ZK-Rollups 是區塊鏈擴展解決方案難題的最後一塊嗎？

長期以來，可擴展性一直被視為主流區塊鏈採用面臨的最大挑戰之一。 儘管網絡可以處理的交易數量根據與比特幣、以太坊及其無數競爭對手相關的底層技術而有很大差異，但多年來，一些人認為針對“可擴展性問題”的可行的全行業解決方案與Moby 一樣難以捉摸。迪克。 

情緒音樂已經開始發生變化，這在很大程度上要歸功於Solana、Polkadot、Avalanche 和Terra 等協議的出現，這些協議因其超快的確認速度和令人滿意的低Gas 費而經常被稱為“以太坊殺手”。 這些替代網絡的出現在很大程度上要歸功於2020 年DeFi 的繁榮，當時對NFT 和dApp 的需求激增反過來又刺激了能夠在以太坊達到其容量後處理交易量的區塊鏈平台的增長。

可擴展性軍備競賽

可以說，可擴展性問題已通過多種方式得到解決。 例如，Solana 使用的共識系統結合了歷史證明和實用拜占庭容錯的自定義實現（稱為 Tower BFT）。 這些創新共同幫助 Solana 每秒處理高達 65,000 筆交易 (tps)。 與此同時，Polkadot 使用分片，在這一過程中，被稱為“平行鏈”的獨立鏈獨立連接到主中繼鏈，並根據自己的規則執行並行交易。 根據創始人 Gavin Wood 的說法，通過減輕主鏈的負擔，Polkadot 最終可以達到 1 萬次吞吐量。

儘管以太坊的堡壘看似無休止的攻擊，但該智能合約平台有自己大肆宣揚的計劃來解決可擴展性問題，由於 DeFi 的爆炸式增長，該問題一直阻礙其當前的迭代。 期待已久的以太坊 2.0 升級預計將處理 100,000 tps，儘管絕大多數交易實際上預計將通過 ZK-Rollups（一種結合了鏈上和鏈下流程的新穎解決方案）進行鏈下處理。

ZK-Rollups 被描述為“通過將大量傳輸處理整合到單個事務中來提高可擴展性的第 2 層結構”，通過減少事務中的數據量，大大減少了驗證塊所需的計算和存儲資源。 這是通過加密零知識證明（ZKP）實現的，一方可以證明他們知道或擁有某些東西，而無需放棄任何相關信息 他們知道或擁有什麼. 

由於此類有效性證明（SNARK）可以立即驗證，因此它們能夠顯著提高吞吐量和可擴展性等指標，同時大幅降低用戶的交易費用。

以太坊驅動的DeFi 平台Centrifuge 的聯合創始人兼首席執行官Lucas Vogelsang 表示：“零知識證明的獨特之處在於，即使使用它們驗證的工作量顯著增長，它們仍然很小，這將使它們非常有用。”即使區塊鏈本身規模更大，也很有吸引力。”

福格申對這項技術非常熟悉。 Centrifuge 通過將現實世界資產代幣化為 NFT 來釋放其流動性，通過與 zkSNARK（零知識簡潔非交互式知識論證）工具箱 ZoKrates 的集成，開發人員可以在其去中心化應用程序中利用 ZKP。 通過利用零知識證明，Centrifuge 能夠對任何第三方完全隱藏其網絡上的所有交易。 這意味著敏感信息（例如您對昂貴房地產的所有權）在鑄造代表該資產的 NFT 時不會公開。

以太坊向更環保的權益證明 (PoS) 模型的過渡，再加上節能 ZK 技術的使用，實在是太及時了。 本週，歐洲證券和市場管理局副主席呼籲完全禁止工作量證明（PoW）系統。 Erik Thedèen 敦促歐盟監管機構取締比特幣和以太坊網絡目前使用的 PoW 挖礦，轉而推廣 PoS。

ZK-Rollups 能否提升 NFT 空間水平？

Centrifuge 並不是唯一一個利用 ZK 技術專注於 NFT 的以太坊項目。 另一個公司 Immutable X 創建了一種新的第 2 層擴展解決方案，該解決方案將 NFT 特定交換和證明邏輯與執行平台 StarkWare 開發的開創性匯總技術相結合。 

