Web3中文｜零知识证明正在改变以太坊的游戏规则

从区块链层面出发，以太坊生命的初始阶段是单一的（monolithic）。这意味着在最初的几年里，Layer 1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（modular design）。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Layer 2项目的兴起，它们在以太坊之外（即链下）执行交易，然后有效地将批量交易“Rollup”到以太坊Layer 1，在此过程中提供便宜、合理的价格和便捷的用户体验。

Modular Ethereum - via Ultra Scalable Ethereum

从L1到L2

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

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（ sharding）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。

The future of Ethereum L2s + shards - via Vitalik Buterin

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。

而当谈到L2时，当下最受欢迎的解决方案之一是ZK Rollup（零知识汇总）。这是因为在速度上，以太坊和它不在一个层级。ZK Rollup可以实现大约2000 TPS的速度，而以太坊目前是30 TPS。

依靠以太坊安全性的同时，ZK Rollup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（总锁定价值）达$375

MLoopring：L2交易，NFTs，TVL达$121

MzkSync Lite：L2 交易，NFTs，TVL达$65M

Space：L2交易，NFTs，TVL达$49M

Four of the largest 10 L2s today are ZK rollups - via L2BEAT

从ZK Rollup到zkEVMs

ZK rollup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（VM）。

zkEVM则是与以太坊虚拟机（EVM）兼容的 ZK rollup，即以太坊 L1 的执行环境。

Illustration of Polygon zkEVM’s general approach to scaling - via Polygon

在以太坊开始扩容竞赛时，像Arbitrum和Optimism这样的Optimistic Rollup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。

相比之下，ZK Rollup从定制的虚拟机（VM）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（截至2023年3月，多个ZK Rollup项目现在即将推出自己的zkEVM实现）。

因此，zkEVM的到来代表了Vitalik Buterin在2021年预测的重要一步，即“随着技术的改进，中长期来看，ZK Rollup将在所有用例中胜出。由于 ZK Rollup使用了加密证明，因此与Optimistic Rollup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，ZK Rollup有可能在未来超越Optimistic Rollup”。

Type1、Type2 zkEVM的竞赛进行时

如果说以太坊“扩容战”是指Optimistic Rollup和ZK Rollup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ZK Rollup内部之间的竞争也才刚刚开始，即看看哪个团队能够实现Vitalik Buterin定义的第一个“Type 1”和“Type 2”zkEVM。

Buterin’s types of 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。Type 1 zkEVM 将与 EVM 完全等效，甚至可以用于升级以太坊本身，而Type 4 zkEVM 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，Type 1 zkEVM的实现还需要一段时间，但是现在有多个项目正在尝试Type 2 zkEVM。

The main zkEVM efforts today - via Immutable X

例如，Polygon zkEVM是Type 3 zkEVM，并且正在成为Type 2 zkEVM，接近EVM等效（也有一些额外的细微差别）。

Scroll是另一个值得关注的项目，目前正在朝着Type 2 zkEVM发展。

相比之下，zkSync Era通过自定义功能和zkPorter（令人印象深刻的Volitions）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Polygon zkEVM；

已向Buider推出主网的zkSync Era；

刚刚发布Goerli zkEVM测试网（主网之前的最后一步）的Scroll；

处于Type 3状态并且正在升级的Starknet的Kakarot zkEVM；

Source: Messari

结语

以太坊本身可能会升级到Type 1 zkEVM，以进一步进行链上扩展，这是极有可能的事。与此同时，作为潜在升级的补充，从Type 2s到Type 4s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，ZK Rollup（可以说是整个L2）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。参考：What’s New with ZKs? - Bankless (http://banklesshq.com)

编译：Yuanshan@Web3CN.Pro

作者：William M. Peaster

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