一般来说，完结网络安全和去中心化的一起，前进可扩展性是不可能的。这一应战被称为三重困境，已被证明是区块链架构中最难处理的问题之一。要知道网络的去中心化和安全与分布式账本的节点数量有关——节点越多，区块链越去中心化和安全——但献身了可扩展性，即区块链每秒能处理的买卖数量。在繁忙期间，因为每个节点都要验证买卖，因而可扩展性会受到影响。
在过渡到权益证明之前，以太坊网络平均处理15-45笔买卖每秒（TPS），坦率来讲，尚不足以为大多数以太坊用户发明杰出的体会，他们有时面临网络拥堵、高费用和长期等候。这些问题的处理计划是进一步增强网络可扩展性。
咱们以为，ZK-Rollup能够经过前进可扩展性为区块链技能，尤其是以太坊带来严重前进。这能够供给更好的用户体会，并添加该范畴的兴趣，从而进一步令新项目吸引新的用户和支撑者。这种指数级的正反馈循环可能是下一次加密牛市的核心。
区块链网络怎么扩展
一般来说，能够经过网络层面或经过二层扩展处理计划来扩展区块链。
关于网络层面的扩展，这些处理计划能够从添加块巨细（如比特币）到以太坊广受关注的分片，后者答应并行和一起处理很多买卖。这些处理计划可能是有用的，但不简单完结。
第二种，更简单的扩展区块链的办法是采用各种扩展处理计划。这些计划能够从创立侧链（如Polygon）到Plasma链（渐渐失掉市场），再到State Channels（简直就像一个保管处理计划），以及Lightning Network所采用的计划。
但最有出路的扩展处理计划可能是Rollups，特别是Optimistic Rollups和ZK-Rollups，这些处理计划是将二层买卖打包并发送到以太坊主网的处理计划。
和Optimistic Rollup相同，ZK Rollup供给了一种可行的计划来处理传统L1面临的可扩展性应战。经过将很多买卖离线打包处理并运用零常识证明在主链上处理，它们供给了更高的吞吐量和更低的买卖费用，而无需像Optimistic Rollup相同面临长期的应战期限。比较OP系Rollup动辄7天的提现等候期，ZK系Rollup能够完结半小时内完结安全的提现。
ZK-Rollup的作业原理
ZK-Rollup是一种根据以太坊的Layer 2协议，能够完结高效率、低本钱的买卖。
在ZK-Rollup中，智能合约状况机被称为智能合约，是一种自我履行的编程合约。当咱们需求更新Layer 1的状况时，ZK-Rollup节点会向以太坊提交一个有用性证明，并显现买卖的终究状况。这是因为EVM是确认性的，意味着咱们能够确认履行智能合约的终究成果。
因而，ZK-Rollup比较于Optimistic Rollup具有用率优势，因为它们只需求将有用性证明提交到Layer 1。比较之下，optimistic rollup需求将一切买卖数据提交到Layer 1，并等候网络进行“应战”，这需求更长的时间（平均为7天）。
关于L2到L1的通信，ZK-Rollup协议的速度会更快，因为它们只需求证明一批买卖的有用性，而不需求等候其他人验证这些买卖。这样能够获得更高效和更有用的协议，主要体现在以下方面：
-
更好的可扩展性和更高效率
-
更好的安全性
-
更低的买卖本钱
可扩展性是完结ZK-Rollup的要害动机。以太坊和其他区块链的功能问题在于带宽不足，无法支撑如此多的用户和买卖，使得处理进程十分低效。ZK-rollup技能能够改善这一点。
有用性证明充当了一种过滤器，严厉将给定批次中的有用买卖推送出来。这使咱们能够在数学上证明它们的正确性，而不是概率性的、可变的置信度。
在链下处理买卖和核算，只需向Layer 1提交摘要数据和有用性证明，使买卖和核算本钱更低。这为更多的用户和使用程序打开了大门，终究加速了向Web3的转变。
ZK-Rollup竞赛激烈
如今，Optimistic Rollup和ZK Rollup是最受欢迎的两种Rollup。虽然Optimistic Rollup以速度、杰出的兼容性著称，但在提款方面存在一些限制。比较之下，ZK Rollup具有杰出的速度和安全性，成为区块链渠道的理想处理计划。
但是，这些处理计划也存在一些缺陷，例如它们是经过智能合约完结的，可能存在缝隙，因为Rollup在以太坊主网上的相对新颖，因而需求考虑这些缺陷。此外，这些处理计划倾向于变得中心化，因为排序器技能上能够屏蔽或重新排列买卖。
理解这些优缺陷能够帮助咱们获得更客观的视角，支撑分析和评估这些项意图潜力，并寻觅杰出的出资时机。在我看来，咱们能够依据两个因素对Zk Rollup项目进行分类：
-
数据存储方法（链上或链下）
-
运用的零常识证明计划
挑选链上或链下存储数据（也称为Validium）都有其自身的优劣。在一切情况下没有最佳挑选；这是一个权衡去中心化和处理速度、运营本钱的进程，取决于项意图开展方向，他们将供给适当的挑选。
第二点需求注意的是运用零常识证明技能，类似于前面的情况，在每种情况下没有最佳处理计划，它是证明巨细和安全性假定之间的平衡。
市场上的ZK Rollup项目
StarkEX
Starkware（也称为Starkware Industries）是由STARK和ZCash的联合创始人Eli Ben Sasson于2018年1月创立的公司。StarkWare经过运用STARK技能来完结和验证零常识证明，前进区块链的可扩展性和隐私。
