币圈最新消息作者：Web3大航海（公众号）
目前加密货币正像 1996 年的互联网一样萎靡不振，速度很慢，实际用例很少。彼时，人们正处于2G网络时代。而体验过3G网络的人们很难再适应简陋、慢速的2G网络，区块链的发展急需向“3G”升级，而zkEVM让我们看到了这种可能性。
了解zkEVM之前，先科普下ZK Rollup。
什么是 ZK Rollup ？
ZK：Zero-Knowledge Proof 零知识证明
以太坊的未来路线可谓是为 Rollup 量身打造, 而目前最被寄予厚望的方案就是采用了零知识证明技术的 ZK Rollup. ZK Rollup 是 L2 的扩展解决方案，目的是让以太坊降低费用并提高交易速度和吞吐量。
该技术允许从极其缓慢的以太坊区块链中计算出数千笔交易，并通过一个微小的“有效性证明”来验证所有交易是否正确执行。因此，您可以将在其他地方执行的 10,000 笔交易“Rollup”为单个 ETH 交易。 这是一个大问题，因为即使在合并之后，以太坊也只能以每秒15次的交易量勉强维持。
以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 表示，ZK Rollup意味着加密货币终于可以再次用于支付。（安德鲁·芬顿）
什么是 zkEVM?
zkEVM 是一种虚拟机，它以与零知识证明计算兼容的方式执行智能合约。这是构建与 EVM 兼容的 ZK Rollup 的关键，并且保留经过多年使用 Solidity 获得的经过实战测试的代码和知识。
具有兼容 EVM 执行环境的 ZK Rollup 就是 zkEVM。
本质上，对于 ZK Rollup，可以在与 EVM 的完全兼容性和可扩展性之间做出选择。完全的兼容性使 DApp 和协议能够无缝移植，并且对于开发人员和用户来说，一切都像在以太坊上一样工作，但在扩展方面，更快显然更好。
实现 zkEVM 一直是以太坊基金会和 Polygon 等其他 zk Rollup 团队的重点任务. 在长期视角下, zkEVM 的实现不仅能解决以太坊主网共识瓶颈的各个方面:
I/O: 通过无状态和 enshrined zkEVMs存储: 通过无状态和 enshrined zkEVMs计算: 通过 enshrined zkEVMs
同时以 zkEVM 为核心组件, 可以构建一个真正完美的通用 Rollup 网络.
当前有哪些zkEVM解决方案？
zkEVM 是兼容 EVM 而又零知识证明友好的环境, 从技术大方向上主要分为原生和编译流派.
两个方向上都有不同的选手:
基于原生: Polygon, AppliedZKP, Scroll, Taiko. 当然后三者都在同一个 Repo 中进行开发, 基本可以视为是同种方案.基于编译: StarkNet, zkSync, OlaVM 等. 这个赛道上选手最多, 但不同项目的差别其实也比较大.
几个zkEVM解决方案的发展进度
Polygon 本周为其自己的 zkEVM 启动了测试网，Aave、Uniswap 和 Lens 都承诺在其上进行部署。Scroll 于 7 月推出了“Pre Alpha 测试网”，而StarkWare 的 zk 解决方案每月处理数百万笔交易。 所有解决方案还致力于递归扩展和/或“Layer3”实现，这将使以太坊交易可能变得更快数千倍，消除对跨链桥的需求，并允许加密最终实现其真正潜力。
这些解决方案资金充足，Scroll 筹集了 3000 万美元，Starkware 筹集了 1.5 亿美元，Polygon 筹集了 4.5 亿美元。Newcomb 暗示 zkSync 自己的融资轮与 Polygon 的融资轮相同，但尚未正式宣布。
1.Polygon zkEVM
Polygon在10月10日推出 Polygon zkEVM 公共测试网，它是一个具有全功能、开源证明系统的 zkEVM 网络，目前可供任何人加入使用，Aave、Uniswap、Web3 社交协议 Lens Protocol 、游戏工作室 Midnight Society 也将成为首批加入测试网的成员。
Polygon声称“Polygon 是第一个提供功能齐全的开源 zkEVM 实现的项目；这是一个开创性的里程碑，不仅对 Polygon，而且对整个行业而言。” Polygon 表示，测试网“包括一个完全开源的 zk-Prover——这是第一个公开发布的同类产品。”
联合创始人 Mihailo Bjelic 告诉 Magazine 早期测试表明，“Polygon 的 zkEVM 可以将以太坊的网络费用降低约 90%，并将网络的吞吐量提高几个数量级。”
