编译：Yuanshan@Web3CN.Pro
作者：William M. Peaster
从区块链层面出发，以太坊生命的初始阶段是单一的（monolithic）。这意味着在最初的几年里，Layer 1以太坊主网全权负责执行自己的交易，促进自己的网络安全，并为自己的数据可用性提供服务。
然而，在过去的几年里，以太坊一直在迅速转向模块化设计（modular design）。这意味着对以太坊的运行来说，采用外部第三方解决方案对自身进行扩展，是一种理想的方式。
比如近年来，像Arbitrum和zkSync等Layer 2项目的兴起，它们在以太坊之外（即链下）执行交易，然后有效地将批量交易“Rollup”到以太坊Layer 1，在此过程中提供便宜、合理的价格和便捷的用户体验。
Modular Ethereum - via Ultra Scalable Ethereum
ZeroSync和Blockstream合作将从卫星广播比特币零知识证明:金色财经报道，瑞士非营利组织ZeroSync协会和比特币基础设施公司Blockstream表示，他们计划从Blockstream的卫星广播比特币零知识证明 (zk-proofs) 。使用zk-proofs来验证比特币区块链意味着节点不必下载比特币链的当前500GB数据，因此可以在几分之一秒而不是几小时或几天内同步。Blockstream的卫星网络通过将区块链广播到整个地球，包括互联网覆盖不可靠的地区，提供对比特币的免费全球访问。ZeroSync预计第一次实验广播将在今年年底进行。
新成立的ZeroSync协会于周二成立，计划通过使用零知识证明 (zk-proofs) 来帮助扩展比特币，零知识证明是一种密码技术，可以在不泄露信息本身的情况下证明信息的有效性。[2023/4/1 13:39:02]
从L1到L2
今天，以太坊L1本身实现了30笔/秒的交易（TPS）。但为了更好地处理全球链上活动，且不会造成重大网络拥塞（高费用、慢速），L2的扩展创新将给以太坊带来更强大的能力。
欧盟或将在数字身份框架中包含零知识证明:金色财经报道，根据一份新闻稿，欧盟新的eID将允许公民通过欧洲数字身份钱包在线识别和验证自己，而无需求助于商业提供商。此举解决了当前实践中产生的对信任、安全和隐私的担忧。
Circle 欧盟政府事务高级主管Jonas Fredriksen强调该提案将如何促进数字经济中的新商业模式和机遇。公司可以开发依赖于零知识证明和eID解决方案的创新产品和服务。[2023/2/16 12:11:30]
具体而言，实现这样的优秀能力有两种主要类型的解决方案：链上扩展和链下扩展。链上扩展是指直接对区块链进行任何更改，以提高其交易执行能力，即吞吐速度。对以太坊来说，分片（ sharding）就是一个例子。它把以太坊活动的负载分散到数十个主链，而不是单一的主网上。
The future of Ethereum L2s + shards - via Vitalik Buterin
Aztec Network推出零知识证明语言Noir:10月8日消息，基于ZK Rollup的隐私和扩容解决方案Aztec Network宣布推出零知识证明语言Noir。Noir是一种基于Rust的领域特定语言（DSL），用于创建和验证零知识证明。同时，Aztec Network还发布两个新的Typescript库，分别为NoirJS（可以在浏览器中编译Noir电路）和Barretenberg.js（可以在浏览器中证明和验证这些电路）。[2022/10/8 12:49:18]
链下扩展是指在链下执行交易执行能力，即L2。链下扩展不像分片一样将 L1 拆分为许多主链，而是在外部构建第2层。
以太坊的叙事也正逐渐从L1向L2转变。
而当谈到L2时，当下最受欢迎的解决方案之一是ZK Rollup（零知识汇总）。这是因为在速度上，以太坊和它不在一个层级。ZK Rollup可以实现大约2000 TPS的速度，而以太坊目前是30 TPS。
依靠以太坊安全性的同时，ZK Rollup既带来了高效的运行速度，又提供了低廉的价格，受到当前资本及市场对它的极大关注。其中一些L2项目也在飞速发展，如：
加拿大央行研究人员：零知识证明目前不能用于CBDC系统:金色财经报道，加拿大央行的研究人员在一份新分析报告中表示，零知识证明和类似的面向区块链网络隐私的加密方法“尚处于起步阶段”，还没有准备好在中央银行数字货币（CBDC）系统中广泛部署。[2020/6/30]
dYdX：加密货币和衍生品交易所，TVL（总锁定价值）达$375
MLoopring：L2交易，NFTs，TVL达$121
MzkSync Lite：L2 交易，NFTs，TVL达$65M
Space：L2交易，NFTs，TVL达$49M
