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什么是ZK-Rollup？它如何优化以太坊？

ZK-Rollups通过处理链链的交易并使用零知识证明来增强以太坊的可扩展性，从而导致时间更快和较低的费用。

2025/04/22 01:21

什么是ZK-Rollup？它如何优化以太坊？

ZK-Rollup是一种层次缩放解决方案，旨在增强以太坊区块链的性能和可扩展性。通过利用零知识证明，ZK-Rollups可以在链上处理交易，然后将它们批量分成以太坊主网上的单个交易。这种方法大大降低了以太坊网络的负载，从而导致交易时间更快和费用较低。

ZK滚动的工作方式

ZK-Rollups通过将数百甚至数千笔交易捆绑成单个证明而运行。该证明称为零知识证明，已提交给以太坊区块链。该系统的美在于以下事实：以太坊网络只需要验证证明即可，而不是单独处理每个交易。这大大减少了需要存储在主网上的数据量，从而提高了可扩展性。

要了解ZK滚动的机制，将过程分解为其核心组成部分至关重要：

  • 事务汇总：用户将交易发送给ZK-Rollup运营商，后者将这些交易汇总为批处理。
  • 零知识证明生成：操作员为整批交易生成了零知识证明，以确保交易在没有任何特定细节的情况下有效。
  • 证明提交：操作员将证明提交给以太坊区块链，并通过智能合约对其进行验证。
  • 状态更新：验证了证明后，更新了ZK滚动状态，并将交易视为最终。

ZK滚动对以太坊的好处

ZK滚动的主要优点是它们优化以太坊性能的能力。通过将大部分交易处理离链移动，ZK滚动可以处理更高体积的交易，而不会压倒以太坊网络。这会带来一些关键的好处：

  • 吞吐量的增加： ZK滚动每秒可以处理数千笔交易，这是对以太坊当前容量的显着改善。
  • 较低的交易费用：由于需要在主网上处理更少的交易，因此用户的汽油费较低。
  • 增强的隐私：零知识证明的使用意味着交易细节不公开可见，提供了额外的隐私层。
  • 安全性： ZK-Rollups继承了以太坊主网的安全性，因为以太坊的智能合约验证了证明。

在以太坊上实施ZK-Rollups

要在以太坊上实施ZK滚动，开发人员必须遵循一系列步骤。这是有关如何设置和使用ZK-Rollups的详细指南：

  • 选择一个ZK滚动解决方案：有几种可用的ZK-Rollup解决方案，例如Loopring和ZKSync。选择最适合您需求的一种。
  • 设置一个钱包：确保您有一个支持ZK滚动的兼容以太坊钱包。流行的选项包括metamask和WalletConnect。
  • 存入资金：将您的以太坊或ERC-20代币转移到ZK-Rollup合同地址。此步骤将您的资产移至第2层解决方案。
  • 进行交易：使用ZK-Rollup平台发送和接收交易。这些交易将在链外处理并批准为证明。
  • 提取资金：当您需要将资产移回以太坊主网时，请发出提款请求。此过程涉及向以太坊区块链提交证明，这可能需要一些时间才能完成。

挑战和考虑因素

尽管ZK滚动提供了很大的优势，但仍有挑战和考虑因素需要牢记。主要挑战之一是零知识证明的复杂性。生成和验证这些证据需要大量的计算资源，这可能是某些用户和开发人员的障碍。

此外， ZK滚动运营商的集中性质可能是一个关注点。尽管在以太坊区块链上验证了证据，但交易的初始聚集由集中式操作员处理。这介绍了一些用户可能会发现不希望的信任水平。

ZK-Rollups的用例

ZK-Rollups在以太坊生态系统中具有广泛的应用。一些最著名的用例包括：

  • 分散交易所（DEX）： ZK滚动可以通过实现更快和更便宜的交易来显着提高DEX的性能。
  • 游戏：基于区块链的游戏可以从提高的交易速度和ZK滚动提供的较低费用中受益。
  • 付款解决方案： ZK滚动可以促进微交易和其他需要高吞吐量和低成本的付款解决方案。
  • NFT市场： ZK滚动提供的可扩展性可以帮助NFT市场处理更高量的交易，从而改善用户体验。

常见问题

  1. 除了以太坊外，还可以与其他区块链一起使用ZK滚动吗？
    ZK滚动主要是为以太坊设计的，因为它们依赖以太坊的智能合同功能。但是，可以针对支持智能合约的其他区块链进行适应类似的扩展解决方案。

  2. ZK-Rollups与其他2层解决方案（如乐观的汇总）相比如何？
    ZK滚动和乐观的汇总都旨在提高以太坊的可扩展性，但它们使用了不同的方法。 ZK-Rollups使用零知识证明进行即时终止，而乐观的汇总依靠欺诈证明并延迟了交易终止。

  3. 使用ZK-Rollups是否有任何风险？
    主要风险包括ZK滚动运营商的集中性质以及零知识证明的复杂性。用户必须信任操作员正确汇总交易，并且计算开销可能是某些人的障碍。

  4. 我可以在所有类型的以太坊交易中使用ZK-Rollups吗？
    ZK滚动最适合简单的交易，例如令牌转移和掉期。更复杂的操作（例如智能合约交互）可能并非所有ZK滚动解决方案都支持。

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