区块链面临着可扩展性问题，这导致交易处理时间缓慢且成本高昂。为了解决这个长期存在的问题，零知识 (ZK) Rollup 已成为一种有前途的解决方案。
ZK Rollups 是第 2 层解决方案，它将多笔链下交易捆绑在一起，并向主区块链提交其有效性的简明证明。此证明使用零知识加密生成，可在不泄露其详细信息的情况下验证链下交易的合法性。
这样做可以减少主区块链的计算负荷，从而实现更快、更具成本效益的交易处理，同时保持安全性和去中心化。
但是 ZK Rollups 有哪些不同类型，它们在哪里有实际应用呢？
在这篇博客中，我们将讨论各种 ZK Rollup 网络，比较它们的特性，并列出利用这些扩展解决方案的流行 dApp。
ZK Rollups 如何运作？
ZK Rollups 的运作方式是处理链下交易，然后以压缩格式将结果记录在主区块链上。此过程涉及两个关键组件：核心基础设施和执行流程。
核心基础设施包括链上合约和链下虚拟机。
部署在以太坊上的链上合约负责存储汇总区块并管理状态更新。
另一方面，链下虚拟机负责处理交易的计算和存储。
这种分离允许高效处理，同时通过零知识证明（ZKP）保持安全性。
在执行过程中， sequencer 将多个交易批量提交给 ZK rollup 合约，交易在链下处理，并生成有效性证明以确认其正确性。
然后，生成这些证明（如zk-SNARK或 zk-STARK），并提交到以太坊，由验证者合约进行检查。如果交易有效，则接受新状态并将其记录在以太坊区块链上。
5 个热门的 ZK Rollup 项目
下面，我们重点介绍了五个最受欢迎和最具影响力的 ZK Rollup 项目，它们正在区块链生态系统中掀起波澜。
莱尼亚
Linea是一个基于 ZK rollup 的第 2 层网络，使开发人员能够在 Linea 上部署新的或现有的以太坊应用程序，而无需重写或调整代码。
它的架构由三部分组成：
Sequencer：负责执行交易、批处理交易并提交给网络。
证明者：生成零知识证明来验证序列器处理的交易的正确性。
桥接中继器：促进 Linea 与其他网络（包括以太坊主网）之间的数据传输。
使用 Linea 的好处有：
Linea 可以直接从 Solidity 编译后的字节码生成 ZK 证明。这种方法降低了在为不同平台翻译或改编代码的过程中可能出现的错误和漏洞的风险。
Linea 旨在提供与以太坊非常相似的用户体验；开发人员和用户可以使用与以太坊交互时习惯的相同钱包、工具和界面。这意味着他们可以轻松过渡到 Linea。
滚动 zkEVM
Scroll 是一种 Type-3 zkEVM解决方案，专注于安全性、透明度以及创建可靠的、分散的基础设施，与以太坊的原则和用户体验紧密结合。
它的架构由三部分组成：
结算层：该基础层与以太坊集成，确保 Scroll 运行的数据可用性和秩序。它在验证有效性证明以及促进以太坊和 Scroll 之间的消息和资产转移方面发挥着至关重要的作用。
排序层：在此层，执行节点处理指向 Scroll 排序器的交易和来自以太坊桥接合约的交易，并创建 L2 区块。此外，Rollup 节点会批量处理这些交易，将其数据发布到以太坊以实现透明度，并向以太坊提交有效性证明，以确保交易的最终性和完整性。
证明层：该层由一个证明者网络组成，这些证明者生成 zkEVM 有效性证明，以确认 L2 交易的准确性。验证完成后，该层中的协调器将分配证明任务，并将生成的证明传送给 Rollup 节点，以便在以太坊区块链上完成。
以下是基于 Scroll 构建的好处：
去中心化证明：Scroll 允许任何人通过质押其原生代币 SCR 成为 Roller。这种去中心化方法可确保证明过程不受少数实体控制。
低证明成本：Scroll 采用创新技术降低证明成本，使得计算资源有限的参与者也能加入 Roller 网络。
多边形zkEVM
Polygon 开发了一套零知识汇总 (ZK 汇总)，以在不损害去中心化或安全性的情况下提高以太坊的吞吐量。以下是不同的 Polygon ZK 汇总解决方案：
Zero： Zero 是一种与 EVM 兼容的汇总解决方案，它采用名为 Plonky2 的递归证明系统来降低与生成有效性证明相关的计算成本。
Hermez：Hermez 采用独特的“效率证明”系统，使用户能够充当排序器（批量处理交易）或聚合器（负责生成 ZK 证明）。这种模式大大降低了集中化风险，并降低了网络上发生恶意活动的可能性。
Nightfall： Polygon Nightfall 将乐观汇总与零知识加密相结合，为机构提供私人交易。
Miden： Miden 是基于 STARK 的通用 ZK Rollup，可在本地执行智能合约并仅向网络提交证明。这种设计可以并行处理交易，从而显著提高效率和可扩展性。此外，与其他基于 STARK 的 Rollup 不同，Miden 与 EVM 兼容。这简化了开发过程。
zkEVM： Polygon 的 zkEVM解决方案与 EVM 等效，这意味着它与以太坊虚拟机保持操作码兼容性，从而使开发人员能够以最少的支持将他们的智能合约带入网络。
