2025 年 ZK Rollup 的演進:領先的以太坊擴展項目

儘管持續的協議升級,擴展性仍然是以太坊面臨的主要挑戰。隨著用戶活動的增加,Gas 交易費用飆升,處理速度下降。此時,第二層解決方案,尤其是 ZK Rollup——一種徹底改變區塊鏈擴展方式的技術——成為了救星。

ZK Rollup 與 Optimistic Rollup:真正的差異在哪裡?

兩者都是 Layer 2 解決方案,運作原理都是在主鏈之外處理交易,但其機制卻截然不同。

Optimistic Rollup 假設所有交易預設都是有效的。只有在有人提出異議時,才會進行驗證——在申訴期內,通常為 (7 天)。這意味著交易的最終性被推遲,用戶在提取資金到主網前必須等待。

ZK Rollup 則採用相反的方法:每筆交易或交易包都伴隨著零知識證明(zero-knowledge proof)(zero-knowledge proof)。這表示有效性可以即時驗證,無需等待期。沒有對驗證者誠信的假設——只有數學。

實際效果: ZK Rollup 提供即時最終性與更高的安全性。它們不需要信任第三方,也不會揭露個別操作的細節。相較之下,Optimistic 解決方案較易實現,但速度較慢且信任度較高。

ZK Rollup 的技術運作原理

流程分為四個階段:

  1. 鏈外批次處理: 多筆交易在一個獨立的虛擬機中執行,並不在以太坊主鏈上。這大幅降低了主鏈的負擔。

  2. 生成零知識證明: 對該批次數據產生 (zero-knowledge proof),證明所有操作的正確性,且不揭露內容。

  3. 將證明傳送到鏈上: 一個緊湊的證明(通常幾千字節)(通常幾千字節),被提交到以太坊的智能合約。

  4. 最終驗證: 验证者驗證證明,若正確,所有交易立即被視為已完成。

關鍵特點:零知識證明具有完整性((true statements always verify))、正確性((falsehoods不會通過驗證))與私密性((資訊保持隱藏))的屬性。

為何 ZK Rollup 在各方面都領先

主要優勢包括:

  • 即時最終性: 無申訴期,資金與資料在證明提交後立即受到保護。
  • 不依賴經濟假設: 安全由數學保證,而非參與者誠信。
  • 最大化私密性: 交易細節留在證明內,提供其他 Layer 2 無法比擬的私密層級。
  • 完整數據可用性: 與某些 Optimistic 解決方案不同,ZK Rollup 將所有交易數據存於主鏈,便於審計。
  • 環保: 較少的鏈上數據意味著能源消耗降低。

唯一缺點是:實現技術較為複雜,且生成證明需要大量計算資源。

2025 年以太坊 ZK Rollup 領域的領先項目

Manta Network (Manta Pacific):隱私成為 DeFi 標準

特點:

  • 基於 zk-SNARKs,保障私密性
  • 主網啟動:2023 年 9 月
  • 原生代幣:MANTA (市值:$34.00M)

Manta Pacific 專注於私密 DeFi 交易。用戶可以在完全私密的模式下進行資產交易與交換——金額與地址皆經加密,但仍可驗證。自推出兩年來,Manta Pacific 已成為最受歡迎的 Layer 2 平台之一,因其獨特的私密性焦點。

核心優勢: 這是唯一內建私密性的 Layer 2。對於重視資金安全的交易者與 DeFi 用戶來說,這是關鍵差異。

Linea:擴展性與簡易性的平衡

特點:

  • 基於 zk-SNARKs 的 ZK Rollup
  • 啟動:2023 年 8 月
  • 原生代幣:LINEA (市值:$107.94M)

由 ConsenSys (MetaMask 創始人) 開發的 Linea,專注於開發者體驗。平台將交易在鏈外打包,並將單一 zk-SNARK 證明提交到以太坊,提供數千 TPS 的吞吐量,同時將交易費用降低百倍以上。

核心優勢: 易於開發者整合。EVM 兼容,現有智能合約幾乎無需修改即可遷移。

Starknet:未來的量子安全標準

特點:

  • 基於 STARK 證明 (Scalable Transparent Arguments of Knowledge)
  • 啟動:2022 年 2 月
  • 代幣:STRK (市值:$397.32M)

Starknet 使用 STARKs 取代 SNARKs——更先進的密碼學技術,不需信任設定。這代表系統抗量子攻擊,且不依賴繁瑣的參數生成流程。

核心優勢: 長期安全性最高。STARKs 提供透明性與抗後量子攻擊能力,使 Starknet 成為未來可持續的平台。

zkSync Era:實用擴展的實踐

特點:

  • 由 Matter Labs 推出的 ZK Rollup
  • 完整主網啟動:2023 年 3 月
  • 代幣 ZKS,用於治理與手續費

zkSync Era 具備所有 ZK 解決方案中最高的吞吐能力之一。平台每秒處理數千筆交易,且即使在高網路負載下,手續費仍維持在幾美分。

核心優勢: 完全 EVM 兼容,可運行任何以太坊應用,無需重寫,讓開發者遷移變得簡單。

Polygon zkEVM:生態系內的擴展方案

特點:

