什么是零知识汇总？它如何提高区块链的可伸缩性？

要点：

• 零知识汇总（ZK-Rollups）是一种层缩放解决方案，在将其有效性的简明证明向主区块链提交之前，该解决方案是在链外处理交易的。
• 它们通过减少主链上的计算负载，同时保持安全性和权力下放，从而显着提高可伸缩性。
• ZK-Rollups利用零知识证明，允许验证交易有效性，而无需揭示交易详细信息。
• 与其他第2层解决方案相比，这提高了隐私和效率。
• 实施涉及复杂的加密技术，需要专门的基础架构。

什么是零知识汇总？

零知识汇总（ZK-Rollups）代表了缩放区块链的复杂方法。 ZK-Rollups无需直接处理主区块链上的每个事务，而是将许多交易捆绑在一起。任何人都可以验证的简洁的加密证明证明了整个批次的有效性，而没有揭示单个交易细节。然后将此证明提交给主要区块链以进行最终确定，最大程度地减少链上数据并改善吞吐量。它们功能的核心在于使用零知识证明，这是一种强大的加密工具，允许验证而无需揭示基础数据。

它如何提高区块链的可伸缩性？

区块链可伸缩性受到处理和验证主链上的每笔交易的需求的阻碍。这导致交易速度和高费用慢，尤其是在以太坊等大量使用的网络上。 ZK-Rollups通过执行大多数处理链的处理直接解决此问题。这大大减少了主链上的计算负载。仅需要在链上验证链交易的简洁证明，从而导致交易时间明显更快，费用较低。改进的吞吐量允许在不牺牲安全性或权力下放的情况下处理更高的交易。

零知识证明：核心技术

ZK-Rollups背后的魔力在于零知识证明（ZKP）。 ZKP允许一个政党（供奉献者）说服另一方（验证者）对声明的真相，而无需透露陈述有效性以外的任何信息。在ZK-Rollups的上下文中，供者是汇总的操作员，而验证者是主要区块链。该声明是根据区块链规则有效的一批交易是有效的。验证者可以有效地检查声明的有效性，而无需访问单个交易的详细信息，从而确保隐私和可扩展性。存在不同类型的ZKP，每个ZKP都有自己的权衡，就证明大小和验证时间而言。 ZKP的选择显着影响ZK滚动的性能和效率。

ZK滚动交易的过程

使用ZK-Rollup执行交易的过程涉及多个步骤：

• 事务提交：用户向汇总操作员提交交易。
• 批处理：汇总操作员将许多交易收集到批处理中。
• 离链处理：操作员处理批处理链链，以确保所有交易都是有效的。
• 证明生成：操作员为批次的有效性生成了ZK-POFF的证明。此证明是简洁的，包含的数据远低于整个交易。
• 证明提交：操作员将ZK-PROFFROVE提交给主区块链。
• 验证：主要区块链有效地验证了ZK-PROFF的验证。
• 状态更新：如果证明有效，则主要区块链将更新其状态以反映处理后的交易。

与其他2层解决方案进行比较

其他第2层缩放解决方案（例如乐观的汇总）也会处理链外交易。但是，它们的验证方法有很大差异。乐观的汇总依靠挑战期，任何人都可以对一批交易的有效性提出异议。这种挑战机制虽然安全，但可以导致交易率较慢。另一方面，ZK滚动在有效性上得到了密码证明，因此可以立即终止，从而消除了挑战时期的需求。这种固有的速度优势是ZK滚动的关键优势。

挑战和未来的发展

尽管ZK滚动提供了很大的优势，但仍然存在挑战。生成ZK-PONDS可以是计算密集型的，需要大量资源。基础密码学的复杂性还为开发人员带来了进入的障碍。但是，正在进行的研发正在解决这些问题。新的加密技术正在不断出现，从而导致更有效，可扩展的ZK滚动实现。硬件功能的改进还可以促进更快的证明生成和验证。

常见问题和答案：问：ZK滚动和乐观的汇总有什么区别？

答：ZK滚动使用零知识证明来立即验证交易有效性，而乐观的汇总依赖于可能对欺诈交易提出异议的挑战期。 ZK-Rollups提供更快的结局，但通常需要更复杂的加密操作。

问：ZK-Rollups是否安全？

答：ZK滚动的安全性依赖于基础零知识证明的加密安全性。如果这些证据被打破，则系统的安全性将受到损害。但是，使用了广泛接受的加密原语，这使得这种情况不太可能。安全性还依赖于主链上智能合约的完整性，该合同验证了证明。

问：ZK滚动如何改善隐私？

答：ZK-Rollups通过允许验证交易有效性的验证而不揭示这些交易的具体细节来增强隐私。证明的零知识性质可确保仅披露有效性，而不是交易数据本身。

问：ZK滚动的局限性是什么？

答：主要局限性是生成ZK-PROFF的计算成本，这可能是很高的，以及基础技术的复杂性，需要专门的实施和开发知识。证明的大小也可能是一个因素，具体取决于特定的实现和批处理的交易数量。

问：当前哪些区块链使用ZK-Rollups？

答：几个区块链正在实施或探索ZK-Rollups用于可伸缩性解决方案的使用。以太坊是一个重要的例子，有几个项目积极开发ZK-Rollup基础架构。其他区块链还积极整合ZK滚动技术以满足其扩展需求。具体的实现及其特征可能会有所不同。