来源/bankless
编译/Nick
如果你深入了解加密世界，那你一定听说过零知识证明（ZK Proof）。零知识证明是一种证明方法，通过这种方法，一方（证明者）在不透露任何实际信息的情况下，可以向另一方（验证者）证明它知道一个秘密或一个声明是真实的。今天我们将通过这篇文章，带你了解零知识证明的最新进展。
ZK 在扩容领域的进展如何？
在区块链术语中，我们认为以太坊生命的初始阶段是单体的。
这意味着，在最初几年，“第一层（L1）”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。
在过去的几年里，以太坊一直在迅速转向模块化设计，这意味着围绕以太坊构建的外部第三方解决方案越来越多地被用来扩展以太坊的数据和执行需求。
模块化以太坊丨来源：Ultra Scalable Ethereum
在数据可用性方面，Celestia 和 Polygon Avail 等项目是相互竞争关系。至于执行方面，近年来我们看到像 Arbitrum 和 zkSync 这样的“第二层（L2）”的兴起，它们在链下执行交易，然后将交易批量“汇总”到以太坊 L1，交易过程中Gas费用较低，并且速度很快。
今天，以太坊 L1 每秒仅处理 30 笔交易（TPS）。为了更好地处理交易而不会出现严重的网络拥塞，以太坊越来越依赖于扩展创新来优化其执行能力。这里有两种主要的解决方案类型：链上扩展和链下扩展。
链上扩展是指直接对区块链进行更改，以提高其交易执行能力，即吞吐速度。对于以太坊来说，一个例子就是分片，一旦这项创新得到实施，将把活动负载分散到几十个主要的enshrined以太坊链上，而非集中在单一的主网上。
以太坊 L2 + 分片的未来 - 来自 Vitalik Buterin
链下扩展指的是外部执行环境，即在以太坊外部执行快速低成本交易然后将交易数据批量发布到以太坊上以完成活动的L2，这些L2继承了以太坊的安全性。链下扩展不是像分片那样将 L1 分割成许多主链，而是形成包含许多外部rollup的第二层，这些外部rollup是高度可定制的。
ZK rollups：领先的基于 ZK 的链下扩容技术
谈到 L2，当前最流行的解决方案是零知识 rollup（ZK rollup）。值得注意的是，这些 rollup 可实现约 2000 TPS，比以太坊目前的 30 TPS 速率提高了 6500%！
这种特殊类型的L2使用了像SNARKs这样的“零知识证明”，以加密方式验证并在以太坊上发布批量交易。因此，通过零知识证明（ZKP）将链下执行与链上数据结合起来，就构成了ZK rollup（通过欺诈证明将链下执行与链上数据结合起来，就是Optimistic rollup）。
综上所述，L2 BEAT目前跟踪的五个最大的 ZK rollup 如下：
dYdX—加密货币和衍生品交易所 | 3.75亿美元TVL
Loopring—NFT交易L2 | 1.21亿美元TVL
zkSync Lite—NFT交易L2 | 6500万美元TVL
ZKSpace—NFT交易L2 | 4900万美元TVL
Aztec Connect—用于私人DeFI的L2 | 1500万美元TVL
当今领先的 ZK rollup 是使用 StarkEx 技术（例如 dYdX 和 Loopring）或基于 zkSync 的代码（例如 zkSync Lite 和 ZKSpace）构建的。然而，还有更多没有应用这些技术栈的 ZK rollup 同样值得关注，比如 Aztec Connect。
关于 Validiums 和 Volitions
然而，ZK rollup 并不是当代以太坊扩容场景中唯一值得关注的基于 ZK 的解决方案。另外还有两种需要了解的扩展方式是 Validium 和 Volitions。
Validiums 在链下执行交易并通过链下零知识证明维护其数据。这种方法与 ZK rollups 将数据分批发送到以太坊上（即将其发布到链上）形成对比。因此，数据存储位置是 ZK rollups 和 Validiums 之间的关键区别。
Validiums的“双链下”方法使其最终具有托管性，因为数据是由可信方维护的。尽管Validiums缺乏无需信任特性，但它们以出色的表现弥补了这一点，因为当今最强大的Vakidiums可实现超20,000 TPS。
目前最知名的两个Validiums是Immutable X（一款以NFT为中心的扩展解决方案，拥有1.23亿美元的TVL）以及Sorare（一款拥有2100万美元TVL的梦幻体育数字纸牌游戏）。其他目前需要关注的Validiums有ApeX、rhino.fi以及Myria。