後者的專有可擴展性引擎 StarkEx 使這家總部位於悉尼的區塊鏈遊戲企業能夠擴大 NFT 經濟的吸引力，由於交易費用飛漲，NFT 經濟被指責為類似於圍牆花園。 由於所有交易都是鏈下捆綁的，Immutable X 用戶能夠廉價、快速地鑄造和交易 NFT，而不會犧牲領先的 NFT 網絡以太坊的安全性或網絡效應。 Immutable X 能夠以接近零的 Gas 費用處理高達 9,000 tps 的數據，預計將大幅提升交易者、收藏家和創作者的用戶體驗。

Immutable X 聯合創始人兼總裁 Robbie Ferguson 表示：“ZK-Rollups 是迄今為止擴展高吞吐量交易的最簡單方法，同時仍然繼承了 L1 的安全性，我們已經看到黑客造成了大量價值損失。今年在側鍊或替代L1 上，所以這是構建NFT 的項目和遊戲的一個非常現實的問題。

“遊戲、收藏品和 IP 領域對 NFT 的全球需求使得擴展解決方案從維生素變成了止痛藥。 當我們有一家大型遊戲工作室全力投入 NFT 時，它們將淹沒其餘 NFT 交易量的總和，因此必須有一個解決方案，用於創建或交易這些資產的 Gas 成本精確為零。”

有趣的是，Immutable X 的 zkSTARKs 證明與前面提到的 zkSNARKs 證明有些不同。 前者的證明尺寸較大，意味著驗證時間較長，因此需要更多的 Gas。 儘管如此，StarkWare 仍獲得了以太坊基金會 12 萬美元的資助，並迅速成為業界首選的擴展解決方案之一。

當然，以太坊並不是唯一在 ZK 技術上投入巨資的區塊鏈。 NFT 狂熱的另一家工廠Polygon 最近以400 億美元收購了以太坊擴容初創公司Mir Protocol，自650 年2021 月以來對ZK 的投資達到了XNUMX 億美元。專注於Polygon 的ZK Rollup 預計將在今年晚些時候落地。 然後是 Syscoin，一個聲稱代表比特幣、以太坊和 ZK 技術精華的網絡。

Syscoin 的網絡增強虛擬機（NEVM）實際上結合了行業藍帶區塊鏈的元素。 結算由比特幣的工作量證明 (PoW) 安全模型通過合併挖礦來保護，開發人員可以使用他們在以太坊環境中工作時習慣的熟悉的 EVM 工具和資源來部署智能合約。

ZK-Rollups 在Syscoin 上的實施意味著從210,000 年第一季度開始，該網絡將能夠每秒處理1 筆交易。 DeFi 平台Mute 已經準備在Syscoin 的NEVM 上使用Rollups，因為它致力於創建一個快速、注重隱私的網絡財務套件。

Syscoin 的首席技術官 Jagdeep Sidhu 預測道：“直到有用的量子計算出現，我才會看到另一種形式的技術成就，如零知識證明一樣具有里程碑意義。”  

“通過我們首選的擴展方法，我們正在尋找一種創造規模經濟的方法。 ZK-Rollups 通過攤銷交易數量來消除此類系統的瓶頸。 此外，正在開發更高效的 ASIC（加密貨幣挖掘所需的專用硬件）零知識證明系統，以進一步降低計算成本。” 

不同的觀點

顯然，ZK-Rollups 在區塊鏈世界中留下了深刻的印象。 但以太坊創始人 Vitalik Buterin 表達了謹慎的態度，表示他相信“需要數年的改進和審計才能讓人們完全放心地將資產存儲在 ZK-Rollup 中”。

Sidhu 更為樂觀，“最終，最終用戶很可能會使用某種 ZK-Rollup 系統，他們解決的問題大部分時間都會被抽像出來，他們將使用 Web3 應用程序，而無需了解 WebXNUMX 應用程序的技術。這一切皆有可能，與當今的普通智能手機用戶沒有什麼不同。”

當談到 ZK-Rollups 時，人們普遍認為我們還處於懸崖邊。 隨著網絡和解決方案爭奪市場份額，廣泛的擴展可能會帶來激烈的競爭，但隨著吞吐量、安全性和便利性的提高，用戶最終將成為受益者。