zkEVM方案對比：探索以太坊擴容之路

zkEVM技術正在推動以太坊的大規模應用。面對衆多選擇，哪一個方案最爲出色？本文將對比分析PolygonzkEVM（及其2.0版本）、zkSync Era、Linea、Scroll和Taiko這幾個主要的zkEVM方案，爲讀者提供一份全面的zkEVM指南。

zkEVM簡介

zkEVM是一種二層網路解決方案，它處理交易並將證明發送回以太坊主鏈。通過結合零知識證明(ZK)技術和EVM兼容性，zkEVM能夠顯著減少以太坊主網的計算負擔，提高可擴展性，同時保持安全性和去中心化特性。

然而，不同的zkEVM方案存在差異。以太坊創始人Vitalik Buterin提出了一個框架，將zkEVM分爲不同類型，從以太坊等效（1型）到EVM兼容（4型）。這一分類反映了EVM兼容性與性能之間的權衡。

主要zkEVM方案對比

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

2023年6月，Polygon Labs提出將Polygon PoS升級爲zkEVM validium。Polygon PoS擁有龐大的生態系統，包括超過2B美元的鎖倉量、數萬個去中心化應用和約250萬日交易量。

將PoS遷移到zkEVM validium可以保留其網路效應和低成本優勢，同時不影響現有的應用程序、用戶和開發者體驗。Polygon 2.0作爲一個zkEVM validium，與現有的Polygon zkEVM Rollup相比，具有更低的成本和更高的吞吐量。

Validium與Rollup的主要區別在於數據可用性的處理方式。Validium將交易數據保存在鏈外，從而降低了費用並提高了可擴展性。然而，這也帶來了確保鏈外數據可用性的挑戰。Polygon PoS現有的100多個驗證器網路可以爲數據可用性提供強有力的保障。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM是一個3型ZK-Rollup，旨在實現與EVM的等效性。它保留了EVM操作碼的兼容性，從而在與現有以太坊工具和客戶端協作時提供更大的可擴展性。

Polygon zkEVM主網於2023年3月推出，目前網路上的鎖倉量約爲5400萬美元。它與Polygon 2.0相輔相成：Polygon zkEVM（Rollup）的費用略高，吞吐量略低，但提供最高級別的安全性，適合處理高價值交易的應用（如DeFi）。而Polygon 2.0（zkEVM validium）則提供最高的可擴展性，適合交易量大且需要低費用的應用（如Web3遊戲、社交平台）。

zkSync Era

zkSync Era目前是4型zkEVM，由Matter Labs開發。其主網於2023年3月上線，目前鎖倉量約爲4.5億美元，過去一個月的交易量達2700萬筆。

zkSync Era的目標不是完全等效於EVM，而是通過其自定義虛擬機(VM)提高證明生成速度。它原生支持以太坊加密原語，簡化了測試過程，並通過原生帳戶抽象改善了用戶體驗。

zkSync Era使用LLVM編譯器，將Solidity、Vyper和Yul代碼轉換爲zkSync VM上的可執行代碼，未來還計劃支持Rust和C++。它還擁有強大的L1-L2合約消息傳遞系統，便於開發者在以太坊和zkSync上的合約之間傳遞數據。

Linea

Linea由ConsenSys（MetaMask、Truffle和Infura的創建者）開發，目前是3型zkEVM。其Alpha主網於2023年7月推出，已累積了5000萬美元的鎖倉量。Linea的獨特之處在於能夠根據以太坊虛擬機規範執行未經修改的原生字節碼。

Linea直接使用Solidity編譯後的字節碼來生成智能合約的ZK證明，降低了錯誤和黑客攻擊的風險。對用戶而言，這意味着可以獲得類似於以太坊的安全性，但交易成本大幅降低。

Scroll zkEVM

Scroll是以太坊上的zk-Rollup，目前爲3型zkEVM，計劃逐步轉變爲2型和1型。Scroll的長期目標是優先考慮EVM兼容性和去中心化，而非追求ZKP快速生成。

Scroll目前的alpha測試網是3型zkEVM，已向公衆開放。成功實現1型zkEVM將是EVM兼容性、去中心化和可擴展性的終極形態，本質上是復制以太坊L1的功能。

Taiko

Taiko與Scroll類似，是一個通用型zk-Rollup，旨在成爲1型原生zkEVM。Taiko採取了與Scroll不同的方法，從一開始就優先考慮去中心化而非速度。

Taiko的1型測試網目前已可使用。與Scroll逐步增強EVM兼容性並在主網啓動時去中心化其排序器和證明器不同，Taiko從一開始就致力於這些組件的去中心化，並最大化EVM兼容性，盡管這可能導致ZKP生成速度較慢。

總結

二層網路的發展和應用對以太坊的未來至關重要，是解決區塊鏈可擴展性問題的關鍵。每個zkEVM方案都有其獨特的優勢和挑戰，但它們都在爲構建一個更加可訪問的Web3生態系統做出重要貢獻。隨着技術的不斷進步，我們可以期待看到這些方案在未來帶來更多創新和突破。