Volitions是 StarkWare 团队创造的一项创新，它是 ZK-rollup 和 Validium 的混合体。也就是说，有了Volition，用户就可以在链上和链下的数据可用性之间进行选择。这使得应用程序可以选择拥有Validium级别的TPS表现，同时仍可与非托管 ZK-rollup 技术互操作。zkSync 的新突破性的 zkPorter 机制就是一个值得关注的Volition 系统。
扩展的圣杯zkEVM
ZK-rollup 架构的两个主要组件是接收和跟踪 L2 区块数据的链上以太坊智能合约，以及作为以太坊交易执行环境的链下虚拟机 (VM)。
zkEVM 是与以太坊虚拟机 (EVM) 兼容的 ZK-rollup，即以太坊 L1 的执行环境。
Polygon zkEVM 的一般扩展方法的图示
在以太坊扩容竞赛初始阶段，像 Arbitrum 和 Optimism 这样的 optimistic rollups 具有巨大的优势，因为这种类型的 rollups 开始更容易与 EVM 兼容。这种技术友好使得应用程序可以使用最喜欢的工具轻松地将自己的代码从 L1 迁移到 L2，用户体验非常棒。
相比之下，ZK 类型的扩展特性使得 ZK rollups 从定制的 VM 开始，这意味着项目因此需要做更多的工作来“解释”EVM中的代码或使用从头开始编写的新代码。不过，截至 2023 年 3 月，多个 ZK rollups 项目都即将公布实施他们自己的 zkEVM ！
因此，zkEVM 的到来代表着向Vitalik Buterin 的 2021 年预测迈出了重要一步，他曾预测“从中长期来看，随着技术的改进，ZK rollups 将在所有用例中胜出。”由于使用了加密证明，ZK rollups 比 optimistic rollups 更具隐私和安全优势，考虑到EVM兼容性，ZK rollups 未来有可能胜过 optimistic rollups。
Type 1和Type 2 zkEVM的竞赛
“扩展战争”一词指的是在 optimistic rollups 和 ZK rollups 团队之间发生的友好、非正式的竞争，以提供尽可能最好的区块链扩展解决方案。
然而，在 ZK rollups 自身领域还有另一场比赛，这是一场非正式的比赛，看哪个团队能够实现 Vitalik Buterin 定义的第一个“Type 1”和“Type 2”zkEVM。
在 2022 年 8 月的一篇博文中，V神提供了一种衡量 zkEVM 项目能力的方法，提出了从Type 1 到 Type 4 的评级。Type 1 zkEVM 将与 EVM 完全等效，甚至可以用于升级以太坊，而 Type 4 zkEVM 仅与某些以太坊应用程序兼容。
由于涉及到的工作量繁重，Type 1 zkEVM 实现还需要一段时间，但现在有多个项目正在研究 Type 2 zkEVM。
当前主要的 zkEVM 丨来源：Immutable X
例如，Polygon zkEVM 是 Type 3 zkEVM，正处于转变为 Type 2 zkEVM的过程，也就是说除了一些额外的细微差别之外，几乎与EVM等效。Scroll 是另一个著名的团队，目前正在构建 Type 2 zkEVM。相比之下，zkSync Era（以前称为 zkSync 2.0）是一个目标明确的 Type 4 zkEVM，强化了自定义功能和zkPorter令人叹服的volition能力。因此，该领域具有广阔的可能性。
zkEVM 的最新进展
Polygon zkEVM 主网测试版将于 3 月 27 日开始：
zkSync Era 刚刚向建设者推出了主网，普通用户可用的版本即将到来：
Scroll 刚刚发布了 Goerli zkEVM 测试网，这是主网上线前最后一步：
Starknet 的 Kakarot zkEVM 已经处于 Type 3 阶段：
区块链用户体验新时代来临
终有一天，以太坊本身可能会升级到 Type 1 zkEVM ，以进一步在链上进行扩展。与此同时，作为潜在升级的补充，从 Type 2 到 Type 4 的外部 zkEVM 将继续蓬勃发展，并为开发人员和用户提供独特的定制和强化的用户体验，这是以太坊 L1 无法做到的。
总而言之，ZK rollups 空间（也可以说是整个 L2 空间）的最终目标是 zkEVM，我们正向着这个目标迈出第一步，2023 年将是普通加密用户首次尝试 zkEVM 的一年。
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