Four of the largest 10 L2s today are ZK rollups - via L2BEAT
从ZK Rollup到zkEVMs
ZK rollup有两个主要架构：链上以太坊智能合约和基于以太坊交易和执行环境的链下虚拟机（VM）。
零知识证明研发机构StarkWare将在几周内开源ethSTARK:零知识证明研发机构 StarkWare 称，2018年我们获得以太坊基金会的资助去探索对 STARK 友好的哈希函数以及开源 ZKP 代码。我们将在几周内提前完成我们的工作。ethSTARK代码的运行速度将比现有的任何 ZKP 代码快20倍。注，2018年7月份，StarkWare称获得了以太坊基金会的资助（现金+代币），将研发对STARK 友好的哈希函数和技术，并为生态系统提供开源代码。STARK将允许区块链在兼备隐私和后量子安全的情况下进行大规模扩展（例如分片）。[2020/5/26]
zkEVM则是与以太坊虚拟机 （EVM） 兼容的 ZK rollup，即以太坊 L1 的执行环境。
Illustration of Polygon zkEVM’s general approach to scaling - via Polygon
在以太坊开始扩容竞赛时，像Arbitrum和Optimism这样的Optimistic Rollup具有巨大的优势，因为它更容易与EVM兼容甚至完全等效。这种技术“亲和力”使应用程序可以轻松地移植其代码，并使用从L1到L2的自己喜欢的工具，这是很棒的用户体验。
相比之下，ZK Rollup从定制的虚拟机（VM）开始，意味着项目需要进行大量的工作，即“解释”来自 EVM 的代码或使用从头开始编写的新代码（截至2023年3月，多个ZK Rollup项目现在即将推出自己的zkEVM实现）。
因此，zkEVM的到来代表了Vitalik Buterin在2021年预测的重要一步，即“随着技术的改进，中长期来看，ZK Rollup将在所有用例中胜出。由于 ZK Rollup使用了加密证明，因此与Optimistic Rollup相比，它们具有内置的隐私和安全优势。当您将 EVM 兼容性添加到组合中时，ZK Rollup有可能在未来超越Optimistic Rollup”。
Type1、Type2 zkEVM的竞赛进行时
如果说以太坊“扩容战”是指Optimistic Rollup和ZK Rollup之间的竞争，以提供最佳的区块链扩容解决方案。那么发生在ZK Rollup内部之间的竞争也才刚刚开始，即看看哪个团队能够实现Vitalik Buterin定义的第一个“Type 1”和“Type 2”zkEVM。
Buterin’s types of zkEVM
2022年8月，Buterin提供了一种衡量 zkEVM 能力的方法，即以Type1到Type4的等级来对其进行评级。Type 1 zkEVM 将与 EVM 完全等效，甚至可以用于升级以太坊本身，而Type 4 zkEVM 只能与以太坊某些应用程序兼容。
也就是说，由于工作涉及较广，Type 1 zkEVM的实现还需要一段时间，但是现在有多个项目正在尝试Type 2 zkEVM。
The main zkEVM efforts today - via Immutable X
例如，Polygon zkEVM是Type 3 zkEVM，并且正在成为Type 2 zkEVM，接近EVM等效（也有一些额外的细微差别）。
Scroll是另一个值得关注的项目，目前正在朝着Type 2 zkEVM发展。
相比之下，zkSync Era通过自定义功能和zkPorter（令人印象深刻的Volitions）进行了增强。当然，它的可能性范围是开放的。
迄今为止，zkEVM的最新进展项目有：
将于3月27日开启主网测试版的Polygon zkEVM；
已向Buider推出主网的zkSync Era；
刚刚发布Goerli zkEVM测试网（主网之前的最后一步）的Scroll；
处于Type 3状态并且正在升级的Starknet的Kakarot zkEVM；
Source: Messari
结语
以太坊本身可能会升级到Type 1 zkEVM，以进一步进行链上扩展，这是极有可能的事。与此同时，作为潜在升级的补充，从Type 2s到Type 4s的外部zkEVM将继续蓬勃发展，为开发人员和用户提供以太坊 L1 无法提供的独特自定义功能，如用户体验增强功能。
总而言之，ZK Rollup（可以说是整个L2）的最终结果是zkEVM，而这些努力的项目中的第一个正处于推出市场的前沿。2023年也将是普遍加密用户能够首次尝试 zkEVM 的一年。
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