BSP:詳解ZK-EVM的五種類型：架構、優缺點及解決方案

原文作者：cookies 原文編譯：深潮 TechFlow

本文詳細探討了 ZK-EVM 的五種類型，每種類型都有其獨特的架構、優點和缺點，以及可能的解決方案。

此外文章還列舉了一些實際的項目例子，以便讀者更好地理解這些類型在實際應用中的表現。無論你是區塊鏈開發者，還是對區塊鏈技術感興趣的讀者，這篇文章都將為你提供深入且簡潔的洞見。

讓我們探討一下 ZK-EVM 的類型，以及它的優缺點。

1.類型 1 ：完全等同于以太坊；

2.類型 2 ：完全等同于 EVM；

3.類型 2.5 ：部分等同于 EVM；

4.類型 3 ：幾乎等同于 EVM；

5.類型 4 ：其中的高級語言等同。

比特幣銘文已完成第1百萬個鑄造:金色財經報道，加密貨幣交易所Kraken的增長營銷總監DanHeld在社交媒體上稱，比特幣銘文已完成第1,000,000個鑄造，比特幣NFT將繼續存在。[2023/4/9 13:52:33]

架構：完全同于以太坊且不改變以太坊系統的任何部分。

完美兼容性：

能夠驗證以太坊區塊；

幫助使以太坊 L1 更具可擴展性；

適用于 Rollups，因為它們可以重復使用大量基礎設施。

以太坊最初不是為 ZK 功能設計的；

以太坊的許多組件需要大量計算來生成 ZK 證明（ZKP）；

Helium：遷移至Solana后Helium錢包將立即支持原生sub DAO代幣贖回:金色財經報道，去中心化無線通信網絡Helium官方發文稱Binance.US宣布計劃在Solana遷移之前，于2023年3月21日下架HNT/USD和HNT/USDT交易對，盡管Helium基金會對Binance.US決定在遷移之前采取這一行動感到失望，但我們理解他們的立場。

Helium表示遷移后Helium錢包應用將立即支持原生subDAO代幣贖回（如HIP70中所述）以及SolanaDeFi平臺內的其他集成，同時為HNT解鎖更多去中心化交易協議。（Medium）[2023/3/14 13:02:38]

以太坊區塊的證明需要很多小時才能生成 。

問題的解決方案：

大規模并行化證明者 ；

ZK-SNARK ASIC.

數據：200,000,000USDC從USDC Treasury轉移到Coinbase:金色財經報道，據Whale Alert數據，200,000,000 USDC（價值約 199,888,000 美元）從 USDC Treasury 轉移到 Coinbase。[2023/1/26 11:30:16]

數據結構（區塊結構和狀態樹）與以太坊有顯著區別；

與現有應用程序完全兼容；

對以太坊進行了微小修改，以便更容易開發和更快生成證明。

提供比類型 1 更快的證明時間；

數據結構不直接被 EVM 訪問；

在以太坊上運行的應用程序：很可能可以在類型 2 上運行；

支持現有的 EVM 調試工具和其他開發基礎設施。

在了解缺點之前，先了解什么是「Keccak」：

dYdX：作為預防措施，將在以太坊合并期間暫停存款確認:金色財經消息，去中心化衍生品平臺dYdX在其官方推特上表示，以太坊合并預計將于9月13日至9月15日之間進行。在合并期間，我們預計交易或提款不會受到任何干擾。作為預防措施，我們將暫停存款確認，直到合并完成。[2022/9/8 13:16:26]

以太坊區塊鏈的哈希算法；

用于保護以太坊上的數據；

確保信息被轉換為哈希。

類型 2 與驗證歷史區塊的 Merkle 證明以驗證有關歷史交易、收據 / 狀態的應用程序不兼容。這是因為如果哈希算法發生變化（不再是 Keccak），證明將會失效。

我們可以將 Keccak 看作是一種語言，它使用 Merkle 證明（字母）如果 ZK-EVM 將 Keccak 替換為另一種哈希算法（例如 Poseidon），Merkle 證明將變得陌生，應用程序將無法讀取和驗證它們的聲明。

對缺點的潛在解決方案：以太坊可以添加未來可擴展的歷史訪問預編譯。

Scroll;

Polygon Hermez.

然而，這些項目尚未實現更復雜的預編譯，因此，它們可以被認為是不完整的類型 2 。

增加難以進行 ZK 證明的特定 EVM 操作的 Gas 成本；

預編譯；

Keccak 操作碼；

調用合約的模式；

訪問內存；

存儲。

顯著提高最壞情況下的證明時間；

比對 EVM 堆棧進行更深層次的更改更安全。

開發工具的兼容性降低；

一些應用程序將無法工作。

在 ZK-EVM 實現中，刪除了一些異常難以實現的功能，通常是預編譯；

ZK-EVM 在處理合約代碼、內存或堆棧方面存在輕微差異。

縮短驗證時間 ；

讓 EVM 更容易開發；

目標是對不太兼容的應用程序只需要最少的重寫。

更多的不兼容性；

在類型 3 中刪除的使用預編譯的應用程序將需要重新編寫。

目前，Scroll 和 Polygon 被認為是類型 3 ，然而，ZK-EVM 團隊不應滿足于成為類型 3 ，類型 3 是 ZK-EVM 添加預編譯以提高兼容性并轉向類型 2.5 的過渡階段。

接受用高級語言（如 Solidity、Vyper）編寫的智能合約代碼；

編譯為設計為 ZK-SNARK 友好的語言。

非常快的證明時間；

降低開銷（成本、時間和計算工作量）；

降低成為證明者的門檻：提高去中心化程度。

在類型 4 系統中，合約的地址可能與 EVM 中的地址不同，因為地址取決于確切的字節碼；

這意味著如果類型 4 的 ZK-EVM 沒有字節碼，它們將無法創建地址；

在上述情況下，類型 4 將與依賴反事實合約的應用不兼容；

許多調試基礎設施無法移植，因為它們運行在 EVM 字節碼上。

zkSync

最后，我們可以將上述的幾種類型放在一起做一個比較，幫助大家一目了然的理解不同的 zkEVM。

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