原文作者：William M. Peaster，由DeFi 之道編譯。
如果您深入了解加密世界，那麼您已經聽說過零知識證明（ZK Proof）及其應用已有一段時間了。他們已上線……或者非常接近上線……或者他們的某個版本就在眼前？這些信息很難跟踪。
ZK 擁有各種各樣的實現——今天我們將通過一些關於ZK 世界如何發展的更新。
ZK 的進展如何？
在區塊鏈術語中，我們認為以太坊生命的初始階段是單體的。
這意味著，在最初幾年，“第一層（L1）”以太坊主網完全負責執行自己的交易，促進自己的網絡安全，並為自己的數據可用性提供服務。
在過去的幾年裡，以太坊一直在迅速轉向模塊化設計，這意味著圍繞以太坊構建的外部第三方解決方案越來越多地被用來擴展以太坊的數據和執行需求。
模塊化以太坊丨來源：Ultra Scalable Ethereum
在數據可用性方面，Celestia 和Polygon Avail 等項目是競爭者。至於執行，近年來我們看到像Arbitrum 和zkSync 這樣的“第二層（L2）”的興起，它們在以太坊之外（即鏈下）執行交易，然後有效地將交易批量“匯總”（rollup）到以太坊L1，在此過程中提供令人難以置信的實惠和快速的用戶體驗。
今天，以太坊L1 本身每秒促成可憐的約30 筆交易（TPS）。為了更好地處理全球活動水平而不會出現嚴重的網絡擁塞（高費用、緩慢的交易），以太坊越來越依賴於擴展創新來優化其執行能力。這裡有兩種主要的解決方案類型：鏈上擴展和鏈下擴展。
鏈上擴展是指直接對區塊鏈進行的更改，以提高其交易執行能力，即吞吐速度。對於以太坊來說，一個例子是分片，一旦這項創新得到實施，將把活動負載分散到幾十個主要的、神聖的（enshrined）以太坊鏈上，而不是單一的主網上。
以太坊L2 + 分片的未來- 來自Vitalik Buterin
鏈下擴展是指外部執行環境，即L2，它促進以太坊之外的廉價和快速交易，然後將交易數據批量發佈到以太坊以完成活動並繼承以太坊的安全性。鏈下擴展不是像分片那樣將L1 分成許多主鏈，而是培養了一個由許多外部rollup 組成的二級層，這些層的可定制性非常好。
ZK rollups：領先的基於ZK 的鏈下擴容技術
談到L2，最流行的當代解決方案是零知識rollup（ZK rollup）。值得注意的是，這些rollup 可以促進大約2,000 TPS，比以太坊目前的30 TPS 速率增加了6,500%！
這種特殊的L2 風格使用了“零知識證明（ZKP）”技術，例如SNARKs，以加密方式驗證並在以太坊上發布其交易批次。因此，通過零知識證明（ZKP）將鏈下執行與鏈上數據結合起來，您將獲得ZK rollup（相反，通過欺詐證明將鏈下執行與鏈上數據結合起來以獲得Optimistic rollup）。
綜上所述，L2 BEAT 目前跟踪的五個最大的ZK rollup 如下：
-
dYdX—加密貨幣和衍生品交易所| 3.75 億美元TVL
-
路印協議—用於交易，NFT 的L2 | 1.21 億美元TVL
-
zkSync Lite—用於交易，NFT 的L2 | 6500 萬美元TVL
-
ZKSpace—用於交易，NFT 的L2 | 4900 萬美元TVL
-
Aztec Connect—用於私人DeFI 的L2 | 1500 萬美元TVL
今天最大的10 個L2 中有四個是ZK rollup – 來自L2 BEAT
當今領先的ZK rollup 是使用StarkEx 技術（例如dYdX 和Loopring）或基於zkSync 的代碼（例如zkSync Lite 和ZKSpace）構建的。然而，還有更多未鏈接到這些技術棧的ZK rollup 也值得你關注，比如Aztec Connect。
關於Validiums 和Volitions
然而，ZK rollup 並不是當代以太坊擴容場景中唯一值得注意的基於ZK 的解決方案。這裡要注意的另外兩種擴展方式是Validium 和Volitions。
Validiums 執行鏈下交易並通過鏈下零知識證明維護其數據。這種方法與ZK rollups 如何將數據分批發送到以太坊上（即將其發佈到鏈上）形成對比。那麼，數據存儲在哪裡是ZK rollups 和validiums 之間的關鍵區別。
Validiums 的“雙鏈下”方法使它們最終成為託管的，因為數據由可信方維護。然而，validiums 在無信任方面所缺乏的，它們以出色的性能彌補了這一點，因為當今最強大的validiums 可以促進+20,000 TPS。
目前，兩個更知名的validium 項目是Immutable X，一個以NFT 為中心的擴展解決方案，TVL 為1.23 億美元，以及Sorare，一個幻想體育數字紙牌遊戲，TVL 為2100 萬美元。目前值得關注的其他驗證包括ApeX、rhino.fi 和Myria。
至於Volitions，它們是StarkWare 團隊創造的一項創新，它們是ZK-rollup 和validium 之間的交叉。這就是說，只要有意願，用戶就可以在鏈上和鏈下數據可用性之間進行選擇。這為應用程序提供了TPS 性能驗證級別的選項，同時仍可與非託管ZK-rollup 技術互操作。 zkSync 的新突破性zkPorter 機制就是一個值得關注的volition 系統。