Polygon 2.0： Polygon 2.0 将现有的 Polygon PoS 网络升级为 zkEVM validium，集成零知识证明以增强安全性和性能。这种转变可以显著降低费用并提高可扩展性，而不会改变用户和开发人员的体验。
使用 Polygon 的 ZK Rollups 的一个显著好处是：
快速生成证明： Polygon 的 ZK Rollups 大大加快了生成有效性证明的过程。这确保了更快的交易处理速度并增强了网络上的整体用户体验。
斯塔克网络
StarkNet 使用名为 zk-STARK 的专有证明系统来确保交易的正确性，而不会泄露敏感数据。这提高了 dApp 的隐私性和安全性。
其架构包括：
用户账户：以智能合约的形式实现，比以太坊的外部自有账户 (EOA) 更具灵活性。这允许创建更好的钱包恢复机制。
序列器：接收、排序、验证并将交易打包成区块的链下组件。
证明者：生成加密证明，证明序列器执行的计算的完整性。
完整节点：保存所有交易的记录并跟踪系统当前的全局状态。
验证者和核心智能合约：验证者验证证明并且核心合约记录状态变化的链上组件。
使用 StarkNet 的好处如下：
原生账户抽象 (AA)：在 StarkNet 中，AA 集成在协议级别，并合并外部拥有账户 (EOA) 和智能合约账户 (SCA)。这简化了开发过程，因为开发人员可以将所有账户视为具有智能合约功能。换句话说，无需将 EOA 重新编程为 SCA
降低交易成本： StarkNet 通过优化第 1 层调用数据成本显著降低了以太坊上的交易费用，而交易费用通常占总交易费用的 95%。
zkSync 时代
zkSync Era 是 zkSync 协议的高级版本，旨在提高效率和可扩展性。它支持几乎所有基于以太坊虚拟机 (EVM) 的智能合约，从而提供更强大和用户友好的体验。
以下是使用此解决方案的一些好处：
增强的可扩展性和效率： zkSync Era 的架构，特别是其对智能合约和内存管理的高效处理，与传统的以太坊和以前版本的 zkSync 相比，提高了可扩展性和效率。
提高安全性和开发者体验：通过支持几乎所有基于 EVM 的智能合约并最大限度地减少重复安全审核的需要，zkSync Era 为开发者提供了更安全的环境和更好的体验。
不同 ZK Rollup 方案的比较
5 个使用 ZK Rollups 的应用程序
以下五个应用程序利用了各种 ZK Rollup 解决方案。
之字形
ZigZag Exchange 是一个去中心化交易所 (DEX)，它利用 Zk rollup 的强大功能来优化其订单簿并为用户提供无与伦比的交易体验。
通过采用 zkSync 协议，DEX 可确保用户以最低费用执行交易，从而提供快速安全的交易环境。这种方法还使 ZigZag 能够为其用户提供与中心化交易所相同的有竞争力的报价，无论订单规模如何。
主要特点：
成本效益交易
可比报价
科莫科
Comoco 是一个由 Starknet 提供支持的项目，旨在构建未来的 NFT IP 基础设施。该平台致力于实现无缝 NFT 交易和许可，以实现无限的创造力，并引入了区块链支持的 AI 模型，从而提升各个领域的创新。
此外，Comoco 的区块链代码和 API 解决方案改变了传统格局，为软件开发和利用提供了增强的安全性、透明度和效率。
主要特点：
创新的 NFT 交易
高效的区块链解决方案
亚瑟交易所
Arthur Exchange 是一个启动板和 DEX，它彻底改变了 Linea 区块链上的去中心化金融 (DeFi)。作为首个启动板，Arthur 旨在丰富 Linea 生态系统并支持新协议。
对于 DEX 交易，该交易所利用双重自动化 AMM 框架。该模型引入了定向费用，使用户能够以前所未有的灵活性和效率进行去中心化交易。
主要特点：
丰富 Linea 生态系统
提高 AMM 灵活性
介子
Meson 利用 ZK Rollup 技术促进跨链交易，确保交易快速且经济高效。该平台拥有 1-2 分钟的快速交换完成时间，确保交易高效。它还引入了元交易，使用户能够绕过 Gas 费用和 LP 来支付成本。
此外，Meson 使用原子交换技术进行交易，确保资产始终处于用户的控制之下，而无需依赖第三方的参与。
主要特点：
快速交易
成本优化
零贷
zkLend 是一个货币市场平台，由 Starknet 先进的 zk-rollup 技术提供支持，旨在改变 DeFi。它是无需许可的，允许用户通过钱包无缝地存入和借入数字资产，并从借出的资产中赚取收益。
用户还可以使用存入的资产作为额外借款的抵押品，且没有锁定期。此功能重新定义了 DeFi 的可访问性，为用户参与流动性提供和资产借贷提供了高效的生态系统。
主要特点：
无缝存款和借款
无锁定期的抵押借款
ZK Rollups 的未来
通过有效地处理链下交易并减少主区块链的负载，ZK Rollups 提供了一种可扩展、安全且经济高效的解决方案。
随着这些技术不断发展并与从金融到游戏等各种应用相结合，它们将重新定义区块链网络的效率和可访问性。
