金色觀察 | Bankless：ZK領域最新發展動態_ROLL

文/William M. Peaster，Bankless作者；譯/金色財經xiaozou

就區塊鏈而言，我們認為以太坊的初始階段是單體架構。

這意味著，在最初的幾年里，“第一層”以太坊主網只負責執行自己的交易，促進自己的網絡安全，并服務于自己的數據可用性。

在過去的幾年里，以太坊不斷快速向模塊化設計發展，這意味著圍繞以太坊構建的外部第三方解決方案越來越多地依賴于以太坊數據擴展和執行需求。

在數據可用性方面，Celestia和Polygon Avail這樣的項目是有力競爭者。至于執行方面，近年來，我們看到了如Arbitrum和zkSync 等“第二層”L2的興起，它們在以太坊外部（即鏈下）執行交易，然后有效地將批量交易“roll up”到以太坊L1上，在此過程中提供不可思議的快速低成本的用戶體驗。

今天，以太坊L1自身每秒約處理30筆交易（TPS）。為了更好地處理全球范圍內的交易活動，而不發生嚴重的網絡擁塞（費用高、交易速度慢），以太坊越來越依賴于創新的擴展方式來優化其執行能力。有兩種主要解決方案：鏈上擴展和鏈下擴展。

鏈上擴展指的是直接對區塊鏈進行某些更改，以提高其交易執行能力，即吞吐速度。對于以太坊來說，一個例子就是分片，某項創新一旦實施，將把活動負載分散到幾十個主要的enshrined以太坊鏈上，而非集中在某個單一的主網上。

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鏈下擴展指的是外部執行環境，即在以太坊外部執行快速低成本交易然后將交易數據批量發布到以太坊上以完成活動的L2，這些L2繼承了以太坊的安全性。鏈下擴展不是將L1分割成許多主鏈（即分片），而是形成包含許多外部rollup的第二層，這些外部rollup是高度可定制的。

ZK rollups：領先的ZK鏈下擴展技術

說到L2，當今最流行的解決方案就是零知識（ZK）rollup了。值得注意的是，這些rollup可實現約2000 TPS，比以太坊目前的30 TPS速率提高了6,500% ！

這種特殊類型的L2使用像SNARKs這樣的 “零知識證明”，以加密方式驗證并在以太坊上發布批量交易。因此，通過零知識證明將鏈下執行與鏈上數據結合起來，就構成了ZK rollup（而通過欺詐證明將鏈下執行與鏈上數據結合起來，就構成了optimistic rollup）。

綜上所述，目前L2BEAT跟蹤的五個最大的ZK rollup有：

（1）dYdX — 加密貨幣和衍生品交易所 | 3.75億美元TVL

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（2）Loopring — NFT交易L2 | 1.21億美元TVL

（3）zkSync Lite — NFT交易L2 | 6500萬美元TVL

（4）ZKSpace — NFT交易L2 | 4900萬美元TVL

（5）Aztec Connect — 私人DeFI L2 | 1500萬美元TVL

目前領先的ZK rollup是使用StarkEx技術（例如dYdX及Loopring）或基于zkSync代碼（例如zkSync Lite及ZKSpace）建設的。然而，還有更多沒有應用這些技術堆棧的ZK rollup，同樣值得關注，如Aztec Connect。

關于Validiums及Volitions

然而，ZK rollup并不是當前以太坊擴展場景中唯一值得關注的基于ZK的解決方案。另外還有兩種需要了解的擴展類型是validiums和volitions。

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validiums在鏈下執行交易，并在鏈下通過零知識證明維護其數據。這種方法與ZK rollup將數據批處理到以太坊的方式（即將數據發布到鏈上）形成對比。因此，數據存儲位置是ZK rollup和validiums之間的關鍵區別。

validiums的“雙鏈下”方法使其最終具有托管性，因為數據是由可信方維護的。盡管validiums缺乏無需信任特性，但它們以出色的表現彌補了這一點，因為當今最強大的vakidiums可實現超20,000 TPS。

