区块链上的ZKEVM是什么？

区块链上的ZKEVM是什么？

在区块链技术领域中， ZKEVM一词在增强以太坊和其他区块链网络的可扩展性和隐私方面脱颖而出。 ZKEVM或零知识以太坊虚拟机，利用零知识证明的功能以高效且安全的方式执行智能合约和交易。本文将深入研究ZKEVM的复杂性，探索其机制，收益和实施。

了解零知识证明

在深入ZKEVM之前，必须掌握零知识证明的概念。这些是加密方法，允许一方向另一方证明给定的陈述是正确的，而无需揭示陈述本身有效性以外的任何信息。在区块链的背景下，零知识证明可以在不暴露基础数据的情况下对交易进行验证。

• ZK-SNARK和ZK-Starks是区块链应用中常用的两种零知识证明。它们允许以简洁和非相互作用的方式验证计算。

EVM在区块链中的作用

以太坊虚拟机（EVM）是以太坊区块链的关键组成部分，是智能合约的运行时环境。它执行代表编译的智能合约代码的字节码，并确保在网络上的所有节点中执行是确定性的。

• EVM的作用在维持以太坊网络的完整性和一致性方面是关键的，因为它处理交易和智能合约相互作用。

ZKEVM：将零知识证明与EVM相结合

ZKEVM通过将零知识证明与EVM整合在一起，成为了革命性的概念。这种组合允许执行智能合约和交易链，只有其正确性的证明才提交给区块链。这大大减少了网络上的负载，从而提高了可扩展性。

• 通过执行计算外链并仅提交证明，ZKEVM最大程度地减少了需要存储在区块链上的数据，从而减少了汽油费和交易时间。

ZKEVM的好处

ZKEVM的实施为区块链生态系统带来了一些优势：

• 可伸缩性：通过处理交易外部链，仅提交证明，ZKEVM可以处理每秒更高的交易，与传统的链上处理相比。
• 隐私：交易和智能合同执行是私人的，因为只有在区块链上可以看到正确性的证明。
• 安全性：使用零知识证明的使用可确保交易和智能合约的完整性，即使它们是链链执行的。

ZKEVM的实现

实施ZKEVM涉及多个复杂的步骤，但是核心思想是创建一个系统，EVM可以在链上进行链子运行，同时仍可以核对链：

• 链执行：智能合约和交易是在链环境中执行的，这可能是一个专业的ZKEVM节点。
• 证明生成：执行后，ZKEVM节点生成了零知识证明，证明该计算是正确执行的。
• 链验证：证明已提交给区块链，在该区块链由网络节点进行验证。如果证明是有效的，则接受交易或智能合同执行。

当前的项目和发展

几个项目正在积极致力于ZKEVM的开发和实施：

• Polygon Hermez ：以太坊的2层缩放解决方案，该解决方案使用ZKEVM来增强可扩展性和隐私性。
• Starkware的Starknet ：另一种使用ZK-Starks的第2层解决方案，可在以太坊上提供可扩展和私人交易。
• Matter Labs的ZKSYNC ：一种基于ZKEVM的解决方案，旨在提高以太坊交易的可扩展性和用户体验。

挑战和考虑因素

尽管ZKEVM提供了有前途的解决方案，但需要考虑一些挑战：

• 复杂性：ZKEVM的开发和集成需要高级的加密知识和大量的计算资源。
• 采用：ZKEVM的广泛采用取决于开发人员和用户接受这项新技术的意愿。
• 互操作性：确保ZKEVM解决方案可以与现有区块链基础架构无缝集成是一个关键的考虑因素。

常见问题

问：ZKEVM与传统第2层解决方案有何不同？

答：ZKEVM与传统第2层解决方案不同，主要是使用零知识证明来验证链链计算。尽管其他第2层解决方案（例如Sidechains或State Channels）也可能在链上处理交易，但ZKEVM可确保这些交易在主区块链上可验证，而不会揭示基础数据，从而提供了额外的隐私和安全性。

问：除了以太坊以外，还可以将ZKEVM与其他区块链一起使用吗？

答：是的，虽然ZKEVM主要是为以太坊开发的，但可以将该概念适用于其他使用类似虚拟机架构的区块链。关键要求是能够在链上执行智能合约和交易，然后提交零知识证明以进行链验证。

问：ZKEVM有哪些潜在风险？

答：与ZKEVM相关的主要风险包括实施的复杂性，如果未正确执行，可能会导致潜在的漏洞。此外，对零知识证明的依赖意味着使用的加密方法中的任何缺陷都可能损害系统的安全性。最后，生成和验证证明所需的计算资源可能很重要，这可能会影响系统的整体效率。

问：开发人员如何在其项目中开始使用ZKEVM？

答：有兴趣使用ZKEVM的开发人员可以从探索Polygon Hermez，Starknet或Zksync等现有项目开始，该项目提供了将ZKEVM集成到基于以太坊的应用程序中的框架和工具。他们应该熟悉零知识证明以及他们选择使用的ZKEVM实现的特定要求。参加开发人员社区，参加专注于ZKEVM的研讨会或黑客马拉松也可以提供宝贵的见解和支持。