在快速發展的區塊鏈技術世界中，最關鍵的挑戰之一是在資料驗證和隱私之間取得平衡。幸運的是，零知識證明（ZKP）密碼學已經成爲解決這一困境的強大解決方案。透過 ZKP，一方可以向另一方證明聲明的真實性，而無需泄露任何其他信息，這使其成爲區塊鏈領域的遊戲規則改變者。
在我們爲 2023 年做準備時，多個 ZKP 專案因其具有徹底改變產業的潛力而受到廣泛關注。這六個項目尤其值得密切關注：
zkSync：zkSync 是以太坊上的 L2 擴展解決方案，由 ZK-Rollup 技術提供支持。它擅長提供卓越的交易處理能力、降低 gas 成本並確保與以太坊第 1 層相同的安全級別。
Polygon：Polygon 原名 Matic Network，現已成爲以太坊上強大的基礎設施和擴展解決方案。它通過 Polygon zkEVM 集成 ZK-Rollup，增強了與 EVM 的兼容性並增強了第 2 層的可組合性。
Mina 協議：Mina 採用獨特的方法，引入了特殊的私有區塊鏈，其大小非常小，約爲 22KB。通過利用 ZK-SNARK，Mina 可以保持節點的快速同步並提供高水平的安全性。
StarkWare：StarkWare 由 Eli Ben Sasson 於 2018 年 1 月創立，是利用 ZKP 增強區塊鏈可擴展性和隱私性的先驅。其 StarkEx 框架允許協議構建特定的彙總，從而促進簡單交易、AMM、現貨交易、NFT 鑄造等。
Immutable X：Immutable X 專注於以太坊上的 NFT 和遊戲，採用 StarkWare 開發的 Validium StarkEx 解決方案。它支持鑄造、交易和將加密資產集成到遊戲中，使遊戲開發者更容易獲得且更具成本效益。
Scroll：Scroll 正在大力推進 zkEVM Equivalence 技術，這是一種與 EVM 完全兼容的 ZK-Rollup 解決方案。通過提供代碼一致性和第 1 層和第 2 層之間的無縫 dApp 遷移，Scroll 旨在爲開發人員簡化區塊鏈開發。
同步
zkSync 是一種基於 ZK Rollup 技術的創新型第 2 層協議，它正在徹底改變以太坊第 1 層和第 2 層網絡之間的資產轉移。通過利用零知識證明和鏈上數據可訪問性的功能，zkSync 可確保無縫高效的交易，同時顯著增強以太坊區塊鏈的可擴展性。
目前，以太坊採用兩種不同類型的彙總：ZK 彙總和樂觀彙總。對於 ZK 彙總，交易批次在以太坊網絡上經過嚴格驗證以確保準確性。驗證過程成功完成後，交易批次將被視爲最終交易，類似於任何其他以太坊交易。
ZK rollups 背後的魔力在於零知識證明。zkSync 操作員爲一批離線交易生成有效性證明。然後，這些證明將使用稱爲 SNARK 的加密技術傳輸到以太坊，以便最終執行交易批次。
zkSync 的基本概念是提供開放且無犧牲的 Layer 2 解決方案，以提高以太坊的可擴展性。用戶現在可以通過 zkSync 轉移資產，而不會遇到分層問題、需要新地址或任何其他可能妨礙其體驗的障礙。
zkSync 的好處惠及用戶和開發者。通過大幅降低交易費用並增強加密錢包和服務的用戶體驗，zkSync 爲探索新的 DeFi 創新鋪平了道路。該協議消除了對第三方中介的依賴，確保即時交易確認，並將費用降低高達 99%。此外，zkSync 還可以無縫支付給現有的以太坊地址和智能合約。
隨着 zkSync 在採用零知識彙總方面處於領先地位，以太坊社區已準備好迎接順暢且可擴展的資產轉移的新時代，爲去中心化金融的未來開闢了令人興奮的可能性。
Polygon 是一家領先的基礎設施和擴展解決方案項目，它憑藉一系列旨在解決以太坊擁堵和高交易費用問題的產品，在 DeFi 市場取得了重大進展。Polygon 的市值位居最大區塊鏈之列，並且是受歡迎的第 1 層區塊鏈，已成爲加密領域一股不容小覷的力量。
Polygon zkEVM 的推出，是一種採用零知識彙總技術和 zkEVM 編程語言的 Layer 2 擴展解決方案，進一步展示了 Polygon 致力於徹底改變 DeFi 格局的承諾。Vitalik 的分類將 Polygon zkEVM 指定爲類型 2，與 EVM 完全兼容，執行時只需進行少量修改。儘管目前處於類型 3，但 Polygon zkEVM 正在穩步朝着計劃中的類型 2 狀態發展。
