降息与大炮齐飞 市场共跌
Four Pillars：zkRollup中构建的项目及主要zkRollup用例详览
2024.07.29
来源：Four Pillars；编译：白水，金色财经
摘要
2023 年，zkRollups 从研究阶段过渡到生产阶段，Starknet、zkSync、Scroll、Polygon zkEVM 和 Linea 等项目推出了各自的解决方案。
随着协处理器、证明器市场、共享证明器和 zk 聚合层等新概念的发展，zkRollup 生态系统变得更加高效和去中心化。
zkRollup 的运行涉及三个主要阶段：执行、证明生成和证明验证，各种项目都专注于优化 zkRollup 供应链中的每个组件。
zkSync、Starknet、Merlin 和 SNARKnado 等 zkRollups 正在开发其基础设施，但它们仍处于优化供应链的早期阶段。
2022 年，zkRollups 主要处于研究阶段。2023 年标志着它们未来的开始。许多项目，包括 Starknet、zkSync、Scroll、Polygon zkEVM 和 Linea，都将其Rollup投入产品。其好处显而易见，因为与Optimistic rollups总相比，它具有更短的最终确定时间、更安全的互操作性和更低的运营成本。尽管取得了这些进步，但与Optimistic rollups相比，zkRollups 仍处于实验阶段，其技术路线图经常发生变化。
那么，zkRollups 的未来会怎样？许多项目中经常出现诸如协处理器、证明器市场、共享证明器和 zk 聚合层等新术语。zkRollup 正在以不同的方式开发，在 zkRollup 生态系统中，正在构建许多组件以使 zkRollups 更高效、更去中心化。如果我们考虑 zkRollups 的运作方式，该过程涉及三个阶段：执行、执行的证明生成和证明验证。每个阶段都有相应的项目。简要总结一下：
执行：zkVM、协处理器
证明生成：证明市场、证明聚合器
证明验证：结算层
这些类别中的每一个都处于早期阶段，但随着这个供应链变得更加发达，zkRollup 生态系统将变得更加高效。在本文中，我们将首先探索 zk 的基础知识，然后深入研究 zkRollup 供应链中正在构建的项目，以及以太坊和比特币中的一些主要 zkRollup。
1. ZKP 和 zkRollup 基础知识
本文标题提到的 zkRollup 是一种使用零知识证明（ZKP）的 rollup 方法。如果你在区块链生态系统中遇到过零知识证明这个术语，那么你可能对它有所了解（如果没有，也不用担心；稍后会解释）。但是，如果问为什么以及如何将这项技术应用于 rollup，你可能会很难立即回答。
为了找到这个问题的答案，在本章中，我们将探讨什么是零知识证明和 zkRollup，它们如何运作，以及为什么 ZKP 技术非常适合 rollup。
1.1 什么是ZKP？
1.1.1 ZKP概述
在深入研究 ZKP 的细节之前，让我们先了解一下这个过程所涉及的组件。主要有两个组件：
证明者：证明者持有他们想要在 ZKP 过程中向验证者证明的陈述。
验证者：验证者参与 ZKP 过程，根据提供的证据确定证明者的陈述是否真实。
现在，让我们详细探讨一下 ZKP。ZKP 是一种加密技术，其中证明者可以证明特定事实，而无需透露事实本身或任何相关信息。ZKP 具有三个主要特征：完整性、可靠性和零知识：
完整性：如果证明者的陈述是真实的，则验证者将确信该陈述是真实的。
可靠性：如果证明者的陈述是错误的，则证明者无法欺骗验证者相信它是真实的。
零知识：在证明过程中，验证者除了陈述的真实性或虚假性之外，不会获得任何其他信息。
1.1.2 ZKP示例
单看定义可能不太容易理解，我们用一个众所周知的例子“Ali Baba's Cave”（阿里巴巴的洞穴）来解释一下零知识证明。
考虑以下场景：在阿里巴巴的洞穴中，有两条路径 A 和 B，它们在洞穴深处汇合，但被一扇秘密的门挡住了。证明者 (P) 声称拥有通过这扇秘密门的钥匙，而验证者 (V) 想要验证 P 是否确实拥有钥匙。
验证过程遵循以下步骤：P 进入洞穴并选择路径 A 或 B。V 不知道 P 走了哪条路，但可以要求 P 通过特定的路径出来。如果 P 有钥匙，P 可以从任何路径出来。在重复此过程几次后，V 可以确信 P 拥有钥匙。但是，V 不会了解有关钥匙形状或性质的任何信息。
将其应用于零知识证明的特征：
完整性：如果 P 在多次重复中始终遵循 V 的指示，V 可以确信 P 拥有钥匙。
可靠性：如果 P 实际上没有钥匙，但对此撒谎，那么不可避免地会出现 P 无法遵循 V 的指示的情况，从而证明 P 的说法是错误的。
零知识：V 通过多次迭代确信 P 拥有钥匙，但对钥匙的外观或属性一无所知。
1.2 那么 Rollup 和 zkRollup 是什么？
到目前为止，我们已经探索了零知识证明的 A 到 Z。但是，必须记住的是，本文的重点是 zkRollups。现在，让我们深入了解什么是 rollups 和 zkRollups。
1.2.1 Rollup 快速概览
Rollup 是一种 Layer 2 扩展解决方案，它处理 Layer 2 区块链上的交易，然后将Rollup状态发布到 Layer 1 区块链进行记录和管理。