目前最知名的兩個validiums是Immutable X（一款以NFT為中心的擴展解決方案，擁有1.23億美元的TVL）以及Sorare（一款擁有2100萬美元TVL的夢幻體育數字紙牌游戲）。其他目前需要關注的validiums有ApeX、rhino.fi以及Myria。

volitions是StarkWare團隊的創新之舉，是ZK-rollup和validium的混合體。也就是說，有了volition，用戶就可以在鏈上和鏈下的數據可用性之間進行選擇。這使得應用程序可以選擇擁有validium級別的TPS表現，同時還可以與非托管的ZK-rollup技術進行互操作。zkSync的全新開創性的zkPorter機制就是這樣一個值得關注的volition系統。

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擴展的圣杯zkEVM

ZK-rollup架構的兩個主要組成部分是接收和跟蹤L2區塊數據的鏈上以太坊智能合約，以及作為以太坊交易執行環境的鏈下虛擬機（VM）。

而zkEVM是與以太坊虛擬機（EVM）——即以太坊L1的執行環境——兼容的ZK-rollup。

在以太坊擴展競賽初始階段，像Arbitrum和Optimism這樣的optimistic rollup具有巨大的優勢，因為最初這種類型的rollup更容易與EVM兼容，甚至完全等同于EVM。這種技術友好使得應用程序可以使用最心儀的工具輕松地將自己的代碼從L1移植到L2，這樣的用戶體驗非常棒。

相比之下，ZK類型的擴展特性使得ZK rollup一開始使用定制的VM，這意味著項目因此要做更多工作來“詮釋”EVM中的代碼或使用全新編寫的新代碼。然而，截至2023年3月，多個ZK rollup項目都即將公布實施自己的zkEVM！

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因此，zkEVM的到來代表著向V神在2021年所做的預測邁出了重要一步，他預測“從中長期來看，隨著技術的進步，ZK rollup將在所有用例中勝出。”由于ZK rollup使用了加密證明，因此與optimistic rollup相比，ZK rollup具有固有的隱私和安全優勢。考慮進EVM的兼容性，ZK rollup將有機會在未來某天擊敗optimistic rollups。

關于Type 1和Type 2 zkEVM的競賽

“擴展戰爭”（scaling wars）指的是optimistic rollup團隊和ZK rollup團隊之間為盡可能提供最佳區塊鏈擴展解決方案而進行的友好的、非正式的競爭。

然而，在ZK rollup的自身領域內正上演著另一場競賽，這是一場非正式的競賽，看哪支團隊最終可以實現V神定義的第一個“Type 1”型和“Type 2”型 zkEVM。

V神在2022年8月的一篇博文中提供了一種zkEVM項目能力的衡量方法，提出了從Type1型到Type 4型的評級。Type 1型 zkEVM將與EVM完全等效，甚至可以用于以太坊自身升級，而Type 4 型zkEVM只與某些以太坊應用程序兼容。

由于涉及到的工作量繁重，Type 1型zkEVM的實現還需要一段時間，但現在有不少項目正在打磨Type 2型zkEVM。

例如，Polygon zkEVM是Type 3型zkEVM，正處于轉變為Type 2型 zkEVM的過程中，也就是說除了一些額外的細微差別之外，幾乎與EVM等效。Scroll是另一個值得關注的團隊，目前正在建設Type 2型zkEVM。相比之下，zkSync Era（以前的zkSync 2.0）是一個執著己見目標明確的Type 4型zkEVM，強化了自定義功能和zkPorter令人嘆服的volition能力。因此，該領域具有廣闊的可能性。

zkEVM的最新進展

Polygon zkEVM主網測試將于3月27日開始：

zkSync Era剛剛向建設者發布了主網，用戶將至：

Scroll剛剛發布了Goerli zkEVM測試網，這是主網發布前的最后一步：

Starknet的Kakarot zkEVM已處于Type 3型階段，并且還在繼續向上攀升：

區塊鏈用戶體驗新時代將至

有一天，以太坊本身可能會升級到Type 1型zkEVM，以進一步在鏈上進行擴展。與此同時，作為該潛在升級的補充，從Type 2到Type 4的外部zkEVM將繼續蓬勃發展，并為開發人員和用戶提供獨特的定制性和強化的用戶體驗，這是以太坊L1所不能提供的。

總而言之，ZK rollup空間（也可以總體概括為L2空間）的最后目標是zkEVM，我們正向著這個目標邁出第一步。2023年將是普通加密用戶首次嘗試zkEVM的一年，所以如果你想加入這些團隊的最新擴展行動，請密切關注Polygon、zkSync、Starknet以及Scroll！

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