ZK Rollups 在以太坊上的应用:第二层扩展如何在2025-2026年改变区块链

以太坊仍然是去中心化应用平台的领导者,但其成功也带来了一个关键问题:网络过载。当用户数量增加时,手续费上涨,交易变慢。虽然以太坊2.0正逐步开发中,但zk rollups技术为大规模部署提供了最具前景的解决方案。这些创新的第二层系统释放了以太坊的真正潜力,承诺在不牺牲安全性的前提下实现前所未有的效率。

什么是ZK Rollups:以太坊扩展的技术核心

ZK rollups是一种第二层扩展方案,将交易移出以太坊主链处理。与普通处理方式不同,它们将多笔操作合并为一笔,大幅减轻主网络负担。

该技术基于一种名为零知识证明(zero-knowledge proof)的密码学方法。该过程允许验证一组交易的合法性,而无需披露单个细节。证明非常紧凑且轻量,最小化存储在主网络上的数据,实现即时交易处理。

ZK rollups通过主链智能合约与链外虚拟机的协作运行:

  1. 主链:智能合约设定所有ZK Rollup操作的规则
  2. 链外处理:交易在链外虚拟机中执行,降低成本,加快速度
  3. 生成证明:创建加密证明,验证整批交易的合法性
  4. 主链验证:验证者在以太坊上验证证明,确认交易

这种架构显著提升了吞吐量,降低了手续费,同时保持了以太坊网络的安全性。

ZK Rollups与其他扩展方案的比较

存在一种名为Optimistic Rollups的替代方案,但ZK rollups具有明显优势。Optimistic Rollups默认认为交易有效,只有在争议时才进行验证,这会带来延迟。

zk rollups的主要优势:

  • 即时确认:不同于有争议期的Optimistic Rollups,ZK rollups在主链上实现即时确认
  • 无需信任中介:不依赖验证者的诚信假设
  • 更高隐私性:交易细节保持加密状态,但已被验证
  • 抗量子攻击:某些ZK方法(如STARKs)对未来的量子计算机具有抗性

以太坊生态中的主要ZK Rollups项目

ZK Rollup生态正快速发展。以下是值得关注的主要参与者:

Manta Network(Manta Pacific)

最新数据(2026年2月20日):

  • 价格:$0.07
  • 24小时变化:+0.30%
  • 市值:$3319万
  • TVL:8.51亿美元(历史值)

Manta Network专注于隐私保护的DeFi操作,利用zk-SNARKs实现绝对隐私。自2023年9月上线以来,已成为以太坊第二层网络中第四大网络。用户可以完全匿名地进行加密货币兑换,资产和金额信息都经过加密。Manta的独特之处在于其专注于DeFi隐私,旨在为不同区块链上的所有DeFi应用创建一个共同的隐私层。

Linea

最新数据(2026年2月20日):

  • 价格:$0.00
  • 24小时变化:+8.38%
  • 市值:$5454万
  • TVL:2.02亿美元

Linea是一个第二层扩展方案,采用zk-SNARKs加速交易并降低成本。网络在链外处理交易,将其打包成批,并作为单一zk-SNARK证明提交。Linea的核心优势在于其对开发者的友好性,便于部署去中心化应用(dApps),无需复杂适配。2024年1月,团队宣布将空投LINEA代币,但其具体用途尚未披露。

Starknet

最新数据(2026年2月20日):

  • 价格:$0.05
  • 24小时变化:+3.99%
  • 市值:$2.511亿
  • TVL:1.7亿美元

Starknet于2022年2月上线,采用STARKs(可扩展的透明知识证明)技术——比zk-SNARKs更先进的零知识证明方法。STARKs无需可信设置,抗量子攻击。Starknet支持通用计算,能运行任何智能合约,成为开发者追求高扩展性和安全性的理想平台。

zkSync Era

TVL:5.55亿美元(历史值)

由Matter Labs开发的zkSync Era是最大规模的ZK Rollup平台之一。它在链外处理交易,生成证明后提交到以太坊主链。zkSync Era的亮点在于完全兼容以太坊虚拟机(EVM),允许开发者无需修改即可部署现有智能合约,极大简化迁移和开发流程。

Polygon zkEVM

TVL:1.15亿美元

Polygon zkEVM是Polygon生态系统的一部分,提供兼容EVM的ZK Rollup解决方案。它在链外执行交易,利用ZK证明验证,确保与以太坊的完全兼容。此方案便于开发者使用熟悉的工具和智能合约,推动生态系统的扩展。

Scroll

TVL:6346万美元

Scroll是一个专注于高吞吐和低延迟的ZK Rollup方案。它利用zk-SNARKs压缩链外交易,将其打包成单一证明提交到主链。Scroll强调EVM兼容性,方便开发者迁移现有合约,主要面向高交易量的DeFi应用。

ZetaChain

最新数据(2026年2月20日):

  • 价格:$0.05
  • 24小时变化:+5.08%
  • 市值:6670万美元

ZetaChain致力于跨链交互,利用ZK Rollups实现不同区块链间的安全通信。采用zk-SNARKs验证交易,确保隐私和安全。ZetaChain支持无缝资产和数据跨链转移,创新技术“ZetaML”实现链外智能合约执行。

Aztec Protocol

Aztec提供一种混合的公共-私有ZK-Rollup模型,支持在保持以太坊安全性的同时,执行部分私密或公开的智能合约逻辑。隐私功能可选,适用于私密交易、匿名投票等场景。其核心创新是使用Noir语言编写ZK电路,简化开发流程。

Taiko

2024年1月上线的创新项目,采用ZK-EVM和ZK Rollups,打造完全兼容以太坊的去中心化Layer 2协议。已获3700万美元融资,通过Alpha测试网络展示成果。其核心创新是“based”排序机制,由主链驱动排序,避免中心化和审查风险,解决传统rollup的单点故障问题。

ZKFair与DeGate V1

ZKFair(2023年12月上线)是基于ZK Rollups的去中心化交易所(DEX),防止前置交易和操控订单,提供更公平的交易环境。

DeGate V1(2022年9月)是一个低滑点、低成本的去中心化交易平台,专为大额交易设计。

ZK Rollups技术发展的挑战

尽管优势明显,zk rollups仍面临一些实际挑战:

  • 密码学复杂性:高端数学难以简化,影响部署和维护
  • 系统灵活性:对某些操作类型支持有限
  • 数据可用性:确保交易数据的可访问性至关重要
  • 资源消耗:生成证明需要大量计算资源
  • 用户接受度:需要广泛采用和信任
  • 生态治理:去中心化管理升级和协议变更复杂
  • 经济可行性:运营成本可能抵消手续费降低的优势

ZK Rollups的未来:迈向更大规模

随着持续的研究和开发,ZK rollups的未来充满希望。创新方案解决了复杂性问题,不同团队合作推动流动性整合。凭借行业的强大支持和不断增长的生态,zk rollups有望彻底变革区块链生态系统,开启高速、经济、安全的去中心化应用新时代。

结论

ZK rollups代表了以太坊扩展的重大突破。它们在保持安全和数据完整性的同时,将交易移出主链,铺就了更稳健、更可靠的区块链生态路径。其突破现有限制的能力,将推动技术的广泛应用,释放其在数字资产世界变革中的巨大潜力。

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