導航 ZK Rollup 領域:2025 年必看的以太坊 Layer-2 解決方案

以太坊從根本上改變了區塊鏈應用,但擴展性仍是其致命弱點。隨著交易量激增,Gas費用飆升,確認時間滯後。儘管以太坊2.0逐步推進,Layer-2網絡——尤其是零知識捲積(ZK rollups)——正提供即時緩解方案。ZK rollups代表了當今最先進的擴展解決方案,結合密碼學創新與實用效率,促使大眾採用。

理解ZK Rollups:以太坊擴展性解決方案背後的機制

ZK rollups是Layer-2擴展基礎設施,將多筆交易打包成壓縮批次,在鏈外處理,同時保持主網安全驗證。可以將它們想像成高速公路上的快車道:交易在專用通道中流動,通過密碼證明而非逐筆主網驗證來驗證。

這項技術依賴於零知識證明——一種具有三個核心屬性的密碼學創新:完整性(證明始終驗證正確交易)、可靠性(無法證明無效交易為有效),以及零知識(證明不揭示交易細節)。這使驗證者能在不暴露敏感資料的情況下確認交易完整性。

ZK Rollups執行交易的流程

操作流程包括四個連續步驟:

鏈上智能合約建立交易規則並將關鍵資料存儲於以太坊主網。

鏈外處理在隔離的虛擬機中處理大部分計算工作,實現成本大幅降低(高達90%的費用節省)與速度提升。

零知識證明生成創建每個交易批次的密碼學指紋,證明其有效性而不揭示個別細節。

主網驗證將證明提交給以太坊驗證者,驗證者在毫秒內確認完整性——實現結算最終性,無需逐筆交易堵塞主網。

此架構根本上將資料處理與安全驗證解耦,根據實現方式不同,可將吞吐量擴展100-1000倍。

為何ZK Rollups優於其他擴展方案

ZK rollups與另一類主要Layer-2方案——樂觀捲積(Optimistic rollups)截然不同。樂觀捲積假設交易默認有效,並設有“挑戰期”,驗證者可在此期間質疑交易。這導致7天的提取延遲,並依賴誠實驗證者的參與。

ZK rollups消除了這些摩擦點:

即時最終性:證明在主網上完成結算,無需挑戰期,支持即時資產轉移與原子組合。

無信任中介:不同於樂觀捲積,ZK系統不依賴誠實驗證者假設——密碼學保證有效性,無論驗證者行為。

更佳隱私:交易細節在證明中保持加密,提供樂觀或側鏈方案所無法比擬的隱私層。

經濟效率:單一證明批次化降低每筆交易的開銷,相較於挑戰遊戲經濟模型更為高效。

重塑以太坊生態的Tier-1 ZK Rollup項目

Manta Network (Manta Pacific)

市值:3703萬美元 | 啟動時間:2023年9月 | 代幣:MANTA

Manta Pacific已成為增長最快的隱私導向Layer-2,迅速攀升以太坊TVL排名。該平台利用zk-SNARKs加密交易細節,同時保持鏈上可驗證性——用戶可在不暴露資產組合或交易對手的情況下進行DeFi操作。

其亮點創新是可編程隱私:交易揭示用戶授權的內容(交換執行、結算金額),同時隱藏來源地址與資產來源。這一隱私層通過Manta的組合性框架延伸至各DeFi協議。

主要應用:隱私為核心的DeFi操作、合規友好的匿名交易。

Linea

市值:1億1234萬美元 | 啟動時間:2023年8月 | 代幣:LINEA (實用性待定)

Linea著重於開發者體驗與吞吐量,非專注於隱私。平台使用zk-SNARKs批量處理交易,並優化低延遲,達到2-4秒的區塊時間。Gas費用平均約0.002-0.01美元,比以太坊主網便宜約1000倍。

2024年1月宣布了代幣空投機制,但完整功能細節尚未公布。目前重點在於通過開發者資助與DeFi協議整合推動生態系。

主要應用:高頻交易、遊戲狀態通道、通用擴展。

Polygon zkEVM

市值:(MATIC治理代幣) | 啟動時間:2023年3月 | 代幣:MATIC

Polygon zkEVM是Polygon擴展套件中的EVM兼容成員。它在鏈外以等同於以太坊的環境執行交易,然後用zk證明在鏈上證明有效性。這一兼容層使以太坊合約能無需重寫地遷移,大幅降低開發者入門門檻。

該網絡受益於Polygon成熟的基礎設施合作夥伴與多鏈組合能力,可能提供最廣泛的DeFi應用集。

主要應用:企業DeFi遷移、複雜智能合約生態。

Starknet

市值:4億4438萬美元 | 啟動時間:2022年2月 | 代幣:STRK

Starknet採用STARKs(可擴展透明知識證明),這是一種不需信任設置且抗量子的證明系統。架構在鏈外處理與驗證交易,並在結算時將證明發布到主網。

STARKs支持通用計算,無需電路定制限制,使Starknet成為“寫一次,驗證任何地方”的平台,適用於複雜智能合約。Cairo語言促進ZK原生開發。

主要應用:複雜金融衍生品、量子安全的未來保障、通用計算。

zkSync Era

市值:(ZKS代幣) | 啟動時間:2023年3月 | 代幣:ZKS

zkSync Era由Matter Labs開發,兼容以太坊虛擬機(EVM),並提供100-200倍的吞吐擴展。平台將交易批次壓縮成單一zk證明,確認時間不到一秒,交易費用低於一美分。

