以太坊:零知識證明(ZKP) 如何改變以太坊的游戲規則？

本文將探討零知識證明的發展應用，探討當前有哪些熱門的項目、為什么這項技術有望成為以太坊擴容方案的重大解決方案。

從區塊鏈層面出發，以太坊生命的初始階段是單一的。這意味著在最初的幾年里，Layer1以太坊主網全權負責執行自己的交易，促進自己的網絡安全，并為自己的數據可用性提供服務。

然而，在過去的幾年里，以太坊一直在迅速轉向模塊化設計。這意味著對以太坊的運行來說，采用外部第三方解決方案對自身進行擴展，是一種理想的方式。

比如近年來，像Arbitrum和zkSync等Layer2項目的興起，它們在以太坊之外執行交易，然后有效地將批量交易“Rollup”到以太坊Layer1，在此過程中提供便宜、合理的價格和便捷的用戶體驗。

從L1到L2

今天，以太坊L1本身實現了30筆/秒的交易。但為了更好地處理全球鏈上活動，且不會造成重大網路擁塞，L2的擴展創新將給以太坊帶來更強大的能力。

Polygon Zero宣布其零知識驗證系統Plonky2已開源:8月17日消息，Polygon 旗下零知識技術開發商 Polygon Zero（原 Mir）在其社交平臺宣布其零知識驗證系統 Plonky2 已開源。

此前報道，1 月 11 日，Polygon Zero 宣布推出遞歸 SNARK 解決方案 Plonky2，并可與以太坊兼容。官方介紹，使用 Plonky2，用戶可以在筆記本電腦上僅 0.17 秒內生成遞歸零知識證明，比目前的速度快了近 100 倍。[2022/8/17 12:30:17]

具體而言，實現這樣的優秀能力有兩種主要類型的解決方案：鏈上擴展和鏈下擴展。鏈上擴展是指直接對區塊鏈進行任何更改，以提高其交易執行能力，即吞吐速度。對以太坊來說，分片就是一個例子。它把以太坊活動的負載分散到數十個主鏈，而不是單一的主網上。

金色沙龍 | 燕麗：零知識證明對于協調區塊鏈底層擴容也有很大幫助:在今日舉行的《隱私計算——區塊鏈信息安全守護者》為主題的金色沙龍中，算力智庫創始人燕麗表示，2020年1月1日，中國首部《中華人民共和國密碼法》將正式開始實施，而在這之前一直只有一部 2007年4月23日公布的《商用密碼產品使用管理規定》和《境外組織和個人在華使用密碼產品管理辦法》。很多人把這次《密碼法》和2019年“1024”中央把區塊鏈技術作為國家戰略聯系在一起。區塊鏈技術是完全基于密碼學技術，所以按照這個邏輯，如果政府要完全掌控未來區塊鏈技術的發展，首先就要完全掌控密碼學技術，而這個其中的核心是國家主權范圍之間在所有的通信安全和商業行為之間軍備競賽的升級。區塊鏈有大量擴容壓力，而為了達到這個操作，必然要犧牲系統處理效能和部分隱私。但矛盾的是，區塊鏈前期的應用場景如虛擬貨幣，數字金融等，都需要有更好的隱私保護和不容易被惡意攻擊的防護。所以若想讓區塊鏈技術落地生根，那么提高區塊鏈底層技術來滿足對于高安全性(含高完整性和高保密性)、高性能、高廣義效率的要求，也許是個穩妥做法。所以隱私計算中的零知識證明等對于協調區塊鏈底層擴容也有很大幫助。[2020/4/15]

鏈下擴展是指在鏈下執行交易執行能力，即L2。鏈下擴展不像分片一樣將L1拆分為許多主鏈，而是在外部構建第2層。以太坊的敘事也正逐漸從L1向L2轉變。

聲音 | V神評價MimbleWimble：只有零知識證明 ZK-SNARKs 等全局匿名集，才能真正保證隱私安全:針對 Dragonfly Capital 的分析師 Ivan Bogatyy 發布的關于闡述 MimbleWimble 協議有重大缺陷、Grin 網絡 96% 的交易可被破譯的文章。

以太坊創始人Vitalik在推特回應稱：如果隱私模型設置了一個中等的匿名集，那么它實際上設置了一個小范圍的匿名集。如果隱私模型的匿名集較小，則其匿名集為 1。只有全局匿名集（例如，使用 ZK-SNARKs 技術進行的加密）才真正具有安全性。[2019/11/19]

