zkEVM方案对比：探索以太坊扩展性的未来

zkEVM技术正在推动以太坊的大规模应用。面对众多选择，哪一个方案最为出色？本文将对比分析PolygonzkEVM（及其2.0版本）、zkSync Era、Linea、Scroll和Taiko等主流zkEVM解决方案，为您提供一份全面的zkEVM指南。

zkEVM简介

zkEVM是一种二层网络技术，负责处理交易并将证明发回以太坊主网。它们利用零知识证明(ZK)和EVM兼容性来减轻以太坊主网的计算负担，提高可扩展性，同时不影响安全性和去中心化程度。

然而，并非所有zkEVM都相同。根据以太坊创始人Vitalik Buterin的分类框架，zkEVM可分为不同类型，从以太坊等效（1型）到EVM兼容（4型）不等。主要的权衡在于EVM兼容性与性能之间的平衡。

主流zkEVM方案对比

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

Polygon Labs于2023年6月提议将Polygon PoS升级为zkEVM validium。Polygon PoS拥有强大的生态系统，包括超过2B的链上资产(TVL)、数万个去中心化应用(dApp)以及每天约250万笔交易。

将PoS迁移到zkEVM validium将保留其网络效应和低廉的费用，同时不影响现有的应用程序、用户和开发者体验。Polygon 2.0（提议的zkEVM validium）被认为是其Polygon zkEVM Rollup的一个成本更低、吞吐量更高的版本。

Validium相比Rollup的主要优势在于：

• 更低的费用，因为不消耗昂贵的以太坊Gas
• 更高的可扩展性，不受限于可发布到以太坊的交易数据量

然而，Validium需要确保以太坊之外的交易数据可用性，这可能具有挑战性。但Polygon PoS现有的100多个验证器可以作为数据可用性的高度安全可靠的保证。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM是一个3型ZK-Rollup，目标是与EVM等效。它通过保留EVM操作码兼容性，在与现有以太坊工具和客户端合作时提供更大的可扩展性。

Polygon zkEVM的主网于2023年3月推出，目前网络上的TVL约为5400万美元。它与Polygon 2.0相辅相成：

• Polygon zkEVM（Rollup）：费用稍高，吞吐量稍低，但提供最高级别的安全性，适合处理高价值交易的应用程序（如DeFi）。
• Polygon 2.0（zkEVM validium）：提供最高的可扩展性，适合交易量大且费用低的应用程序（如Web3游戏、社交）。

zkSync Era

zkSync Era目前是4型zkEVM，由Matter Labs构建，于2023年3月上线。其目标不是EVM等效，而是通过自定义虚拟机(VM)提高证明生成速度。Era原生支持以太坊加密原语，简化了Hardhat插件的测试，并通过原生帐户抽象改进了用户体验。

zkSync Era使用LLVM编译器，将Solidity、Vyper和Yul代码转换为zkSync VM上的可执行代码，并计划未来兼容Rust和C++。它拥有强大的L1-L2合约消息传递系统，便于开发者在以太坊和zkSync上的合约之间传递数据。

即将推出的zkPorter集成将为用户提供高安全性zkRollup账户和具有稳定交易费用的zkPorter账户选择。作为唯一的4型zkEVM，其自定义虚拟机在zkSync Era上启用了某些独特功能和更高的可扩展性。

Linea

Linea由ConsenSys构建，目前是3型zkEVM。其Alpha主网于2023年7月推出，已积累了5000万美元的TVL。Linea的独特之处在于能够根据以太坊虚拟机规范执行未更改的原生字节码，目标是在未来提供2型zkEVM。

Linea直接使用Solidity编译后的字节码来生成智能合约的ZK证明，降低了错误和黑客攻击的风险。对用户而言，这意味着类似于以太坊的安全性，但交易成本大幅降低。

Scroll zkEVM

Scroll是以太坊上的zk-Rollup，目前是3型zkEVM，计划转变为2型。其长期目标是优先考虑EVM兼容性和去中心化，而非ZKP快速生成，最终向1型zkEVM发展。

Scroll的alpha测试网已向公众开放，目前仍处于3型zkEVM阶段。

Taiko

Taiko与Scroll类似，是一个广义的zk-Rollup，旨在成为1型原生zkEVM。Taiko采取了与Scroll不同的方法，从一开始就优先考虑去中心化而非速度。

尽管ZKP生成速度较慢，但Taiko从一开始就致力于使其组件去中心化，并最大化EVM兼容性。Taiko的1型测试网目前可用。

结语

L2开发和采用对于以太坊的未来发展及解决区块链可扩展性问题至关重要。每个zkEVM方案都有其独特优势和挑战，但它们都在推动构建一个更易于访问的Web3生态系统方面发挥着关键作用。随着技术的不断演进，我们期待看到这些解决方案如何继续推动以太坊生态系统的发展和创新。