Polygon zkEVM 的誕生是對 Mir 和 Hermez Network 的戰略收購的結果，這兩個項目都是 ZK 技術開發項目，這使得 Polygon 成爲 ZK 領域的重要參與者。
Polygon 生態系統中集成的 ZK Rollup 技術通過將多筆鏈下交易聚合爲一筆鏈上交易，提供了一種可擴展的解決方案。這消除了礦工在以太坊主網上驗證每筆交易的需要，並通過零知識證明確保了批量交易的無信任驗證。與要求等待資金提取的 Optimistic Rollup 相比，增強的安全性和即時交易確認使 Polygon 的 Rollup 成爲一種高效且用戶友好的選擇。
Polygon 致力於通過 ZK Rollup 擴展以太坊，這一點從其在零知識技術上超過 10 億美元的鉅額投資中可見一斑。在其產品中，Zero、Hermez、Miden 和 Nightfall 四款產品均基於 ZK Rollup，彰顯了 Polygon 致力於促進 DeFi 發展和徹底改變去中心化金融未來的決心。
Mina Protocol 是世界上第一個具有獨特私有區塊鏈的加密協議，在解決比特幣和以太坊等傳統區塊鏈面臨的日益嚴峻的挑戰方面處於領先地位。Mina 的數據大小達到數千 GB，旨在爲用戶提供快速高效的區塊鏈解決方案，同時在未來充當全球支付系統。
Mina 創新的核心是其權益證明區塊鏈，它以緊湊高效的形式存儲交易。與隨着使用量不斷增長的傳統區塊鏈不同，Mina 的區塊鏈保持固定大小（約 22KB），確保節點快速同步。
這一突破得益於 zk-SNARKs，這是一種簡潔的密碼學證明，可以驗證 Mina 節點創建的每個區塊的有效性。這些證明比整個鏈小得多，使節點能夠更輕鬆地存儲和處理數據，從而實現大規模去中心化。
Mina 協議對 zk-SNARKs 的實現確保了交易的準確性和安全性，而不會泄露不必要的信息。生成的每個塊都包含一個 zk-SNARKs 證明，用於驗證所有先前塊的完整性，從而使節點無需從頭開始存儲整個交易歷史記錄即可繼續前進。
zk-SNARK 充當不可替代的證書，無需完全披露即可證明計算的正確性。這允許驗證區塊中的每筆交易，從而顯著減少區塊大小至僅 1 個 SNARK，大小約爲 1KB。
通過利用 zk-SNARKs 及其權益證明共識機制，Mina 協議在區塊鏈效率、速度和去中心化方面樹立了新標準。隨着它不斷突破區塊鏈技術的界限，Mina 協議成爲加密世界的遊戲規則改變者，爲更便捷、更可持續的全球支付系統鋪平了道路。
Starknet 是一種開創性的第 2 層解決方案，它已成爲一項改變遊戲規則的技術，旨在解決以太坊網絡中可擴展性的關鍵問題。過去，以太坊在處理大量交易方面面臨挑戰，導致擁堵和高昂的 gas 費用。Starknet 的創新方法旨在通過利用零知識 (ZK) 彙總來克服這些限制，徹底改變交易處理方式，並提高以太坊區塊鏈的整體效率和安全性。
爲了理解 Starknet 的影響意義，讓我們深入研究其背後的技術。術語“ZK-rollups”包含兩個關鍵部分：“ZK”代表零知識證明，“rollups”是指將交易捆綁成單個聚合批次。
零知識證明是一種加密協議，允許一方（證明者）向另一方（驗證者）證明聲明的有效性，而無需透露有關聲明本身的任何具體信息。在 Starknet 的背景下，零知識證明使網絡能夠在不泄露底層敏感數據的情況下驗證交易的有效性。這確保了交易的安全和私密，這對去中心化金融 (DeFi) 領域的用戶來說至關重要。
Starknet 通過採用 STARK（可擴展透明知識論證）技術（一種高度安全高效的加密證明系統）實現可擴展性。使用 STARK，證明者在鏈下爲交易生成證明，驗證者在鏈上檢查這些證明，而無需執行實際交易。與傳統的鏈上計算相比，此過程顯着降低了計算開銷，使其更具成本效益和可擴展性。
這種方法的優點在於它能夠爲複雜的計算創建一次性事件。Starknet 無需在整個網絡中重複這些計算，而是生成一次證明並允許其他人驗證它，從而節省了大量時間和計算資源。這種優化對於提高以太坊的吞吐量、減少擁堵和降低高昂的 gas 費用至關重要。
通過集成 ZK-rollups，Starknet 可以將多筆交易打包成一筆發送到以太坊主網的交易。通過將多個操作合併爲一個，Starknet 大大減少了鏈上處理的交易數量，從而實現更快、更高效的交易處理。
此外，Starknet 採用了賬戶抽象 (AA)，這爲用戶賬戶的管理提供了更大的靈活性。AA 允許用戶使用更廣泛的資產與區塊鏈進行交互，從而更輕鬆地利用網絡內的各種代幣和資產。
