zkEVM 解析：深入对比主流方案

zkEVM 技术正在推动以太坊的大规模应用。面对众多选择，哪一种方案最为出色呢？本文将对比分析 PolygonzkEVM（及其 2.0 版本）、zkSync Era、Linea、Scroll 和 Taiko 等主流 zkEVM 解决方案，为您提供一份全面的 zkEVM 指南。

zkEVM 简介

zkEVM 是一种第二层网络技术，它处理交易并将证明发送回以太坊主链。通过结合零知识证明 (ZK) 和 EVM 兼容性，zkEVM 能够显著降低以太坊主网的计算负担，提高可扩展性，同时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）。这个分类主要体现了 EVM 兼容性与性能之间的权衡。

主流 zkEVM 方案对比

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

2023 年 6 月，Polygon 团队提出将 Polygon PoS 升级为 zkEVM validium。Polygon PoS 拥有庞大的生态系统，包括超过 2B 的总锁仓量、数万个去中心化应用和每天约 250 万笔交易。

将 PoS 迁移到 zkEVM validium 旨在保留其网络效应和低成本优势，同时不影响现有的应用程序、用户和开发者体验。Polygon 2.0 被认为是 Polygon zkEVM Rollup 的一个成本更低、吞吐量更高的版本。

Validium 与 Rollup 相比具有更低的费用和更高的可扩展性，因为它们不在以太坊主链上存储交易数据。然而，这也带来了确保链下交易数据可用性的挑战。Polygon PoS 现有的 100 多个验证器可以为数据可用性提供强有力的保障。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM 是一个类型 3 ZK-Rollup，旨在实现与 EVM 等效。它在保持 EVM 操作码兼容性的同时，提供了更高的可扩展性。

Polygon zkEVM 和 Polygon 2.0 将作为 Polygon 生态系统的两个公共网络并存。Polygon zkEVM 适合处理高价值交易的应用（如 DeFi），而 Polygon 2.0 则更适合交易量大且费用低的应用（如 Web3 游戏、社交平台）。

Polygon zkEVM 主网于 2023 年 3 月推出，目前网络上的总锁仓量约为 5400 万美元。

zkSync Era

zkSync Era 目前是一个类型 4 zkEVM，由 Matter Labs 开发。它于 2023 年 3 月上线主网，当前总锁仓量约为 4.5 亿美元，过去一个月的交易量达 2700 万笔。

zkSync Era 通过自定义虚拟机提高了证明生成速度，原生支持以太坊加密原语，并通过原生账户抽象改善了用户体验。它使用 LLVM 编译器将 Solidity、Vyper 和 Yul 代码转换为 zkSync VM 上的可执行代码，未来还计划支持 Rust 和 C++。

zkSync 即将推出的 zkPorter 集成将为用户提供更多选择，包括高安全性的 zkRollup 账户和具有稳定交易费用的 zkPorter 账户。

作为唯一的类型 4 zkEVM，zkSync Era 通过其自定义虚拟机实现了某些独特功能和更高的可扩展性。然而，这也带来了一定的兼容性挑战，开发者需要调整流程才能在 zkSync 上构建应用。

Linea

Linea 是由 ConsenSys 开发的类型 3 zkEVM。它的 Alpha 主网于 2023 年 7 月推出，已积累了 5000 万美元的总锁仓量。Linea 的特点是能够直接执行未修改的以太坊虚拟机字节码，未来目标是提供类型 2 zkEVM，实现与以太坊的近乎完全兼容。

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，这意味着可以获得类似以太坊的安全性，但交易成本显著降低。

Scroll zkEVM

Scroll 是以太坊上的 zk-Rollup，目前为类型 3 zkEVM，计划逐步转变为类型 2，最终目标是成为类型 1。Scroll 优先考虑 EVM 兼容性和去中心化，而非 ZKP 快速生成。

实现成功的类型 1 zkEVM 将是 EVM 兼容性、去中心化和可扩展性的终极形式，但这也面临着巨大的技术挑战。目前，Scroll 的 alpha 测试网已向公众开放。

Taiko

Taiko 与 Scroll 类似，也是一个广义的 zk-Rollup，目标是成为类型 1 原生 zkEVM。然而，Taiko 采取了不同的方法，从一开始就优先考虑去中心化而非速度。

与 Scroll 逐步增强 EVM 兼容性不同，Taiko 从一开始就致力于最大化 EVM 兼容性并实现关键组件的去中心化，尽管这可能导致 ZKP 生成速度较慢。Taiko 的类型 1 测试网目前已可使用。

总结

根据 Vitalik 的分类框架，各 zkEVM 方案的当前状态如下：

• Taiko：类型 1（测试网阶段）
• Polygon zkEVM：类型 3（主网已上线，计划迁移至类型 2）
• Linea：类型 3（主网已上线，计划迁移至类型 2）
• Scroll：类型 3（测试网阶段，计划转向类型 1）
• zkSync Era：类型 4（主网已上线）

第二层解决方案的开发和应用对以太坊的未来发展及解决区块链可扩展性问题至关重要。每种 zkEVM 方案都有其独特优势和挑战，但它们都在为构建一个更易访问的 Web3 生态系统做出重要贡献。