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可扩展性是以太坊和大多数区块链项目的主要问题。随着主区块链上计算密集型进程数量的增加，它会堵塞网络，使交易速度变慢且成本高昂。这损害了用户体验和整个以太坊生态系统。但是，以太坊的可扩展性问题可能会有所解决：ZK 累计。本文将向您介绍 ZK 卷积及其优势和局限性，并将它们与其他扩容解决方案进行比较，同时研究最佳的 ZK 卷积代币。
ZK 卷积或零知识卷积是一种智能合约，采用以太坊Layer 2 扩展解决方案，在区块链上实现更高效的交易处理。
要了解 ZK 卷积，您必须全面了解卷积，以及卷积为何是以太坊 Layer 2 可扩展性解决方案的关键。Layer 2 解决方案基于二级链而非主链。
卷积是最受欢迎的第 2 层解决方案之一，因为它们可提供高吞吐量（每秒交易量），同时不会牺牲安全性或去中心化。他们通过将计算密集型流程从以太坊主网（Layer 1）迁移到侧链（Layer 2）来实现这一目标。Rollup 仅向主链提交足够的数据，以便任何参与者都能重新创建交易状态并检测无效性或错误。由于交易数据存储在以太坊主链上，因此安全性不会受到损害。
ZK 卷积将交易数据捆绑到单个区块中，并在主链下进行处理，以缓解拥堵。网络参与者称为交易者和中继者，负责处理这些数据，同时验证数据并将其提交至主网。
交易者将自己的交易数据发布到网络，这些数据包括索引地址、价值、网络费用和随机数（仅使用一次）。索引地址使用的处理资源较少，智能合约将这些地址链接到Merkle树，即确保数据在ZK卷积中无法伪造的数据结构。ZK-Rollup 有两个默克尔树：一个用于记录账户，另一个用于存储交易价值。此外，它还能有效利用处理能力和时间。
中继器通过聚合交易创建汇总。他们创建了零知识、简洁的非交互知识论证 （ZK-SNARK） 证明，通过比较区块链前后状态来验证交易。ZK-SNARK 是一种新方法，可在不透露特定信息的情况下证明自己拥有特定信息，无需证明证明者与验证者互动。中继器以可验证的哈希值将证明结果转发到主链。中继用户必须在智能合约中质押加密货币，以激励诚实。任何欺诈行为都会造成质押资金损失、阻止不良行为者并减少频繁纠纷的需要。
ZK 卷积是区块链空间的高效利用，因为与传统智能合约相比，它们需要更少的存储空间，因为需要对整个交易的数据“零知识”。他们只需要验证证明，这样验证速度更快，成本更低，因为包含的数据极少。这些交易已在侧链上进行验证，后者会自动在主链上进行验证。使用 ZK 卷积进行验证需要的数据更少，比在主以太坊链上执行交易更快，成本更低。
ZK 卷积价格更低、速度更快，可提供一些最佳的以太坊 Layer 2 扩展解决方案。其主要优点如下：
ZK 卷积协议采用创新方法，有望成为 Layer 2 扩展的未来。当然，这并不是没有缺点。ZK 卷积存在一些需要克服的局限性，才能实现主流应用：
Rollup协议和其他Layer 2扩展解决方案的运作方式类似，但每个协议都旨在为区块链生态系统中的特定用例提供服务。
某些 Layer 2 解决方案不向以太坊主网发布任何数据，因此可提供更高的可扩展性和吞吐量。然而，这是以降低安全性为代价的。
ZK 卷积和乐观卷积均可通过将交易计算移出链，并将高度压缩的数据提交至以太坊主网，从而实现可扩展性提升。他们存在分歧之处在于验证方法。ZK 卷积使用复杂的加密有效性证明来验证交易，每批交易都会向主网提交有效性证明。
另一方面，乐观汇总认为所有交易均有效，无需任何计算即可提交交易批次。这导致可扩展性大幅提升。但是，在挑战期内，任何人都可以对任何交易的有效性提出质疑。如果观察到异常，汇总将使用第 1 层上提供的数据运行欺诈证明（检查交易是否存在欺诈）。与 ZK 卷积相比，本次挑战期的等待时间造成更多延迟。
乐观的上卷协议通过奖励测序者（负责在链下存储和执行用户交易的各方）来激励合法交易。向以太坊区块链提交欺诈交易的定序者会因 ETH 质押被削减而受到惩罚。
优化的卷积可提供高达 100 倍的可扩展性，无需进行复杂的计算。然而，挑战期意味着其提币期远长于 ZK 滚存期。
另一个主要区别是，乐观的卷积提供了智能合约功能，而 ZK 卷积很难实现。
