ZK-Rollups 是区块链扩展解决方案难题的最后一块吗？

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盖蒂

可扩展性长期以来一直被视为主流区块链采用面临的最大挑战之一。 尽管网络可以处理的交易数量根据与比特币、以太坊及其无数竞争对手相关的底层技术而有很大差异，但多年来，一些人认为解决“可扩展性问题”的可行的全行业解决方案就像 Moby 一样难以捉摸迪克。

情绪音乐已经开始发生变化，这在很大程度上要归功于 Solana、Polkadot、Avalanche 和 Terra 等协议的出现，这些协议通常被称为“以太坊杀手”，因为它们具有超快的确认和令人满意的低 gas 费用。 这些替代网络的到来很大程度上归功于 2020 年的 DeFi 繁荣，当时对 NFT 和 dApp 的需求激增反过来刺激了能够在以太坊达到其容量后处理交易量的区块链平台的增长。

可扩展性军备竞赛

可以说，可扩展性问题已通过多种方式得到解决。 例如，Solana 使用的共识系统结合了历史证明和称为 Tower BFT 的实用拜占庭容错的自定义实现。 这些创新共同帮助 Solana 每秒处理高达 65,000 笔交易 (tps)。 与此同时，Polkadot 使用分片，在这个过程中，被称为“平行链”的独立链独立连接到主中继链并根据自己的规则执行并行交易。 根据创始人 Gavin Wood 的说法，通过减轻主链的负担，Polkadot 最终可以达到 100 万 tps。

尽管似乎对以太坊的堡垒发起了无休止的猛攻，但智能合约平台有自己的自吹自擂计划来解决由于 DeFi 爆炸而不断阻碍其当前迭代的可扩展性问题。 期待已久的以太坊 2.0 升级预计将处理 100,000 tps，尽管绝大多数交易实际上预计将通过 ZK-Rollups 进行链下处理，这是一种结合了链上和链下流程的新颖解决方案。

ZK-Rollups 被描述为“通过将大量传输处理整合到单个事务中来提高可扩展性的第 2 层结构”，通过减少事务中的数据量，极大地减少了验证块所需的计算和存储资源。 这可以通过加密零知识证明 (ZKP) 实现，即一方可以证明他们知道或拥有某些东西，而无需交出有关他们知道或拥有什么的任何信息。

由于此类有效性证明 (SNARK) 可以立即验证，因此它们能够显着提高吞吐量和可扩展性等指标，同时降低用户的交易费用。

以太坊驱动的 DeFi 平台 Centrifuge 的联合创始人兼首席执行官 Lucas Vogelsang 表示：“零知识证明的独特之处在于，即使通过它们验证的工作量显着增长，它们仍然很小，这将使它们非常即使区块链本身的规模更大，也很有吸引力。”

Vogelsang 对这项技术非常熟悉。 Centrifuge 通过将现实世界资产标记为 NFT 来释放流动性，它允许开发人员在其去中心化应用程序中利用 ZKP，这要归功于与 zkSNARKs（零知识简洁非交互式知识论证）工具箱 ZoKrates 的集成。 通过利用零知识证明，Centrifuge 使其网络中的所有交易对任何第三方都完全隐藏。 这意味着在铸造代表该资产的 NFT 时，敏感信息（例如您对昂贵房地产的所有权）不会公开。

以太坊向更环保的权益证明 (PoS) 模型的过渡，再加上节能 ZK 技术的使用，再及时不过了。 本周，欧洲证券和市场管理局副主席呼吁完全禁止工作量证明（PoW）系统。 Erik Thedèen 敦促欧盟监管机构取缔比特币和以太坊网络目前使用的 PoW 挖矿，转而推广 PoS。

ZK-Rollups 能否提升 NFT 空间？

Centrifuge 并不是唯一一个使用 ZK 技术的以 NFT 为重点的以太坊项目。 另一个，Immutable X，创建了一个新的第 2 层扩展解决方案，将 NFT 特定的交换和证明逻辑与执行平台 StarkWare 开发的开创性汇总技术相结合。

