一、引言

以太坊区块链网络的定义和重要性

以太坊，自2015年正式上线以来，已经从一个单纯的加密货币网络迅速发展为一个强大的去中心化应用平台。它的核心优势在于“智能合约”——一种可以自动执行预设规则的程序。这些智能合约部署在以太坊的公共区块链上，确保了透明性、安全性和不变性。除了为交易支付费用的原生货币以太币（ETH）外，以太坊还为开发者提供了一个开放的环境，用于构建各种去中心化应用（DApps），这些应用涵盖了从金融到游戏，从身份验证到供应链管理的各个领域。如今，以太坊不仅仅是一个技术，更是一次数字化的革命，它正在重塑我们理解和使用应用的方式。

当前以太坊区块链网络面临的问题

然而，正如所有新兴技术一样，以太坊也面临着自身的局限性和挑战。主要问题可概括为以下几点：

1、交易吞吐量（TPS）：当前的以太坊主网的交易吞吐量相对较低，大约在15-45 TPS（每秒交易数），这种限制性的吞吐量意味着，在大量用户或应用同时使用以太坊时，交易可能会受到延迟或不被即时处理的问题，远远不能满足大规模应用的需求。

2、费用（Gas费）：随着以太坊网络的使用量增加，交易费用（即Gas费）也在快速上升，特别是在网络流量大的时候，Gas费用可能会飙升到令用户难以承受的水平，从而影响了以太坊的用户体验和其适用性，特别是对于那些需要频繁小额交易的应用。

3、隐私性：以太坊每个交易地址在技术上是匿名的，但其所有活动、交易历史和与之相关的智能合约互动都是完全公开的。这使得通过高级数据分析，可能会去溯源出某些活跃用户的身份。以及智能合约的公开逻辑也可能导致商业秘密或敏感信息的泄露。

这些问题不仅限制了以太坊自身的发展，也影响了其在商业和社会应用方面的普及。因此，解决这些问题变得至关重要。接下来的报告将详细介绍Layer2技术如何应对这些挑战，提高以太坊网络的性能和可用性。这里先铺垫到这里，为我们后面详细探讨各种Layer2方案做好准备。

Ethereum Layer2 Ecosystem

二、前置知识

（一）以太坊Layer2的解决方案有哪些？

为什么需要Layer2

以太坊的Layer2（第二层）是指基于以太坊主链（Layer1）之上构建的扩展解决方案，其目的是提高网络的可扩展性，降低交易费用，并保持与以太坊的兼容性。简单来说，Layer2就像是一条高速公路，让交通（这里指交易和智能合约的执行）能更快、更便宜地流通，而不堵在主链的狭窄道路上。

之所以需要Layer2，是因为随着去中心化应用（DApps）和智能合约的增多，以太坊主链已经变得越来越拥堵，导致上面提到的一系列问题。Layer2方案通过在主链之上进行交易处理，然后将这些交易的总体结果或状态提交到主链上，从而达到提高网络性能的目的。

以太坊Layer2技术的分类

Sidechain：侧链（Sidechain）是并行于主链而独立运行的区块链，它有自己的共识机制和独立的处理能力。资产可以从主链转移到侧链，进行处理，然后再转回主链。代表项目有Polygon (之前的Matic Network)、SKALE、LOOM

Plasma：Plasma是一种基于侧链技术的解决方案，通过创建多个侧链（或称之为子链）来分担主链的负担。这些侧链可以独立处理交易，然后通过向主链提交证明或交易状态来确保安全性。代表项目有Polygon、OMG Network等。

State Channels：状态通道允许参与者在链下进行多次交易，并在完成后只将结果提交到链上。这避免了每次交易都要在主链上进行的需要，从而节省了费用并提高了效率。代表项目有Raiden Network、Connext等

Rollups：Rollups是一种通过对交易进行批量处理来提高吞吐量的技术。其中，Zero-Knowledge Rollups（zk-Rollups）和 Optimistic Rollups 是两种主要类型。

（1）Zero-Knowledge Rollups（zk-Rollups）: 通过使用零知识证明（zkP）技术，zk-Rollups将多笔交易压缩成一个单一的证明，并提交到主链，从而实现大量的交易吞吐量提升。代表项目有zkSync、Hermes、StarkWare等。

（2）Optimistic Rollups: 相比于zk-Rollups, Optimistic Rollups使用了一种乐观的共识机制，允许交易先在链下处理，然后再提交到主链。如果有人质疑提交的交易，他们可以提出异议，然后网络验证并解决异议。代表项目有Optimism、Arbitrum等。

Validium：这是Rollup的一个变种，它结合了zk-Rollups的数据压缩方法和Plasma的数据可用性方法，数据不存储在链上，但仍然可以验证。代表项目有StarkWare's Validium解决方案。