侧链是与主区块链相连的区块链，例如通过桥接合约以太坊。它们与 ZK 卷积的主要区别在于，它们无需验证即可从主网接收数据。相反，侧链依赖于一组控制桥接合约的各方来确认主网未受到破坏，并将这些信息转发到桥接。
作为一个独立的实体，侧链拥有自己的安全属性和共识机制来处理交易。与 ZK 卷积一样，侧链交易通常比主链交易便宜。
与此同时，对于 ZK 卷积，定序器会为桥接合约提供网络状态证明，而桥接合约必须验证证据并验证网络是否受到破坏。
ZK 卷积利用以太坊网络安全，因此消耗了更多资源。与侧链相比，ZK 卷积成本更高。
ZK 卷积与侧链的主要区别在于存储交易数据的方法。第 2 层上进行批量交易，然后将交易提交至主链，而侧链则创建完全独立的链，然后仅向主链提交充值和提币。虽然 ZK 卷积可以依赖主链的安全性，但侧链要自行负责。任何侧链都有可能使创建新区块的运营商停止生产区块或限制提币。与主链一样，侧链也受到 51% 的攻击。
等离子链是 Joseph Poon 和 Vitalik Buterin（以太坊联合创始人）首次提出的可扩展性解决方案。
Plasma 是一种第 2 层可扩展性解决方案，可将交易分载到第 2 层侧链（或“子链”），并定期将新创建的区块提交回以太坊主网。Plasma通过类似于侧链的共识机制创建区块，但将区块根发布到主链，主链充当安全层。
与 ZK 卷积类似，等离子链交易成本低于主链。他们还使用欺诈证明来保护等离子链。这些支票和余额集使用户能够挑战其资金在主链上的有效性，从而实现与汇总相当的安全性。
ZK 卷积链和等离子链均可将交易从主链转移到 Layer 2 侧链，从而扩展以太坊。然而，根本区别在于，ZK-Rollups 将数百笔转账组合为一笔交易，该交易在以太坊主网上经过 ZK 验证，而等离子链每次转账可创建并提交一笔交易。
当用户希望退出侧链时，Plasma 的可扩展性受到主网上用于验证区块的大量数据要求的限制。此外，挑战期很长，用户必须保持在线，否则将失去奖励。在大多数用例中，ZK 卷积都更加用户友好，利用更少资源，与等离子相比，ZK 卷积是一种更有前景的以太坊扩容解决方案。
Plasma 旨在尽可能少地与大型机互动和沟通。这导致了一些数据不可用错误。发生这种情况时，必须确定账本是否正确，操作员是否值得信赖。一些等离子实现在治理代币持有者中持有投票权，以解决这一问题。这与假设的卷积可信状态不同，卷积依赖“n 分之一”规则来验证真实性。
等离子和上卷的一个主要优势是，即使运行扩容解决方案的交易所下跌，由于主公共账本上有欺诈证明，资金也可以提取。
国家渠道正在扩展解决方案，使双方或更多方能够安全地在以太坊区块链上进行交易。相关各方通过发送状态更新进行交互，而无需追索主链。
当任何一方决定停止使用渠道时，他们就会发起“退出”，即向主链提交最新状态更新，当前余额将划转给发起渠道的各方。主链通过验证最终余额和签名来验证当前状态，使任何人都难以退出无效状态。
但存在一个缺点：提交最新状态更新后，主链无法判断之前的交易是否新增其他交易。其中一种方法是为任何一方留出一段时间来挑战退出。为消除向主链提币的等待时间延长，参与交易的各方可签署“结论证明”，允许一方退出而无需等待挑战期过去。
与 ZK 卷积交易不同，状态渠道的优势在于允许双方交易，而无需涉及第三方，卷积运营商必须处理所有交易。
状态通道与 ZK 卷积之间的另一个区别在于，状态通道具有即时最终性：交易对手确认收到更新（即价值立即划转）后，状态为最终状态。
零知识卷积作为以太坊理想的可扩展性解决方案具有巨大的潜力。
因此，为了充分利用这一快速发展的技术，下面列出了实现 ZK 卷积及其代币的协议。
Loopring网络是一个ZK-Rollup项目，使开发者能够创建交易所或DEX，为以太坊网络上的交易者快速结算。Loopring DEX 在以太坊区块链上提供低成本交易和支付，充分利用 ZK 证明的高吞吐量优势。
ZK-Rollups 使 Loopring DEX 能够将结算计算带离链外，而不是像其他交易所一样直接在以太坊区块链上结算。这减少了提交到以太坊网络的交易数量，缓解了拥堵，加快了速度并降低了交易成本。