后者专有的可扩展性引擎 StarkEx 使这家总部位于悉尼的区块链游戏企业能够扩大 NFT 经济的吸引力，由于交易费用飙升，NFT 经济被指责为类似于围墙花园。 由于所有交易都捆绑在链下，Immutable X 用户能够廉价快速地铸造和交易 NFT，而不会牺牲领先的 NFT 网络以太坊的安全性或网络效应。 Immutable X 能够以接近零的 gas 费用处理高达 9,000 tps 的数据，预计将大幅提升交易者、收藏家和创作者的用户体验。

“ZK-Rollups 是迄今为止扩展高吞吐量交易的最简单方法，同时仍继承 L1 的安全性，”Immutable X 联合创始人兼总裁 Robbie Ferguson 说，“我们已经看到大量价值因黑客攻击而损失今年在侧链或替代 L1 上，所以这对于构建 NFT 的项目和游戏来说是一个非常现实的问题。

“全球游戏、收藏品和 IP 对 NFT 的需求使扩展解决方案从维生素转变为止痛药。 当我们有一家大型游戏工作室全力投入 NFT 时，它们将淹没 NFT 交易量的其余部分，因此必须有一个解决方案，该解决方案在创建或交易这些资产时所需的 gas 成本恰好为零。”

有趣的是，Immutable X 的 zkSTARKs 证明与前面提到的 zkSNARKs 对应物有些不同。 前者更大的证明尺寸意味着它们需要更长的时间来验证，因此需要更多的气体。 尽管如此，StarkWare 还是从以太坊基金会获得了 1200 万美元的资助，并迅速成为业界首选的扩展解决方案之一。

当然，以太坊并不是唯一在零知识技术上投入巨资的区块链。 NFT 狂热的另一家工厂 Polygon 最近以 4 亿美元收购了以太坊扩展初创公司 Mir Protocol，自 2021 年 8 月以来，其对 ZK 的投资高达 6.5 亿美元。专注于 Polygon 的 ZK Rollup 预计将于今年晚些时候落地。 然后是 Syscoin，一个声称代表最好的比特币、以太坊和 ZK 技术的网络。

Syscoin 的网络增强虚拟机 (NEVM) 实际上确实结合了行业蓝带区块链的元素。 结算由比特币的工作证明 (PoW) 安全模型通过合并挖掘保护，开发人员可以使用他们在以太坊环境中工作时习惯的熟悉的 EVM 工具和资源部署智能合约。

在 Syscoin 上实施 ZK-Rollups 意味着从 2022 年第一季度开始，该网络将能够每秒处理 210,000 笔交易。DeFi 平台 Mute 已经准备在 Syscoin 的 NEVM 上使用汇总，因为它努力创建一个快速、注重隐私的财务套件。

Syscoin 的首席技术官 Jagdeep Sidhu 预测说：“直到有用的量子计算出现，我才看到另一种形式的技术成就像零知识证明一样具有里程碑意义。”

“通过我们首选的扩展方法，我们正在召唤一种创造规模经济的方法。 ZK-Rollups 通过摊销交易数量来清除此类系统中的瓶颈。 此外，正在开发更高效的 ASIC（加密货币挖掘所需的专用硬件）零知识证明系统，以进一步降低计算成本。”

不同的观点

显然，ZK-Rollups 在区块链世界中留下了深刻的印象。 但以太坊创始人 Vitalik Buterin 发出了谨慎的声音，表示他相信“需要多年的改进和审计，人们才能完全放心地将他们的资产存储在 ZK-Rollup 中”。

Sidhu 更乐观，“最终，最终用户很可能会使用某种 ZK-Rollup 系统，在这种系统中，他们结算的内容大部分时间都会从他们那里抽象出来，他们将使用 Web3 应用程序，而无需任何技术知识。这一切皆有可能，与今天的普通智能手机用户没有什么不同。”

谈到 ZK-Rollups，人们普遍认为我们只是在悬崖边上。 随着网络和解决方案报废和争夺市场份额，广泛的扩展可能会具有激烈的竞争力，但随着吞吐量、安全性和便利性的提高，用户最终将成为受益者。

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原文链接：https://www.forbes.com/sites/lawrencewintermeyer/2022/01/20/are-zk-rollups-the-last-piece-of-blockchains-scaling-solution-puzzle/

原文作者：globalcryptopress

编译者/作者：wanbizu AI

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