区块链可扩展性的竞赛
随着加密货币的使用范围不断扩大，解决区块链网络的可扩展性挑战变得至关重要。拥堵的区块链可能导致交易速度变慢和费用增加。为了解决这个问题，主要有两种方法：第 1 层和第 2 层解决方案。
- 第 1 层解决方案：第 1 层解决方案涉及修改区块链本身的核心架构，以提高系统的整体吞吐量。分片是这种方法的一个突出例子。通过将区块链划分为单独的部分，分片可以提高系统的容量并促进同时进行交易处理。
- 第 2 层解决方案：第 2 层解决方案在现有区块链基础设施之上运行。在此框架中，交易在链下处理，然后汇总，然后记录在主区块链上。第 2 层中值得注意的技术包括状态通道、侧链和汇总。Zk-rollups 是一种利用零知识证明的特定类型的Rollup。
什么是 Zk-Rollups？
要掌握 zk-rollups，首先必须理解 rollups 和零知识证明的概念。
什么是 Rollups？
Rollups 使区块链能够整合交易数据并在链下处理。处理后，结果将提交给主链。这种同步处理有助于防止区块链拥塞，并允许更快、更经济高效的计算。Rollups 可分为两种类型：Optimistic Rollups 和 zk-rollups。
- 乐观汇总：乐观汇总假设所有捆绑交易都是有效的。在这些交易记录到区块链上之前，它们会经历一个等待阶段，在此期间网络可以对任何潜在的可疑交易提出争议。
- Zk-Rollups：与 Optimistic Rollups 相比，zk-Rollups 使用零知识驱动的有效性证明来验证每笔交易。尽管实施 zk-Rollups 更为复杂，但它们消除了争议解决阶段的需要，从而加快了交易处理速度。
什么是零知识证明？
零知识证明 (ZKP) 是一种加密机制，允许一方（证明者）向另一方（验证者）证明特定断言是真实的，而无需透露有关该断言的任何机密细节。
ZKP 必须具备三个特质：零知识证明（ZKP）具有三个基本特征：
完整性：如果陈述准确且双方诚实，则证明将始终如一地证实其真实性。
健全性：除极其罕见的情况外，不真实的证明者不应能够欺骗诚实的验证者接受虚假陈述为有效的。
零知识：这是最关键的方面。在流程结束时，验证者仅了解语句的有效性，而对其实际内容没有任何了解。
ZKP 如何运作？
ZKP的流程可以分为三个关键阶段：
- 见证人：在初始阶段，证明者与验证者共享一条秘密信息，称为“见证人”。目的是证明证明者可以访问特定数据而无需直接透露。该见证人会创建一组只有合法证明者才能准确回答的问题。
- 挑战：在此阶段，验证者向证明者提出从既定集合中抽取的随机问题。
- 响应：证明者正确回答了验证者的问题，从而证实了他们的可信度。
Zk-Rollups 如何工作？
Zk-rollups 由两个主要组件组成：
- 链上合约：智能合约控制 zk-rollup 协议的运行。其中包括主合约（用于存储Rollup区块、跟踪存款和实施密钥更新）和验证者合约（用于验证生成的 ZKP）。
- 链下虚拟机：这些虚拟机在主区块链之外执行交易。它们独立于基础链运行，从而提高效率。
Zk-rollups 与区块链紧密相连，以独特的方式运作。它们不会让区块链负担每笔交易的细节，而是提供汇总摘要，帮助保持底层的精简和高效。
使用 Zk-Rollups 的优缺点：zk-rollups 有哪些优势？让我们来探索一下这些好处。
zk-Rollups 的优点
提高吞吐量：Zk-rollups 通过将交易执行转移到更高效的计算环境来提高整体吞吐量。由于交易不是在主链上单独处理的，因此这种方法显著提高了容量。
减少拥堵：通过最大限度地减少区块链膨胀，zk-rollups 有助于主层上的操作更加顺畅。全节点只需存储零知识证明，而不是整个数据集，这有助于提高效率。
降低费用：随着拥堵的减少，zk-rollups 有助于降低整个网络的交易费用。
增强的安全措施：Zk-rollups 包含安全协议，即使Rollup网络出现问题，用户也可以提取资金。与其他在网络中断期间可能危及用户资金的解决方案相比，这是一个显著的优势。
更快的交易挑战期：在 zk-rollups 中，只需要验证有效性证明，这加速了交易挑战过程。
zk-Rollups 的缺点
复杂性：zk-rollups 的主要缺点在于其复杂性。与 Optimistic Rollups 相比，它们的实现要复杂得多。
基础层的限制：尽管 zk-rollups 具有优势，但它仍然受到底层基础层功能的限制。
流动性碎片化：任何第 2 层解决方案都可能导致生态系统内流动性碎片化。基础层协议流动性不足可能会带来潜在挑战。
结束语
可扩展性通常被视为区块链技术的“圣杯”。如果系统不能以最佳方式运行，它就是无效的。乐观汇总和 zk 汇总都为长期存在的可扩展性问题提供了优雅的解决方案。特别是 zk-rollups，承诺更快的交易速度、减少拥塞和增强安全性。虽然它们很复杂，但其潜在好处是巨大的。对于那些对数字货币的未来感兴趣的人来说，了解 zk-rollups 至关重要。由于我们的目标是提高区块链性能，现在是探索 zk-rollups 前景的最佳时机。
免责声明
本内容按“原样”提供，仅供一般信息和教育目的，不作任何陈述或保证。不应将其解释为财务、法律或专业建议，也不旨在认可任何特定产品或服务。建议寻求合格专业顾问的指导。如果本文包含第三方的贡献，则所表达的观点为贡献者的观点，并不一定代表 Venkate Academy 的观点。请参阅我们的完整免责声明以了解更多详情。数字资产价格可能会大幅波动。您的投资价值可能会上升或下降，您可能无法收回最初投资的金额。您对自己的投资选择负全部责任，Venkate Academy 对您可能遭受的任何损失概不负责。本材料不应被视为财务、法律或专业建议。有关更多信息，请参阅我们的使用条款和风险警告。