LRC 是 Loopring 网络的原生效用代币。交易者在处理每笔交易时以 LRC 支付。在 Loopring 上，80% 的资金将发放给流动性提供商，余额由保险公司和 Loopring 的DAO 分摊。
LRC 价格可能会受到以太坊网络性能的影响。随着以太坊交易增加、网络放缓和手续费上涨，越来越多的用户更倾向于 Loopring 等可扩展性解决方案。
Immutable X 是以太坊上非易损代币 （NFT） 的第 2 层扩容解决方案。它使用 ZK 卷积来扩大即时交易，消除 NFT 铸造和交易的矿工费，同时确保用户和资产的安全。
IMX 是 Immutable X 协议的原生效用代币。用户可通过在网络上交易和执行其他活动赚取 IMX。IMX 可用于支付手续费、质押协议或用作治理代币。
Immutable X 是加密货币领域三大热门叙事的交集：
NFT、ZK 滚存和游戏，使其成为值得考虑的有前景资产。此外，由于 NFT 的零矿工费交易吸引了更多开发者加入平台，Immutable X 有望实现大幅增长。
Polygonnetwork 是基于 ZK-Rollup 的协议，用于构建和连接兼容以太坊的区块链网络。开发者可以构建 DApp，将以太坊的高安全性功能与 Polygon Network 的低矿工费和可扩展性相结合。
MATIC 是 Polygon Network 的原生代币。它用于支付手续费，也可以质押在 PoS 共识中，赚取被动收入。用户可通过提供交易验证资源并在网络上执行智能合约来赚取 MATIC。
关注 MATIC 的主要原因是 Polygon 网络的快速发展，其中推出了更多互操作项目。此外，Polygon 最近还以 4 亿美元收购了以太坊扩容初创公司Mir Protocol。Mir Protocol 采用最快速、最先进的 ZK 证明技术，名为 Plonky2，旨在更快速地生成证明，并在一份证明中验证更多交易。
这是 Polygon 以 2.5 亿美元收购 ZK-Rollup Hermez Network（现为 Polygon Hermez）的第二大收购项目。
Syscoin是一个PoW区块链，结合了Layer 1和Layer 2元素，为Web 3.0 DApp的开发创建一个平台。它将比特币的高安全性与以太坊的 DApp 功能（使用 ZK 卷积扩展解决方案）相结合，打造快速安全的 DeFi 产品。Syscoin 项目旨在为组织打造一个平台，利用分布式账本技术实现高安全性、低成本和高可扩展性。
Syscoin 的原生代币 SYS 用于支付网络手续费、抵押主节点以获取奖励并参与治理。用户还可以使用 Syscoin 代币平台创建自定义资产代币 Syscoin 平台代币 （SPT）。比特币和 SYS 都可以在称为合并挖矿的过程中同时挖矿。
在 2022 年，Syscoin 充满乐观情绪。Syscoin 网络在 Web 3.0、NFT 和元宇宙中提供各种应用程序，越来越多的项目正在平台推出。由于 ZK 卷积扩展解决方案有望实现 210，000 TPS 的吞吐量，Syscoin 网络将以极低费用处理更多交易。
ZKSwap 是一种基于自动做市商 （AMM） 模式构建的去中心化交易所 （DEX） 协议。这是首个采用 ZK 卷积技术的 Layer 2 扩容解决方案，旨在确保安全性和高可扩展性。ZKSwap 采用 ZK-Rollup 技术，可降低以太坊主网络的负载，为交易者提供更高的安全性、更低的成本、更高的 TPS 和隐私保护。
ZKSwap网络由原生ERC20代币ZKS提供支持。ZKS 用于奖励社区挖矿、交易验证和其他专业网络任务的用户。ZKS 持有者可以投票支持代币上市，也可以管理网络。
ZKSwap 计划如下：拟议的 Layer 2 借贷和稳定的货币兑换服务正在进行中。ZKSwap 还在开发基于 ZK 卷积的一般 EVM 模型。
随着越来越多的项目上线，以太坊网络仍面临可扩展性挑战。预计第 2 层解决方案只会变得更加相关。在这一领域，ZK 卷积采用突破性的零知识证明技术，在 TPS、矿工费、安全性、隐私性和可扩展性方面具有显著优势。更棒的是，ZK 卷积和 ZK 防爆技术相对较新，预计这一领域将有更多技术进步。