Immutable X 是一種第 2 層擴展解決方案，它在徹底改變以太坊區塊鏈上的 NFT 和遊戲領域方面取得了重大進展。該項目由 James Ferguson、Robbie Ferguson 和 Alex Connolly 於 2018 年創立，旨在爲遊戲開發者提供必要的基礎設施和軟件開發工具，以將加密資產無縫集成到遊戲中，從而簡化流程並降低進入 web3 遊戲世界的門檻。
Immutable X 成功的關鍵在於其實施了 Validium StarkEx 解決方案，這是 StarkWare 開發的一項尖端 Zk rollup 技術。StarkWare Industries 由 STARK 和 ZCash 開發中具有影響力的人物 Eli Ben Sasson 共同創立，致力於利用 SNARK 證明技術來增強區塊鏈的可擴展性和隱私性。
Immutable X 中的 StarkEx 框架有助於創建特定的 Rollup，從而支持 AMM、現貨交易、支付、NFT 鑄造和交易等應用。Dapps 可以以兩種主要模式部署：ZK Rollup（通過 calldata 將交易數據存儲在以太坊上）和 Validium（交易數據存儲在鏈下）。
當用戶執行修改網絡狀態的操作（例如鑄造或交易 NFT）時，交易會在 Immutable X 鏈內生成和處理。操作員角色會彙總併發布交易批次，並在處理新交易之前和之後將其與 Merkle 根一起發送到以太坊。與需要驗證者重新計算和驗證狀態的 Optimistic Rollups 不同，Immutable X 利用 STARK 證明，提供了一種更高效、更及時的方法來驗證以太坊上新交易的狀態。
Immutable X 上的交易數據由數據可用性委員會 (DAC) 鏈下存儲，DAC 是一個負責存儲相關數據的節點網絡。如果發生爭議，DAC 會提供必要的數據，並且每一批交易都附有證明，以在需要時確認數據的可用性。與將完整交易數據作爲呼叫數據發佈到以太坊相比，這種方法大大降低了成本。
Immutable X 專注於 NFT 和遊戲應用，有望對以太坊的可擴展性產生重大影響，推動創新並促進 web3 遊戲生態系統的發展。隨着該平臺繼續擴展其功能和集成，預計它將吸引開發人員和用戶的更多關注。
Scroll 是基於 zkEVM Equivalence 技術構建的 Layer 2 解決方案，該技術是一種與 EVM 完全兼容的創新型 ZK-Rollup 技術，正在區塊鏈領域掀起波瀾。zkEVM 於 2021 年初開發，解決了現有 Zk-Rollup 解決方案的侷限性，這些解決方案通常缺乏代碼一致性，阻礙了 DApp 在第 1 層和第 2 層之間的無縫移動。
傳統的 zk-Rollup 實現給開發人員帶來了挑戰，導致構建 DApp 困難且功能有限。Scroll 認識到需要一種用戶友好且用途更廣泛的解決方案，因此採用 zkEVM 來增強開發人員的產品開發體驗。
通過集成 zkEVM，Scroll 增強了第 2 層的可組合性，統一了編程方法，並促進以太坊 DApp 順利遷移到 zk-Rollup 鏈，而無需進行大量的源代碼修改。
Scroll 的結構圍繞三個關鍵組件：
Scroll Node：負責將交易從L2傳輸到L1，確保各層之間的無縫通信。
Roller Network：具有生成有效 zkEVM 證明的能力，確保交易的正確執行。
Rollup 和 Bridge Contracts：這些基本組件作爲 Scroll 交易的數據源，驗證 zkEVM 的有效性，並實現以太坊和 Scroll 之間的順暢資產轉移。
Scroll 的工作流程包括在 L2 上按時間順序創建、驗證和完成信息塊。Scroll 節點內的排序器努力工作以建立連續的區塊鏈。
隨後，關鍵信息和真實性證明被髮送到智能合約進行批准，經過預先提交、提交和最終確定的階段，然後才正式記錄在 Scroll 區塊鏈上。
通過利用 zkEVM Equivalence 技術，Scroll 旨在爲開發人員提供無縫高效的環境，用於構建 DApp、促進第 2 層可組合性並增強整體用戶體驗。憑藉以用戶爲中心的方法和與以太坊的兼容性，Scroll 完全有能力推動區塊鏈行業的創新和增長。
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