zkEVM 解析：深入對比主流方案

zkEVM 技術正在推動以太坊的大規模應用。面對衆多選擇，哪一種方案最爲出色呢？本文將對比分析 PolygonzkEVM（及其 2.0 版本）、zkSync Era、Linea、Scroll 和 Taiko 等主流 zkEVM 解決方案，爲您提供一份全面的 zkEVM 指南。

zkEVM 簡介

zkEVM 是一種第二層網路技術，它處理交易並將證明發送回以太坊主鏈。通過結合零知識證明 (ZK) 和 EVM 兼容性，zkEVM 能夠顯著降低以太坊主網的計算負擔，提高可擴展性，同時保持高度的安全性和去中心化特性。

然而，不同的 zkEVM 方案存在差異。根據以太坊創始人 Vitalik Buterin 提出的框架，zkEVM 可以分爲不同類型，從以太坊等效（類型 1）到 EVM 兼容（類型 4）。這個分類主要體現了 EVM 兼容性與性能之間的權衡。

主流 zkEVM 方案對比

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

2023 年 6 月，Polygon 團隊提出將 Polygon PoS 升級爲 zkEVM validium。Polygon PoS 擁有龐大的生態系統，包括超過 2B 的總鎖倉量、數萬個去中心化應用和每天約 250 萬筆交易。

將 PoS 遷移到 zkEVM validium 旨在保留其網路效應和低成本優勢，同時不影響現有的應用程序、用戶和開發者體驗。Polygon 2.0 被認爲是 Polygon zkEVM Rollup 的一個成本更低、吞吐量更高的版本。

Validium 與 Rollup 相比具有更低的費用和更高的可擴展性，因爲它們不在以太坊主鏈上存儲交易數據。然而，這也帶來了確保鏈下交易數據可用性的挑戰。Polygon PoS 現有的 100 多個驗證器可以爲數據可用性提供強有力的保障。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM 是一個類型 3 ZK-Rollup，旨在實現與 EVM 等效。它在保持 EVM 操作碼兼容性的同時，提供了更高的可擴展性。

Polygon zkEVM 和 Polygon 2.0 將作爲 Polygon 生態系統的兩個公共網路並存。Polygon zkEVM 適合處理高價值交易的應用（如 DeFi），而 Polygon 2.0 則更適合交易量大且費用低的應用（如 Web3 遊戲、社交平台）。

Polygon zkEVM 主網於 2023 年 3 月推出，目前網路上的總鎖倉量約爲 5400 萬美元。

zkSync Era

zkSync Era 目前是一個類型 4 zkEVM，由 Matter Labs 開發。它於 2023 年 3 月上線主網，當前總鎖倉量約爲 4.5 億美元，過去一個月的交易量達 2700 萬筆。

zkSync Era 通過自定義虛擬機提高了證明生成速度，原生支持以太坊加密原語，並通過原生帳戶抽象改善了用戶體驗。它使用 LLVM 編譯器將 Solidity、Vyper 和 Yul 代碼轉換爲 zkSync VM 上的可執行代碼，未來還計劃支持 Rust 和 C++。

zkSync 即將推出的 zkPorter 集成將爲用戶提供更多選擇，包括高安全性的 zkRollup 帳戶和具有穩定交易費用的 zkPorter 帳戶。

作爲唯一的類型 4 zkEVM，zkSync Era 通過其自定義虛擬機實現了某些獨特功能和更高的可擴展性。然而，這也帶來了一定的兼容性挑戰，開發者需要調整流程才能在 zkSync 上構建應用。

Linea

Linea 是由 ConsenSys 開發的類型 3 zkEVM。它的 Alpha 主網於 2023 年 7 月推出，已積累了 5000 萬美元的總鎖倉量。Linea 的特點是能夠直接執行未修改的以太坊虛擬機字節碼，未來目標是提供類型 2 zkEVM，實現與以太坊的近乎完全兼容。

Linea 不使用轉譯器或自定義編譯器，而是直接使用 Solidity 編譯後的字節碼來生成智能合約的 ZK 證明，從而降低了錯誤和安全風險。對用戶而言，這意味着可以獲得類似以太坊的安全性，但交易成本顯著降低。

Scroll zkEVM

Scroll 是以太坊上的 zk-Rollup，目前爲類型 3 zkEVM，計劃逐步轉變爲類型 2，最終目標是成爲類型 1。Scroll 優先考慮 EVM 兼容性和去中心化，而非 ZKP 快速生成。

實現成功的類型 1 zkEVM 將是 EVM 兼容性、去中心化和可擴展性的終極形式，但這也面臨着巨大的技術挑戰。目前，Scroll 的 alpha 測試網已向公衆開放。

Taiko

Taiko 與 Scroll 類似，也是一個廣義的 zk-Rollup，目標是成爲類型 1 原生 zkEVM。然而，Taiko 採取了不同的方法，從一開始就優先考慮去中心化而非速度。

與 Scroll 逐步增強 EVM 兼容性不同，Taiko 從一開始就致力於最大化 EVM 兼容性並實現關鍵組件的去中心化，盡管這可能導致 ZKP 生成速度較慢。Taiko 的類型 1 測試網目前已可使用。

總結

根據 Vitalik 的分類框架，各 zkEVM 方案的當前狀態如下：

• Taiko：類型 1（測試網階段）
• Polygon zkEVM：類型 3（主網已上線，計劃遷移至類型 2）
• Linea：類型 3（主網已上線，計劃遷移至類型 2）
• Scroll：類型 3（測試網階段，計劃轉向類型 1）
• zkSync Era：類型 4（主網已上線）

第二層解決方案的開發和應用對以太坊的未來發展及解決區塊鏈可擴展性問題至關重要。每種 zkEVM 方案都有其獨特優勢和挑戰，但它們都在爲構建一個更易訪問的 Web3 生態系統做出重要貢獻。