zkEVM方案全面對比：探索以太坊大規模採用的關鍵

零知識以太坊虛擬機（zkEVM）正在爲以太坊帶來突破性的擴展能力。面對衆多選擇，開發者和用戶如何做出明智決策？本文將深入比較PolygonzkEVM（及其2.0版本）、zkSync Era、Linea、Scroll和Taiko等主流zkEVM方案，爲您提供一份全面的指南。

zkEVM簡介

zkEVM是一種第2層網路技術，它處理交易並將證明發送回以太坊主網。通過結合零知識證明(ZK)和EVM兼容性，zkEVM能夠大幅減輕以太坊主網的計算負擔，提高可擴展性，同時不損害安全性和去中心化程度。

然而，並非所有zkEVM都完全相同。根據Vitalik Buterin提出的分類框架，zkEVM可以分爲不同類型，從以太坊等效（1型）到EVM兼容（4型）不等。這一分類主要體現了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 Labs提出將Polygon PoS升級爲zkEVM validium。Polygon PoS擁有強大的生態系統，包括超過2B美元的總鎖倉價值（TVL）、數萬個去中心化應用（dApp）以及日均約250萬筆交易。

將PoS遷移到zkEVM validium將保留其網路效應和低廉的費用，同時不影響現有的應用程序、用戶和開發者體驗。Polygon 2.0作爲zkEVM validium，是對現有Polygon zkEVM Rollup的成本更低、吞吐量更高的版本。

Validium與Rollup相比，主要優勢在於：

• 更低的費用，因爲不需要在以太坊上存儲交易數據
• 更高的可擴展性，不受以太坊交易數據發布限制

然而，Validium需要確保鏈下交易數據的可用性，這可能具有挑戰性。不過，Polygon PoS現有的100多個驗證器可以爲數據可用性提供高度安全可靠的保證。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM是一個3型ZK-Rollup，旨在實現與EVM等效。它保留了EVM操作碼兼容性，在與現有以太坊工具和客戶端配合時提供更大的可擴展性。

Polygon zkEVM的主網於2023年3月推出，目前網路上的TVL約爲5400萬美元。它與Polygon 2.0相輔相成：Polygon zkEVM（Rollup）的費用稍高，吞吐量稍低，但提供最高級別的安全性，適合處理高價值交易的應用程序（如DeFi）。而Polygon 2.0（zkEVM validium）將提供最高的可擴展性，適合交易量大且費用低的應用程序（如Web3遊戲、社交）。

zkSync Era

zkSync Era目前是4型zkEVM，由Matter Labs開發。其主網於2023年3月上線，目前TVL約爲4.5億美元，過去一個月的交易量達2700萬筆。

zkSync Era的目標不是EVM等效，而是通過自定義虛擬機（VM）提高證明生成速度。它原生支持以太坊加密原語，簡化了Hardhat插件的測試，並通過原生帳戶抽象改進了用戶體驗。

zkSync Era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，並計劃未來兼容Rust和C++。它還擁有強大的L1-L2合約消息傳遞系統，便於開發者在以太坊和zkSync上的合約之間傳遞數據。

未來，zkSync將推出zkPorter集成，爲用戶提供高安全性zkRollup帳戶和具有穩定交易費用的zkPorter帳戶兩種選擇。

Linea

Linea是由ConsenSys開發的3型zkEVM。其Alpha主網於2023年7月推出，已積累了5000萬美元的TVL。Linea的獨特之處在於能夠根據以太坊虛擬機規範執行未經修改的原生字節碼。

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，這意味着類似於以太坊的安全性，但交易成本大大降低。

Scroll zkEVM

Scroll目前是3型zkEVM，計劃逐步轉變爲2型，最終目標是成爲1型zkEVM。Scroll優先考慮EVM兼容性和去中心化，而不是追求ZKP快速生成。

成功的1型zkEVM將是EVM兼容性、去中心化和可擴展性的終極形式，本質上是復制以太坊L1。然而，這一目標的實現難度很大。目前，Scroll的alpha測試網已向公衆開放。

Taiko

Taiko與Scroll類似，也是一個致力於成爲1型原生zkEVM的廣義zk-Rollup。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。

Taiko從一開始就致力於使其組件去中心化，並最大化EVM兼容性，盡管這可能導致ZKP生成速度較慢。Taiko的1型測試網目前已經可用。

總結

根據Vitalik的分類框架，各zkEVM方案的定位如下：

• Taiko：1型（測試網已上線）
• Polygon zkEVM：3型（主網已上線，計劃遷移到2型）
• Linea：3型（主網已上線，計劃遷移到2型）
• Scroll：3型（測試網已上線，計劃轉向1型）
• zkSync Era：4型（主網已上線）

第2層網路的發展和採用對以太坊的未來至關重要，是解決區塊鏈可擴展性問題的關鍵。每個zkEVM方案都有其獨特的優勢和挑戰，但它們都在爲構建一個更加可訪問的Web3生態系統做出重要貢獻。隨着這些技術的不斷進化和完善，我們可以期待看到更多創新應用和用例的出現，進一步推動區塊鏈技術的大規模採用。