以太坊與 ZK 關係簡史

作者：Donovan Choy，Blockworks；編譯：五銖，金色財經

一切都始於以太坊。L1 太慢了。每個節點都需要冗餘地重新執行區塊中的交易以確保有效性，這限制了可擴展性。

到 2020 年，以太坊社區圍繞 rollups 聯合起來作爲擴展解決方案。Vitalik 在 2021 年關於 rollups 的里程碑式博客文章解釋了optimistic 和 zk rollups 如何擴展以太坊。

Zk rollups 在擴展方面具有技術優勢，但該技術仍然過於昂貴且遠遠落後（稍後會詳細介紹）。

因此，optimistic rollups 首先闖入市場。optimistic rollups 假設所有交易都是有效的，直到有人在七天的挑戰期內用欺詐證明對其進行挑戰。

Optimistic rollups 有效，但它們有隱藏的成本。挑戰期意味着用戶在提取資金之前需要更長的交易終結時間。鎖定流動性意味着資本效率和普遍較差的用戶體驗，尤其是在鏈互操作性方面。

與此同時，zk 正在迎頭趕上。在 ETHCC 2022 上，Polygon、zkSync 和 Scroll 都宣佈了 zkEVM，這使得 Solidity 開發人員能夠編寫代碼並證明 EVM 的執行情況——有效地讓以太坊利用零知識技術。

到 2023 年，zk rollups 開始真正獲得關注。

爲什麼 zk 證明比optimistic欺詐證明更好？也就是說，因爲與原始交易數據（兆字節大小）相比，zk 證明要小得多（~1-10 KB）。

通過使用 zk 加密來證明以太坊交易，這些高度壓縮的證明意味着更低的數據可用性成本和更好的可擴展性。

儘管 zk 正在起飛，但生成證明的成本仍然很高。根據 zkstats.io，2023 年 12 月生成 zk 證明的平均成本爲 80.21 美元。

快進到 2025 年。證明成本已降至每個證明 1.3 美元，提高了約 98.4%。

有什麼變化？

如今，zk rollup 堆棧的每個核心部分都已分解。

首先，zkVM 已經面世。這些專用虛擬機加快了 zk 開發體驗，並使有效性證明生成更加高效。在 zkVM 出現之前，開發人員需要編寫複雜的數學“電路”來證明 EVM 的執行情況。

如今，SP1、RISC Zero、Nexus 和 OpenVM 等 ZkVM 有效地使所有不具備 zk 加密專業知識的開發人員（C++、Rust）能夠民主化 zk 開發。過去，zkEVM 僅在 zk rollups 上啓用 Solidity 開發。將 zkVM 視爲比 zkEVM 更通用的概念。

其次，由於市場競爭，生成證明的成本正在下降。如今，Risc Zero、Cysic、Lagrange 和 Succinct 運營着許多競爭性市場。有些仍在測試網中，有些已投入運營。

Zk L2 也正在轉向證明聚合技術來攤銷驗證成本。其大致工作原理是將多個證明批量處理爲一個證明，從而使最終證明的驗證速度更快。

這些市場也是無需許可的，這意味着任何擁有 GPU 設備的人都可以註冊、發佈保證金並生成 zk 證明。以前，zk rollups 使用“集中式證明器”，這意味着他們從 Google 或亞馬遜租用 GPU/FPGA 硬件。

更好的證明系統也在不斷推出。這些證明系統（例如：Groth16、Halo2-KZG、STARK、Plonk、Expander）在算法上定義瞭如何構建和驗證 zk 證明的規則。它們越來越好，這意味着 zk 證明越來越小，驗證速度越來越快。這反過來意味着 zkVM 性能提升。

最後，還有建立在 zkVM 之上的 zk 協處理器。這些東西基本上允許不存在於 zk 執行環境中的鏈上應用程序利用 zk 技術的奇蹟。它這樣做的方式是將計算移到鏈下，因此與區塊鏈的執行異步運行。這使應用程序能夠計算鏈下的複雜統計數據，用 zk 證明它，然後在鏈上發佈該證明。

像 Frax、Azuki、Etherfi 和 Gearbox 這樣的應用程序正在使用 Lagrange 的 zk 協處理器來繞過以太坊 L1 的限制。

所以你明白了。這就是爲什麼 zk 是最終目標。

來源：金色財經