zkEVM 解析：多种解决方案的深度比较

zkEVM 技术正在推动以太坊向更广泛的用户群体普及。面对众多选择，哪一种方案最为出色呢？本文将对比分析 PolygonzkEVM（包括 2.0 版本）、zkSync Era、Linea、Scroll 和 Taiko 等主要 zkEVM 方案，为您提供一份全面的指南。

zkEVM 概述

zkEVM 是一种第二层网络技术，负责处理交易并将证明发送回以太坊主网。它结合了零知识证明（ZK）和以太坊虚拟机（EVM）兼容性，旨在减轻以太坊主网的计算负担，提高可扩展性，同时不牺牲安全性和去中心化程度。

然而，不同的 zkEVM 方案存在差异。根据以太坊创始人 Vitalik Buterin 提出的框架，zkEVM 可以分为不同类型，从以太坊等效（类型 1）到 EVM 兼容（类型 4）。这个分类主要权衡了 EVM 兼容性和性能之间的关系。

主要 zkEVM 方案比较

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

2023 年 6 月，Polygon Labs 提议将 Polygon PoS 升级为 zkEVM validium。Polygon PoS 拥有庞大的生态系统，包括超过 20 亿美元的锁定总价值（TVL）、数以万计的去中心化应用（dApp）以及每天约 250 万笔交易。

将 PoS 迁移到 zkEVM validium 旨在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 作为 zkEVM validium，相比 Polygon zkEVM Rollup，具有更低的成本和更高的吞吐量。

Validium 相比 Rollup 的主要优势在于：

• 较低的费用，因为不需要消耗昂贵的以太坊 Gas
• 更高的可扩展性，不受以太坊交易数据发布限制

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。Polygon PoS 现有的 100 多个验证器可以为数据可用性提供高度安全可靠的保证。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM 是一个类型 3 ZK-Rollup，旨在实现与 EVM 等效。它保留了 EVM 操作码兼容性，从而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）的费用稍高，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）。而 Polygon 2.0（zkEVM validium）将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 目前是类型 4 zkEVM，由 Matter Labs 构建，于 2023 年 3 月上线。目前 TVL 约为 4.5 亿美元，过去一个月的交易量为 2700 万笔。

zkSync 的目标不是 EVM 等效，而是通过其自定义虚拟机（VM）提高证明生成速度。它原生支持以太坊加密原语，简化了测试流程，并通过原生帐户抽象改进了用户体验。

zkSync Era 使用其 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，有助于在以太坊和 zkSync 上的合约之间传递数据。

未来，zkSync 将推出 zkPorter 集成，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。

Linea

Linea 由 ConsenSys 构建，目前是类型 3 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本机字节码。

Linea 不使用转译器或自定义编译器，而是直接使用 Solidity 编译后的字节码来生成智能合约的 ZK 证明，从而降低了错误和安全风险。对用户而言，这意味着类似于以太坊的安全性，但交易成本显著降低。

Scroll zkEVM

Scroll 是以太坊上的 zk-Rollup，目前是类型 3 zkEVM，计划转变成类型 2。其长期目标是优先考虑 EVM 兼容性和去中心化，而不是 ZKP 快速生成，最终目标是成为类型 1 zkEVM。

Scroll 的 alpha 测试网已向公众开放，目前仍处于类型 3 zkEVM 阶段。

Taiko

Taiko 与 Scroll 类似，是一个广义的 zk-Rollup，旨在成为类型 1 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不是速度。

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 的类型 1 测试网目前已可使用。

总结

各 zkEVM 方案的类型：

• Taiko：类型 1（测试网上线）
• Polygon zkEVM：类型 3（主网上线，计划迁移到类型 2）
• Linea：类型 3（主网上线，计划迁移到类型 2）
• Scroll：类型 3（测试网上线，计划转向类型 1）
• zkSync Era：类型 4（主网上线）

第二层解决方案的开发和采用对以太坊的未来发展以及解决区块链可扩展性问题至关重要。每种 zkEVM 方案都有其独特的优势和挑战，但它们都在推动构建一个更易访问的 Web3 生态系统方面发挥着关键作用。