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什么是ZK-EVM?
ZK-EVM通过使用零知识证明来验证交易而无需揭示数据,从而减少主网计算负载,从而增强了以太坊的可扩展性和隐私性。
2025/07/05 20:21

了解ZK-EVM的基础知识
ZK-EVM(零知识以太坊虚拟机)是一种虚拟机,与以太坊虚拟机(EVM)兼容,但包含零知识证明以增强可扩展性和隐私性。用更简单的话来说,它允许开发人员运行以太坊兼容的智能合约,同时受益于降低交易成本并增加吞吐量的第2层扩展解决方案。
关键创新在于其产生加密证明的能力,以验证交易而不揭示其潜在数据。然后将这些证据提交给以太坊主网进行验证,确保安全性,同时大大减少主链的计算负载。
ZK-EVM如何工作?
ZK-EVM的核心就像传统EVM一样执行智能合约。但是,它没有直接将每个计算直接广播到区块链上,而是批处理多次交易并生成简洁的零知识证明,通常是ZK-SNARK或ZK-Stark。
此过程涉及:
- ZK-EVM环境中的交易执行。
- 将程序逻辑的电路编译到适合证明系统的算术电路中。
- 使用加密算法的证明生成。
- 通过智能合约对以太坊对生成的证据进行链核验证。
每个步骤确保最终状态转换有效,而无需重新执行主网上的整个计算。
传统EVM和ZK-EVM之间的差异
尽管传统的EVM和ZK-EVM都执行以太坊智能合约,但它们在体系结构和性能特征上都有很大差异。
在标准EVM中:
- 每个节点都必须重新执行每个事务以验证它。
- 这导致高汽油费用高,网络充血期间的吞吐量有限。
相比之下,ZK-EVM:
- 使用零知识证明来卸载计算。
- 仅将紧凑型证明提交给主网,从而大大降低了气体成本。
- 保持EVM兼容性,允许现有工具和DAPP无缝迁移。
这些差异使ZK-EVM对于需要高通量和具有成本效益的交易的应用特别有吸引力。
ZK-EVM的用例和应用
ZK-EVM主要作为2层缩放解决方案的一部分,例如ZKSYNC,Polygon Hermez和Scroll。这些平台旨在提高以太坊的可伸缩性,而不会损害权力下放或安全性。
关键用例包括:
- 分散融资(DEFI)应用需要快速,廉价交易。
- 低成本铸造和交易至关重要的无牙(NFT)市场至关重要。
- 需要高吞吐量和响应能力的游戏和元平台。
通过利用ZK-EVM技术,这些平台可以每秒支付数千笔交易,而与以太坊主网相比,这些平台可以以一小部分成本进行支持。
ZK-EVM的挑战和局限性
尽管具有优势,但实施ZK-EVM带来了几个技术障碍。
一个主要挑战是实现完整的EVM兼容性。 EVM最初并不是考虑到零知识证明的设计,因此很难有效地将某些操作转化为可证明的电路。
其他限制包括:
- 证明期间的高计算开销。
- 更长的谚语时间会影响用户体验。
- 与复杂的加密实现相关的安全风险。
开发人员正在积极努力通过更好的编译器,硬件加速和改进的证明系统来优化这些方面。
ZK-EVM开发开始
对于有兴趣在ZK-EVM上构建的开发人员,该过程始于选择兼容层平台,例如ZKSYNC ERA , Polygon Hermez或Scroll 。
开始开发:
- 使用Hardhat或Foundry等工具建立开发环境。
- 配置项目以在ZK-EVM TestNet上部署。
- 像往常一样写坚固的智能合约,请记住潜在的气体优化。
- 使用特定于平台的SDK或插件与ZK-EVM基础架构进行交互。
部署步骤通常涉及编译合同,生成必要的工件,并通过为目标ZK-EVM网络配置的提供商提交它们。
常见问题(常见问题解答)
问:我可以将metamask与基于ZK-EVM的网络使用吗?
是的,大多数ZK-EVM网络都支持MetAmask集成。您需要添加相应网络文档提供的自定义RPC端点。
问:ZK-EVM Transactions默认是私人的吗?
不,ZK-EVM本来可以提供交易隐私。它们提供可伸缩性的好处,但是如果需要隐私,则必须实施其他措施,例如屏蔽池或ZK-SNARKS,以进行数据隐藏。
问:气体如何在ZK-EVM上工作?
ZK-EVM上的汽油费通常低于以太坊上的,因为只有证明需要验证链。费用是根据数据可用性和证明验证成本而不是计算复杂性计算的。
问:有哪些工具可用于调试ZK-EVM智能合约?
大多数ZK-EVM平台提供了为环境量身定制的增强版本的IDE ,松露或HardHat插件。开发人员还可以使用特定于每个ZK-EVM实施的网络资源管理器进行交易跟踪和合同检查。
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