路線圖重點是逐步去中心化,序列器由中心化控制逐步轉向驗證者參與。預計2025年底實現完全去中心化。

主要應用:零售DeFi、NFT交易、通用應用。

Scroll

市值:(無原生代幣) | 啟動時間:2023年10月 | 代幣:尚未發布

Scroll強調字節碼兼容的EVM實現,允許部署未修改的智能合約。平台利用zk-SNARKs進行交易壓縮,並在12秒內批次處理。專注於兼容性而非定制優化,吸引重視預測性的開發者。

路線圖包括計劃中的代幣發行,但治理機制仍在開發中。

主要應用:保守的EVM遷移、穩定性為重的應用。

Aztec Protocol

市值:(無原生代幣) | 啟動時間:2017年(主網待定) | 代幣:未公布

Aztec開創了混合私有與公開執行的方案:智能合約邏輯在加密證明(內部)私密執行,同時在鏈上公開(,實現可編程隱私且不影響組合性。Noir語言抽象化ZK電路複雜度,讓開發者用直觀語法撰寫隱私保護邏輯。

該協議承諾在主網推出前實現完全去中心化,與以太坊的開源原則保持一致。

主要應用:隱私保護的去中心化金融、匿名治理。

) ZKFair 市值:###| 啟動時間:2023年12月 | 代幣:ZKF

ZKFair專注於通過零知識證明排序防止前置交易(前跑)。交易在批次加入前被加密,消除MEV提取與有毒的三明治攻擊,這些在透明內存池中常見。吸引關心公平執行價格的交易者。

主要應用:公平交易、抗MEV應用。

$163M DeGate V1 市值:2114萬美元 | 啟動時間:2022年9月 | 代幣:DG

DeGate V1作為基於ZK rollup的衍生品交易所,優化大額倉位的滑點最小化。針對機構交易者,支持執行數百萬美元的倉位,避免市場影響。

主要應用:機構衍生品交易、大額倉位執行。

ZetaChain

市值:9202萬美元 | 啟動時間:2021年2月 | 代幣:ZETA

ZetaChain開創“通用橋樑”,實現原子跨鏈操作。ZK證明在不揭露敏感資料的情況下驗證跨鏈交易,支持在以太坊、比特幣、Polygon等多鏈之間無縫轉移資產。

“ZetaML”技術支持鏈外智能合約執行與鏈上結算驗證。

主要應用:跨鏈DeFi、多鏈流動性聚合。

Taiko

市值:###未募資代幣( | 啟動時間:2024年1月)測試網( | 代幣:尚未推出

Taiko引入“基於序列化”——一種激進的架構變革,由以太坊L1提案者驅動序列器操作,而非孤立的中心化實體。此舉消除了rollup序列器作為單點故障或審查的風險。

已獲得)資金支持,並展示了大量開發者與驗證者參與測試網。

主要應用:抗審查應用、去中心化序列化模型。

實現的前沿:ZK Rollup的真正挑戰

儘管ZK rollups代表了真正的創新,但仍面臨實際障礙:

密碼學複雜性:實作容易出錯;多個rollup曾因電路漏洞而需安全審計。傳統開發者與ZK專家的技術差距仍大。

計算負擔:證明生成耗資巨大——大批次證明需30-60秒,造成最後一筆交易用戶的確認延遲。證明者經濟模型仍不穩。

流動性碎片化:每個rollup維持獨立的流動性池,橋接摩擦增加跨rollup資產轉移成本,降低資本效率。

採用遲滯:大多數用戶與開發者仍留在主網。每個rollup需獨立重建網絡效應。

治理瓶頸:協議變更需分散驗證者達成共識,影響升級速度。

2025展望:ZK Rollups進入量產規模

未來趨勢指向整合與專業化。2025年初,可能出現主導的ZK rollups——如Starknet、zkSync Era與Linea——攜手隱私專家$37M Manta Network(與機構玩家)DeGate(,掌握大部分TVL。

預計證明效率持續提升,結算時間從12秒縮短至2-4秒,使ZK rollup性能更接近樂觀捲積,同時保持安全優勢。

跨rollup互操作性方案將成熟,促進資金在孤立的流動性池間流動,降低碎片化懲罰。

根本路徑依然明確:ZK rollups通過密碼學創新解決以太坊的核心擴展瓶頸,而非依賴信任增強。隨著實作複雜度降低與工具成熟,採用速度將不可避免——改變數十億筆交易的結算方式,同時保持區塊鏈基礎設施的安全性與去中心化。

未來的以太坊屬於那些理解這些Layer-2機制並選擇適合用例部署場所的人。

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