StarkWare的第一个产品StarkEX能够看作是一个特定的L2，使用仅限于简单的买卖和付出买卖，例如AMM、现货买卖、付出、NFT铸造和买卖。StarkEX答应Dapps以三种形式部署：
-
ZK Rollup形式：数据存储在链上。
-
Validium形式：数据存储在链外。
-
Volition形式：结合两者。
StarkEX和StarkNET有自己的编程言语和虚拟机用于履行，不与以太坊的EVM兼容。因而，未来想在StarkNET上构建Dapps的开发人员将需求学习一种名为Cairo的新编程言语，这是StarkEX和StarkNET的本机智能合约言语。
zkSync
除了Starkware，Matter Labs也是一家相同著名的公司。Matter Labs供给的Zk Rollup产品运用PLONK完结和验证零常识证明。
第一版称为zkSync（v1），第二版称为ZkPorter（v2）。它们之间的主要区别在于数据存储是在链上还是在链下。两个版别的一起意图仅是为付出买卖服务，不如StarkEX那么多样化。
现在在运用的zkSync Era主网，TLV涨势很快。依据DeFiLlama显现，现在的TVL现已攀升到1.1亿美金规模，有超越20个项目完结了部署。
ZkEVM是由Matter Labs开发的。与此一起，Matter Labs也在推出与EVM兼容的Zk Rollup版别（ZkEVM）。该版别的本机智能合约言语是Zinc，并且它也有自己的虚拟机用于履行，具有与EVM高度兼容的特色。
Loopring
Loopring是于2019年底推出的，运用了一组名为SNARK的算法来完结和验证零常识证明。Loopring经历了屡次晋级，第一个版别仅支撑DEX（订单簿）买卖，第二个版别添加了对付出和转账的支撑，第三个版别添加了对AMM Swap的支撑，第四个版别于2021年9月推出，添加了对NFT的挖矿、转移和买卖支撑。与此一起，Loopring也正在推出与EVM兼容的Zk Rollup版别（ZkEVM）。
当然，比较一个网络，它更像一个使用。这是社区现在关于Loopring的固有印象。
这些领先的Rollup立异团队正在竞相建立其ZK Rollup处理计划的领先地位，这种竞赛将很可能推进该范畴的进一步开展。
以太坊扩展和ZK技能的未来
ZK技能是以太坊的未来。在18至24个月内，大多数大型Web3使用将建立在零常识证明的二层链上。然而，ZK Rollup也存在一些问题，例如需求高水平的开发、部署和审计技能。因为ZK技能专家较少，例如审计桥接等进程变得更加困难。
运用ZK证明进行验证的进程核算量较大，因而一些初创公司现已开发了专门的技能，如FGPA和ASIC，以进一步加速ZK证明的生成速度。因而，ZK技能可能需求数年时间才干真实成熟。
第三个问题是买卖费用的问题。大多数Rollup渠道的买卖费用比Ethereum的EVM侧链更高。这是因为每个终究的Rollup块都有必要发布到以太坊，将其费用与以太坊的费用联系起来（Zk Rollup经过只发布证明来节约费用）。因而，每个Rollup渠道只能将以太坊扩展到必定程度。
此外，之前Ebunker联合创始人Todd Ma曾说到，比较于OP系，ZK系想坚持EVM兼容十分困难。每当主网的EVM更新时，OP系能够以很小的作业量完结同步更新，继续坚持100%EVM兼容，而ZK系需求繁琐的重新电路规划和代码开发，这给研发ZK系L2的团队带来了不小的压力，并且无法完结一了百了。
Zk Rollup的开展方向
关于Zk Rollup的开展方向，从长远来看，任何一个L1能做的事情，Zk Rollup都能更好地做到。根据这种思路，我以为想要成为终极赢家的Zk Rollup处理计划有必要坚持L1的一切先进特征，例如以太坊这个L1的通用智能合约渠道、无需许可的安全性以及更低的本钱。
因而，我以为StarkNET和ZkEVM是有出路的计划。如果ZkEVM能在以太坊L1上坚持类似的开发体会，那么它将具有严重优势。关于ZkEVM，现在的规划思路实际上能够分为两种类型：
-
一种是具有自己的言语和虚拟机的Zk Rollup渠道，例如Starkware的StarkNET、Matter Labs的ZkEVM、Polygon的Polygon ZkEVM，这些渠道会运用编译器将其本机言语转换为可在ZkEVM虚拟机上履行的言语。这种处理计划有着不兼容的局限性。
-
另一种是与ZkEVM彻底兼容，无需进行任何翻译，能够直接履行solidity代码。这种处理计划更为优化，但也更难完结。
总体而言，我十分等待ZK Rollup和Optimistic Rollup将领导区块链进入一个新的时代。新的立异将不再根据L1规划，而是在L2和L3上进行，从关联的L1中获取安全性，
一起完结在传统L1上不可能完结的可扩展性。市场上有满足的空间支撑广泛的L2 Rollup处理计划，以最优化的方法迭代区块链，完结真实去中心化、可扩展和安全的区块链。咱们等待看到更多优秀的项目和技能不断涌现，推进整个区块链技能的进一步开展。
Ebunker官网：https://www.ebunker.io
来源：星球日报