他说，开源技术“证明了我们与行业精神的一致性，并提高了解决方案的安全性，因为任何人都可以查看它并指出潜在的错误。StarkNet 或 zkSync 的情况并非如此，它们将其实现的关键部分保持封闭源代码，至少目前是这样。”
2.StarkWare zkEVM
StarkWare 遥遥领先，九个月前推出了自己的 ZK Rollup 解决方案，并在 8 月开启了递归扩展,自使用该技术以来已处理了超过 3000 万笔交易。但它也做出了一个冒险的决定，即使用一种名为 Cairo 的自定义编程语言来更有效地扩展。这可能会导致大型协议的采用转向对 EVM 兼容解决方案阻力最小的路径。
StarkWare生态系统有一个名为 Warp 的转译器，它将 Solidity 代码转换为 Cairo 代码，并且刚刚用于将 Uniswap 的一个分支移植到 StarkNet。
3.Scroll zkEVM
Scroll 正在建立一个 EVM 等效的 ZK Rollup，其设计决策遵循安全性、效率、EVM 等效性和去中心化，其架构由 Scroll 节点、链上的智能合约、去中心化的证明器网络三部分组成。
Scroll 当前已经完成了预 Alpha 的测试网，接下来第二阶段将邀请开发者基于其网络部署一些智能合约，并且开发一些额外的应用；第三阶段将启动二层证明的外包，邀请社区参与成为证明节点；第四个阶段到达 zkEVM 主网阶段，将在经过严格的代码审计以及性能提升后部署并且上线主网；第五个阶段将部署去中心化的排序器，从而使得 zkEVM 更加高效。
10 月 11 日，基于 zkEVM 的 Layer 2 解决方案 Scroll 发布其 Pre-Alpha 测试网升级版本。据悉，新版本已支持开发者使用 Hardhat 和 Foundry 等工具部署智能合约，并支持用户在升级的跨链桥合约上在其 Layer 1 和 Layer 2 测试网之间桥接 NFT 和用户自定义的 ERC-20 Token。
4.zkSync zkEVM
10月13，以太坊 Layer 2 网络开发商 Matter Labs 宣布推出了首个迁移的 zksync 2.0 测试应用 UniSync，这标志着 zkEVM 已实现对 Solidity 的完全兼容，现有以太坊应用将能无缝迁移至 zksync 2.0 二层网络。
要使用 UniSync，你可以访问他们的 Uniswap V2 智能合约和前端端口：https://uni.zksync.io/
zkSync 2.0 主网将于 10 月 28 日上线，包含zkEVM兼容。但起初 1 个月内，仅有 Matter Labs 团队成员拥有使用权限。随后，开发人员将会彻底部署其项目并进行测试，同时保证安全性。最终发布日期暂未确定，不过，在 zkSync 2.0 主网被认为对广大用户完全安全之前，测试阶段可能长达几个月。
zkEVM 的用户体验
1) 天时地利人和
zkEVM Rollup 的出现是天时地利人和:
天时: Layer 1 扩容遭遇瓶颈, Optimistic Rollup 已探索了 Rollup 的道路.地利: 以太坊所提供的安全性与社会共识为 zkEVM Rollup 的建立提供了完美土壤.人和: EVM 生态占据区块链开发的主导地位, 无数 zk 开发团队为 zkEVM 方案贡献着力量.
那么 zkEVM Rollup 对于用户来说到底什么体验上的提升呢?
首先我们需要定义一下用户, 我认为, 用户包含了开发者和普通用户:
2) 开发者的用户体验
zkEVM ： 不用学习新语言甚至不用写新合约来开发 DApp
Solidity 作为区块链合约世界的第一语言, 有着无数的资源和生态, 且是最适合区块链场景的语言, 这两个优点结合起来, 远远优于 Move 或 Rust 等.
Rollup ： 解锁更多的应用场景
用以太坊主网来做支付或者游戏等应用由于性能和开销问题, 是不太合适的. zkEVM Rollup 能让更多的 App 以 DApp 的形态实现.
3) 用户的用户体验
zk ：比 PoS 网络更强的安全性和比 OP Rollup 更快的 finality。
一些 PoS 网络靠代币质押来保证安全性, 而它们的资金量较小, 所创造的安全性保证是不强的, zk 的密码学通过数学来保证绝对的安全性. OP Rollup 的挑战期让一个 tx 在一定时间内无法被确认, 而 zk Rollup 对 tx 的证明一经生成则确认了 tx.
EVM ： 完全一致的使用流程和基础设施
除了需要在钱包和应用内切换网络以外, 用户所有的使用流程都会与在主网上一模一样, 无需额外的学习成本, 只需要像之前一样使用应用.