圖片來源：Matter Labs
zkEVM 作為擴展的聖杯
考慮一下ZK-rollup 的架構如何包含兩個主要組件：接收和跟踪L2 區塊數據的鏈上以太坊智能合約，以及作為基於以太坊的交易的執行環境的鏈下虛擬機(VM)。
那麼，zkEVM 是與以太坊虛擬機(EVM) 兼容的ZK-rollup，即以太坊L1 的執行環境。
Polygon zkEVM 的一般擴展方法的圖示
在以太坊擴容競賽之初，像Arbitrum 和Optimism 這樣的optimistic rollups 具有巨大的優勢，因為這種風格的rollups 最初更容易與EVM 兼容甚至完全等效。這種技術親和力使得應用程序可以輕鬆地移植他們的代碼，並使用他們最喜歡的從L1 遷移到L2 的工具，這是很棒的UX。
相比之下，ZK 式擴展的特性使得ZK rollups 從定制的VM 開始，這意味著項目因此需要更廣泛的工作來“解釋”來自EVM 的代碼或使用從頭開始編寫的新代碼。不過，截至2023 年3 月，多個ZK rollups 項目現在明顯即將公佈他們自己的zkEVM 實現！
因此，zkEVM 的到來代表著Vitalik Buterin 的2021 年預測邁出了重要一步，即“從中長期來看，隨著技術的改進，ZK rollups 將在所有用例中勝出。”由於使用加密證明，ZK rollups 比optimistic rollups 具有內置的隱私和安全優勢，因此當您將EVM 兼容性添加到組合中時，ZK rollups 有可能在未來勝過optimistic rollups。
1 型、2 型zkEVM 的持續競爭
“擴展戰爭”一詞指的是在optimistic rollups 和ZK rollups 團隊之間發生的友好、非正式的競爭，以提供盡可能最好的區塊鏈擴展解決方案。
然而，在ZK rollups 領域本身還有另一場比賽，這是一場非正式的比賽，看哪個團隊能夠實現Vitalik Buterin 定義的第一個“1 型（Type 1）”和“2 型（Type 2）”zkEVM。
Buterin 的zkEVM 類型
在2022 年8 月的一篇博文中，Buterin 提供了一種衡量zkEVM 項目能力的方法，方法是提出從Type 1 到Type 4 的等級來對它們進行分級。 Type 1 zkEVM 將與EVM 完全等效，甚至可以用於升級以太坊本身，而Type 4 zkEVM 僅與某些以太坊應用程序兼容。
也就是說，由於涉及的所有工作，Type 1 zkEVM 實現還需要一段時間，但現在有多個項目正在研究Type 2 zkEVM。
當前主要的zkEVM 努力丨來源：Immutable X
例如，Polygon zkEVM 是Type 3 zkEVM，並且正在成為Type 2 zkEVM，即具有一些額外細微差別的EVM 等價物。 Scroll 是另一個著名的團隊，目前正在構建Type 2 zkEVM。相比之下，zkSync Era（以前稱為zkSync 2.0）是一種固執己見、有意為之的Type 4 zkEVM，它通過自定義功能和zkPorter 令人印象深刻的意志力功能得到增強。相應地，這裡的可能性範圍是敞開的。
zkEVM 迄今為止的最新進展
資料來源：Messari
Polygon zkEVM 主網測試版將於3 月27 日開始：https://twitter.com/0xPolygon/status/1625529122561597440
zkSync Era 剛剛向建設者推出了主網，普通用戶可用的版本即將到來：https://twitter.com/zksync/status/1626235292268240902
Scroll 剛剛發布了Goerli zkEVM 測試網，這是主網上線之前的最後一步：https://twitter.com/Scroll_ZKP/status/1630258973856395264
Starknet 的Kakarot zkEVM 已經處於Type 3 狀態並且正在加速：https://twitter.com/dimahledba/status/1606270836922585098
新區塊鏈UX 時代的曙光
終有一天，以太坊本身可能會升級到Type 1 zkEVM 以進一步進行鏈上擴展。與此同時，作為潛在升級的補充，從Type 2 到Type 4 的外部zkEVM 將繼續蓬勃發展，並為開發人員和用戶提供獨特的定制和UX 增強，這是以太坊L1 無法做到的。
總而言之，ZK rollups 空間（也可以說是整個L2 空間）的最終目標是zkEVM，而這些努力中的第一個即將到來。 2023 年將是日常加密貨幣用戶將能夠首次嘗試zkEVM 的一年，因此如果你想參與進來，請密切關注Polygon、zkSync、Starknet 和Scroll，因為這些團隊的最新擴展進展已付諸實踐！