以太坊: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。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。

ModularEthereum-viaUltraScalableEthereum

从L1到L2

以太坊基金会更新支持的研发项目，涉及零知识证明的项目数量最多:4月27日消息，以太坊基金会公开了正在支持的研发团队的项目和领域，其中涉及“应用零知识证明”的团队和技术最多，近14个项目。

除了零知识证明之外，以太坊基金会还支持了关于ETH2研究、以太坊基金会官网、Ewasm、形式化验证、Geth客户端、Javascript团队、Remix、无状态客户端、Solidity等领域。[2021/4/27 21:03:39]

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，且不会造成重大网络拥塞，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。

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]

ThefutureofEthereumL2s+shards-viaVitalikButerin

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。

波卡生态零知识证明项目Starks Network与KILT Protocol达成合作:据官方消息，2020年12月18日，波卡生态零知识证明项目Starks Network与来自德国柏林的KILT Protocol项目达成战略合作协议。双方将在中欧Web3数字身份实验室的合作框架下，围绕“自主权数据”与“自证明计算”的主题，并通过波卡区块链的跨链功能进行功能交互与应用组合，在去中心化数字身份、可验证数字凭证、零知识证明与数据隐私保护等方面展开全面合作。[2020/12/19 15:46:29]

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$375

MLoopring：L2交易，NFTs，TVL达$121

MzkSyncLite：L2交易，NFTs，TVL达$65M

Celsius将利用Horizen的零知识证明创建储备金证明系统:金色财经报道，Celsius正在与Horizen合作，以使用Horizen的零知识证明创建储备金证明系统。储备金证明试点将获取Celsius网站上显示的信息，并从Horizen侧链（而非Celsius内部服务器）获取信息。[2020/10/31 11:17:38]

Space：L2交易，NFTs，TVL达$49M

Fourofthelargest10L2stodayareZKrollups-viaL2BEAT

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。

声音 | 数字资产研究院郭宇：区块链的信任需要结合共识算法、零知识证明和形式化验证:12月22日，数字资产与区块链年会（2019）暨中国投资协会数字资产研究中心成立大会在京举办。数字资产研究院学术与技术委员郭宇演讲中表示，区块链网络的吞吐率低下的核心原因是网络宽带限制，提高出块速度是此前比较流行的解决方案，但这种做法会导致区块链分叉，甚至可能威胁区块链系统安全。郭宇认为，要在不降低安全性的前提下，提高区块链吞吐率的解决方案是零知识证明。郭宇指出，区块链系统的可信实际上包括三方面：共识算法提供区块链协议信任，零知识证明提供数据信息和计算完整性，形式化验证保证计算逻辑可信。区块链的信任需要共识算法、零知识证明和形式化验证三者的结合。（新浪财经）[2019/12/23]

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

IllustrationofPolygonzkEVM’sgeneralapproachtoscaling-viaPolygon

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。

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。

Buterin’stypesofzkEVM

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。

ThemainzkEVMeffortstoday-viaImmutableX

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；

Source:Messari

结语

以太坊本身可能会升级到Type1zkEVM，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Type2s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。

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