Rollup ： OP 和 zk Rollup 都可以提供 L2 的 instant finality
从用户体验上来说, 基本还没反应过来, 交易就已经被执行完成. 因此用户无需再等待十几秒或者十几分钟的时间来继续发送下一个交易. 在应用使用上, 用户就可以更加无负担地进行链上活动, 进行高频的交易或者链上游戏等.
ZK Rollup 和 zkEVM的未来
1) zkEVM 技术
Vitalik 对这个话题有着非常深刻的见解. 在他所概括的四种 zkEVM 分类中, 没有真正的好与坏的方案, 只是有不同的技术上的取舍: 更贴近底层但更慢, 更缺少兼容性但更快.
长远来看, zkEVM 的工程化落地和优化只是时间上的问题. 所有方案都有着自己的价值. Vitalik 也说这些不同方案或许在时间的推移中慢慢转型, 直到找到适合自己定位的哪一种.
最好的未来, 就是我们拥有非常多个不同风味的 zkEVM, 从而开发者可以选择自己喜欢的那一种, 以太坊主网也可以去通过他们的创新来做自我提升. 越多创新就是越好的未来.
2) Rollup 技术
Rollup 技术的终局会是 zkEVM Rollup, 而 Optimistic Rollup 会继续有着自己的一席之地, 甚至会有 zkEVM 与 Optimistic 混合的 Rollup (个人认为一种机制其实足矣).
zkEVM Rollup 在很多方面都比 Optimistic Rollup 好. 但是 Optimistic Rollup 最大的好处就是建立起来更简单, Optimism Bedrock 和 Geth 只有五百行代码的区别, 任何了解 Geth 的工程师都可以很轻松的搭建一条 Optimistic Rollup, 或者未来在 Celestia 上使用 Optimint 等引擎, OP Rollup 这方面的道路已经被全面探索过. 而 zkEVM Rollup 复杂度更高, 学习门槛更高, 还没有真正完全落地的经验与方案.
3) 技术可能不是最重要的
聊了很多的技术, 但是技术肯定不是最重要的. zkEVM Rollup, Rollup, 以太坊, 乃至区块链的瓶颈从来不是工程落地或者 DA 或者共识上的技术瓶颈, 而是用户.
举个 Web2 的例子 (感谢 Nelson): 苹果的 App Store. 所有的开发者都会优先考虑在 App Store 上发布应用, 但是 App Store 的审核非常不稳定, 经常会随机拒绝应用的上传. 相比之下, 安卓的应用市场, 或者亚马逊的应用市场审核就友好很多. 但是为啥大家都想发布到 App Store 呢? 因为 App Store 有成熟且稳定的用户群体! 无论安卓或者亚马逊应用市场的开发者体验做得再天花乱坠, 开发者都还是会涌向有着用户的平台.
软件开发的目标不是优雅的 API, 100% 的 Test Coverage, 最好的编程语言, 而是: 解决更多的问题和提供更多的价值. 这就意味着需要面向更多的用户.
4) 终局形态
对 zkEVM Rollup 的最终想象：
终局的基础: 技术zkEVM 层面: 所有的方案只要能落地都是好的, 但不必过于原教旨主义. 以太坊的 EVM 是一个非常 Legacy 的陈旧系统 (当然依旧是顶尖的方案), 尽管去对 zkEVM 进行更多的改善和创新. 除此之外 zkEVM 需要更多的优化, 减小 proving overhead 来赶上 Optimistic 方案.Rollup 层面: 保证优先满足区块链的核心价值 (去中心化, 安全性), 而不是一味对 TPS 进行军备竞赛.终局的核心: Social Consensus生态层面: 最理想的情况下就是所有以太坊主网的应用都迁移到某个 Rollup 上. 如果这个 zkEVM Rollup 本身就具有良好的生态基础, 那么在启动上就会拉开其他方案非常多. 在这个方面, 不得不说, Polygon 有着巨大的优势.开发者层面: EVM 兼容性不是决定性因素, 而是哪个 zkEVM Rollup 能最快地接触到开发者, 让开发者使用它作为网络来进行开发. 从来不是网络去顺应开发者, 而是开发者去挑一个整体最快或者最好的网络, 然后去慢慢适应这个网络的开发.用户层面: 用户的心智与社会共识非常重要. 除了 Reach 开发者, 谁最先最有效的 Reach 到用户也是最重要的因素. 一个成功的网络不应该成为技术宅对技术方案优越性的自嗨, 而是真正地为用户解决问题, 创造价值.
参考文献：
https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html
https://www.cth.group/insights/page/zk/
https://mp.weixin.qq.com/s/WVV25MpkxcfNvy-e2rztxA
https://www.coindesk.com/tech/2022/07/20/the-sudden-rise-of-evm-compatible-zk-rollups/