  • Polygon 生態系的 ZK Rollup 解決方案
  • 測試網:2023 年 3 月
  • 代幣 MATIC,用於手續費與治理

Polygon zkEVM 提供擴展性,同時是 Polygon 更大生態系的一部分。與其他 Polygon 解決方案協同,形成網絡效應,吸引開發者。

核心優勢: 與 Polygon 生態系整合,提供工具、橋接與已部署應用的流動性。

Scroll:性能與兼容性

特點:

  • 基於 zk-SNARKs 的 ZK Rollup
  • 2023 年 10 月部署橋接
  • 目前尚未發行代幣

Scroll 著重於實現極高的吞吐量。架構優化使其能處理數千 TPS,延遲極低。

核心優勢: 適合高頻交易與大量 DeFi 應用,處理延遲幾乎不可察覺。

ZetaChain:跨鏈交互的 ZK 解決方案

特點:

  • 用於跨鏈操作的 ZK Rollup
  • 啟動:2021 年 2 月
  • 代幣:ZETA (市值:$81.08M)

ZetaChain 建構「通用橋樑」,利用 ZK 證明安全傳遞資產。允許 dApps 同時使用多條鏈的流動性與數據。

核心優勢: 解決鏈間流動性碎片化問題。用戶與交易者可以存取整合的流動性池。

Aztec Protocol:私密性作為架構選擇

特點:

  • 混合公開與私密的 ZK Rollup 模型
  • 使用 Noir 語言創建私密合約
  • 原生代幣尚未發行

Aztec 特色在於私密性為選擇性。開發者可自行決定哪些邏輯部分是私密的,哪些是公開的。

核心優勢: 高度彈性。從私密交易到匿名投票,Aztec 支援各種場景,無需妥協。

ZKFair:公平執行的使命

特點:

  • 基於 ZK Rollup 的去中心化交易所(DEX)
  • 啟動:2023 年 12 月
  • 代幣 ZKF (市值:尚未公布)

ZKFair 解決了 DEX 的關鍵問題——前置交易(front-running)。借助 ZK 證明,交易在區塊中的排序無法被操控。

核心優勢: 公平交易執行。交易者免受 MEV 機器人與操控排序的影響。

DeGate V1:零滑點衍生品

特點:

  • 用於衍生品平台的 ZK Rollup
  • 啟動:2022 年 9 月
  • 代幣:DG,用於治理

DeGate V1 針對大額倉位的滑點問題進行優化。ZK 架構能將訂單打包,實現更佳的執行效果。

核心優勢: 機構級的執行品質。大戶交易者能藉由 ZK Rollup 批次化獲得更佳價格。

Taiko:「基於」的序列化,邁向去中心化

特點:

  • 創新 ZK-EVM Layer 2
  • 測試網:2024 年 1 月
  • 已獲融資數百萬美元

Taiko 引入「based」序列化概念,由主鏈驗證者擔任 sequencer,消除單點故障與審查問題。

核心優勢: 真正的 Layer 2 去中心化。沒有單一的 sequencer,避免被操控或審查,主要功能由主鏈承擔。

ZK Rollup 技術的主要挑戰

儘管進展迅速,行業仍面臨實質性障礙:

  • 計算複雜度高: 生成 ZK 證明需大量計算資源,限制了 sequencer 的數量。
  • 工程難度大: 開發與審計 ZK 系統需專業技能,錯誤可能導致嚴重安全問題。
  • 彈性與效率的矛盾: 某些操作難以在不損失效率的情況下打包成證明。
  • 數據可用性要求: 所有交易數據必須可恢復,需可靠的存儲基礎設施。
  • 流動性碎片化: 每個 ZK Rollup 都是獨立的資金池,與主鏈隔離。
  • 管理複雜: 協議升級需多方協調,難以快速推動。

發展趨勢:未來幾年的展望

行業正朝著整合方向前進。目前的研究重點包括:

  1. 加速證明生成: 新算法縮短從數小時到數分鐘。
  2. 通用橋樑: 如 ZetaChain 等項目,連接不同的 ZK Rollup,形成聯合網絡。
  3. 平行處理: 多個 sequencer 同時處理不同交易,提高吞吐。
  4. ZK VM 標準化: 出現標準化的 ZK 合約虛擬機,降低開發難度。

在這樣的發展速度下,ZK Rollup 有望將以太坊打造為擁有百萬 TPS 的平台,同時保持安全與去中心化。

總結:ZK Rollup 成為新一代擴展標準

ZK Rollup 已不再是實驗階段,而是 Layer 2 的新常態。其提供即時最終性、強大的密碼學保障與無信任假設的能力,使其成為大規模部署區塊鏈技術的理想方案。

從私密 DeFi $37 Manta(、公平交易 )ZKFair(、量子安全的 )Starknet(,到跨鏈橋接的 )ZetaChain(,每個項目都展現了未來擴展的具體願景。選擇最適合的方案,取決於你的優先考量:是追求最大性能、私密性、兼容性還是去中心化的 sequencer。

到 2025 年,Ethereum 生態將不再是一個單一的巨型網絡,而是一系列相互連結的 ZK Layer 2 解決方案,每個都為特定用例優化。未來就在這裡,快速、低成本且安全。

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