zkEVM对比：探索以太坊扩容的未来

zkEVM正在为以太坊带来革命性的变革，使其更接近大众应用。面对众多选择，我们需要深入了解各个方案的优缺点。本文将对比分析PolygonzkEVM（及其2.0版本）、zkSync Era、Linea、Scroll和Taiko等主流zkEVM方案，为您提供一份全面的指南。

zkEVM概述

zkEVM是一种第2层网络解决方案，它处理交易并将证明发回以太坊主链。通过结合零知识证明(ZK)技术和EVM兼容性，zkEVM能够显著减轻以太坊主网的计算负担，提高可扩展性，同时保持高度的安全性和去中心化特性。

然而，不同的zkEVM方案在设计理念和实现方式上存在差异。以太坊创始人Vitalik Buterin提出了一个分类框架，将zkEVM划分为不同类型，从以太坊等效（类型1）到EVM兼容（类型4）。这一分类反映了EVM兼容性与性能之间的权衡。

主流zkEVM方案对比

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

Polygon Labs于2023年6月提出了将Polygon PoS升级为zkEVM validium的计划。这一升级旨在保留Polygon PoS现有的强大生态系统，同时提供更低的费用和更高的吞吐量。

Polygon 2.0作为zkEVM validium，与Polygon zkEVM Rollup相比，具有以下优势：

• 更低的交易费用
• 更高的吞吐量

然而，validium模式也面临着确保链下交易数据可用性的挑战。Polygon计划利用其现有的100多个验证器网络来保证数据可用性的安全性和可靠性。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM是一个类型3 ZK-Rollup，旨在实现与EVM的等效性。它保留了EVM操作码的兼容性，以提供更大的可扩展性，同时与现有以太坊工具和客户端保持良好协作。

Polygon zkEVM于2023年3月推出主网，目前网络上的总锁仓价值(TVL)约为5400万美元。它与Polygon 2.0形成互补关系：

• Polygon zkEVM（Rollup）：适合处理高价值交易的应用，如DeFi
• Polygon 2.0（zkEVM validium）：适合交易量大、费用要求低的应用，如Web3游戏和社交平台

zkSync Era

zkSync Era是由Matter Labs开发的类型4 zkEVM。它于2023年3月上线主网，目前TVL约为4.5亿美元，过去一个月的交易量达2700万笔。

zkSync Era的特点：

• 采用自定义虚拟机(VM)提高证明生成速度
• 原生支持以太坊加密原语
• 简化Hardhat插件测试
• 通过原生账户抽象改善用户体验
• 使用LLVM编译器，支持多种编程语言
• 强大的L1-L2合约消息传递系统

未来，zkSync计划推出zkPorter集成，为用户提供不同安全级别和费用结构的选择。

Linea

Linea是由ConsenSys（MetaMask、Truffle和Infura的创建者）开发的类型3 zkEVM。其Alpha主网于2023年7月推出，已积累了5000万美元的TVL。

Linea的独特之处在于：

• 能够直接执行未经修改的EVM原生字节码
• 计划未来升级为类型2 zkEVM，进一步提高与以太坊的兼容性
• 不使用转译器或自定义编译器，直接利用Solidity编译后的字节码生成ZK证明

Scroll zkEVM

Scroll是一个目前处于类型3的zkEVM，计划逐步过渡到类型2，最终目标是成为类型1。Scroll的发展战略prioritys EVM兼容性和去中心化，而非ZKP快速生成。

Scroll当前处于alpha测试网阶段，并向公众开放使用。

Taiko

Taiko同样致力于成为类型1原生zkEVM，但采取了与Scroll不同的实现路径。Taiko从一开始就prioritys去中心化而非速度：

• 从测试网阶段就实现高度去中心化的排序器和证明者
• 最大化EVM兼容性，尽管这可能导致ZKP生成速度较慢

Taiko的类型1测试网已经上线，供开发者和用户体验。

总结

各个zkEVM方案在Vitalik的分类框架中的定位：

• Taiko：类型1（测试网阶段）
• Polygon zkEVM：类型3（主网已上线，计划迁移至类型2）
• Linea：类型3（主网已上线，计划迁移至类型2）
• Scroll：类型3（测试网阶段，计划最终成为类型1）
• zkSync Era：类型4（主网已上线）

L2解决方案的发展和采用对以太坊的未来至关重要，是解决区块链可扩展性问题的关键。每个zkEVM方案都有其独特的优势和挑战，但它们都在为构建一个更易接入的web3生态系统做出贡献。随着技术的不断发展，我们可以期待看到更多创新和突破，推动区块链技术向更广泛的应用场景扩展。