 ZK 证明的特定 EVM 操作的 Gas 成本；

预编译；

Keccak 操作码；

调用合约的模式；

访问内存；

存储。

显著提高最坏情况下的证明时间；

比对 EVM 堆栈进行更深层次的更改更安全。

开发工具的兼容性降低；

一些应用程序将无法工作。

在 ZK-EVM 实现中，删除了一些异常难以实现的功能，通常是预编译；

ZK-EVM 在处理合约代码、内存或堆栈方面存在轻微差异。

缩短验证时间 ；

让 EVM 更容易开发；

目标是对不太兼容的应用程序只需要最少的重写。

更多的不兼容性；

在类型 3 中删除的使用预编译的应用程序将需要重新编写。

目前，Scroll 和 Polygon 被认为是类型 3 ，然而，ZK-EVM 团队不应满足于成为类型 3 ，类型 3 是 ZK-EVM 添加预编译以提高兼容性并转向类型 2.5 的过渡阶段。

接受用高级语言（如 Solidity、Vyper）编写的智能合约代码；

编译为设计为 ZK-SNARK 友好的语言。

非常快的证明时间；

降低开销（成本、时间和计算工作量）；

降低成为证明者的门槛：提高去中心化程度。

在类型 4 系统中，合约的地址可能与 EVM 中的地址不同，因为地址取决于确切的字节码；

这意味着如果类型 4 的 ZK-EVM 没有字节码，它们将无法创建地址；

在上述情况下，类型 4 将与依赖反事实合约的应用不兼容；

许多调试基础设施无法移植，因为它们运行在 EVM 字节码上。

zkSync

最后，我们可以将上述的几种类型放在一起做一个比较，帮助大家一目了然的理解不同的 zkEVM。

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