而當談到L2時，當下最受歡迎的解決方案之一是ZKRollup。這是因為在速度上，以太坊和它不在一個層級。ZKRollup可以實現大約2000TPS的速度，而以太坊目前是30TPS。

動態 | 摩根大通正在測試零知識隱私解決方案:據coindesk報道，摩根大通（JPMorgan Chase）正在測試一種名為AZTEC的零知識隱私解決方案。該協議由倫敦創業公司AZTEC開發，旨在以更低的成本和更高效的方式對區塊鏈數據進行加密。摩根大通內部人士證實，該銀行的Quorum團隊正在關注AZTEC，并且一直希望將Quorum的零知識證明工業化。[2019/3/1]

依靠以太坊安全性的同時，ZKRollup既帶來了高效的運行速度，又提供了低廉的價格，受到當前資本及市場對它的極大關注。其中一些L2項目也在飛速發展，如：

dYdX：加密貨幣和衍生品交易所，TVL達$375MLoopring：L2交易，NFTs，TVL達$121MzkSyncLite：L2交易，NFTs，TVL達$65MSpace：L2交易，NFTs，TVL達$49M

從ZKRollup到zkEVMs

ZKrollup有兩個主要架構：鏈上以太坊智能合約和基于以太坊交易和執行環境的鏈下虛擬機。

zkEVM則是與以太坊虛擬機兼容的ZKrollup，即以太坊L1的執行環境。

在以太坊開始擴容競賽時，像Arbitrum和Optimism這樣的OptimisticRollup具有巨大的優勢，因為它更容易與EVM兼容甚至完全等效。這種技術“親和力”使應用程序可以輕松地移植其代碼，并使用從L1到L2的自己喜歡的工具，這是很棒的用戶體驗。

相比之下，ZKRollup從定制的虛擬機開始，意味著項目需要進行大量的工作，即“解釋”來自EVM的代碼或使用從頭開始編寫的新代碼。

因此，zkEVM的到來代表了VitalikButerin在2021年預測的重要一步，即“隨著技術的改進，中長期來看，ZKRollup將在所有用例中勝出。

由于ZKRollup使用了加密證明，因此與OptimisticRollup相比，它們具有內置的隱私和安全優勢。當您將EVM兼容性添加到組合中時，ZKRollup有可能在未來超越OptimisticRollup。

Type1、Type2zkEVM的競賽進行時

如果說以太坊“擴容戰”是指OptimisticRollup和ZKRollup之間的競爭，以提供最佳的區塊鏈擴容解決方案。那么發生在ZKRollup內部之間的競爭也才剛剛開始，即看看哪個團隊能夠實現VitalikButerin定義的第一個“Type1”和“Type2”zkEVM。

2022年8月，Buterin提供了一種衡量zkEVM能力的方法，即以Type1到Type4的等級來對其進行評級。Type1zkEVM將與EVM完全等效，甚至可以用于升級以太坊本身，而Type4zkEVM只能與以太坊某些應用程序兼容。

也就是說，由于工作涉及較廣，Type1zkEVM的實現還需要一段時間，但是現在有多個項目正在嘗試Type2zkEVM。

例如，PolygonzkEVM是Type3zkEVM，并且正在成為Type2zkEVM，接近EVM等效。Scroll是另一個值得關注的項目，目前正在朝著Type2zkEVM發展。

相比之下，zkSyncEra通過自定義功能和zkPorter進行了增強。當然，它的可能性范圍是開放的。

迄今為止，zkEVM的最新進展項目有：

將于3月27日開啟主網測試版的PolygonzkEVM；已向Buider推出主網的zkSyncEra；剛剛發布GoerlizkEVM測試網的Scroll；處于Type3狀態并且正在升級的Starknet的KakarotzkEVM；

擴展，這是極有可能的事。與此同時，作為潛在升級的補充，從Type2以太坊本身可能會升級到Type1zkEVM，以進一步進行鏈上s到Type4s的外部zkEVM將繼續蓬勃發展，為開發人員和用戶提供以太坊L1無法提供的獨特自定義功能，如用戶體驗增強功能。

總而言之，ZKRollup的最終結果是zkEVM，而這些努力的項目中的第一個正處于推出市場的前沿。2023年也將是普遍加密用戶能夠首次嘗試zkEVM的一年，所以如果你想跟上這些團隊的最新擴展及進步，可以密切關注Polygon、zkSync、Starknet和Scroll。

在加密行業你想抓住下一波牛市機會你得有一個優質圈子，大家就能抱團取暖，保持洞察力。如果只是你一個人，四顧茫然，發現一個人都沒有，想在這個行業里面堅持下來其實是很難的。

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