其他方案：还有一些其他较为复杂或专门针对某些应用的Layer2解决方案，如Loopring、Herd、xDai等。

（二）Zero-Knowledge Proof的发展历史

起源和早期研究

零知识证明（Zero-Knowledge Proof，简称ZKP）是一种密码学方法，它允许一个人向另一个人证明某个陈述是真实的，而不需要透露任何关于该陈述的详细信息。该概念首次由Shafi Goldwasser, Silvio Micali 和 Charles Rackoff在1985年的论文"The Knowledge Complexity of Interactive Proof Systems"中正式提出。

1990年代：实用化与应用

在1990年代，Fiat和Shamir引入了Fiat-Shamir启发式方法，这让某些交互式零知识证明可以转变为非交互式。这一转变极大地推动了ZKP在实际应用中的使用，特别是在数字签名和身份验证中。

2000年代：广泛应用和优化

在这个阶段，zk-SNARKs（Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge）成为了一个研究热点。它是ZKP的一种特殊形式，具有更短的证明长度和更快的验证速度，但需要一个“受信任的设置”。

2010年代：区块链和扩容

随着比特币和其他加密货币的出现，零知识证明开始被用于加密货币领域。例如，Zcash是第一个实现了zk-SNARKs的加密货币，以提供更高级别的交易隐私。

更重要的是，ZKP在Layer2扩容方案中也有应用，例如zk-Rollups。这解决了以太坊等区块链网络在交易速度和吞吐量方面的瓶颈问题。

2020年代：主流化与Web3

进入2020年代，ZKP的应用已经不仅限于加密货币和区块链。在Web3领域，ZKP被用于去中心化身份验证、数据共享等多个方面，而不牺牲用户隐私。

特别在以太坊Layer2方案中，ZKP通过zk-Rollups等技术，大大提高了交易的吞吐量和速度，同时保证了数据的安全性和完整性。

（三）什么是零知识证明(Zero-Knowledge Proof)?

Zero-Knowledge Proof的定义

零知识证明（Zero-Knowledge Proof，简称ZKP）是密码学中的一个概念，允许一个证明者向验证者证明自己知道一个值，而不必揭示该值或任何与其相关的信息。换句话说，你可以证明你知道某个信息或完成了某个任务，但不需要把具体的信息或任务细节告诉对方。

零知识证明的核心思想是保护隐私，它必须满足以下三个属性：

完整性（Completeness）：如果证明者说的是真话，那么一个诚实的验证者总是会被说服。

零知识性（Zero-Knowledgeness）：如果证明者的声明是真实的，那么验证者不会获得除该声明外的任何其他信息。这意味着在交互结束时，验证者不应比开始时了解更多关于证明者秘密的信息。

可靠性（Soundness）：如果证明者的声明是假的，那么他无法说服一个诚实的验证者认为它是真的。

Zero-Knowledge Proof如何工作

零知识证明的工作原理可能听起来很复杂，但其实用一个简单的例子就能很好地解释。每个人在生活中都可能面临需要证明自己真实意图的情境。假设一个场景：女生问男生“你是否真心对我？”男生希望证明自己的真心，但如何让女生确信呢？就如同他不能直接展示自己的内心世界，也不可能毫无保留地展现所有聊天记录。这时，试探成为一个策略。

首先，这种试探需要平衡几个要素，完备性，试探不可过于激进，以免误判真心人；可靠性，试探不可过于明显，避免对方轻易识破；零知识性，确保试探不泄露过多的隐私信息。

零知识证明的构建就像这种试探，其基本步骤为：

Commitment（承诺阶段）：证明方先产生一些只有自己知道的随机数或密钥，并据此生成一个“承诺”。

Challenge（挑战阶段）：验证方随机生成一个试探（学术名词是挑战，challenge），发给证明方

Response（回应阶段）：证明方根据承诺和挑战产生一个“回应”。

Verification（验证阶段）：验证方通过回应和先前的承诺来验证证明是否正确。

通过多次重复这个过程，验证方将更加确信证明方的真实性。以男女之间的试探为例：

1、男生将聊天记录加密，传给女生。

2、女生随机挑选日期和某位联系人，要求男生展示相关聊天。

3、男生根据聊天记录和女生所提出的“挑战”提供解密方法。

4、女生根据解密内容和其他线索判断其真实性。

而这其中的关键是，试探次数需要足够多，确保验证的可靠性。单次的验证可能只是侥幸，但多次的连续验证，能增强信任度。

这就是零知识证明的一个非常简单的例子。在技术层面，零知识证明通常涉及一系列数学运算和逻辑验证，通过这些步骤，证明方能够确保验证方接受其证明，同时又不泄露任何额外信息。

（四）什么是Rollup?

Rollup的定义

Rollup 是以太坊 Layer 2 扩展解决方案的一种。其核心思想是将尽可能多的计算工作移到链下，但同时保持链上的数据可用性，从而实现更高的吞吐量和更低的交易费用，同时仍然保持链的安全性。

Rollup的工作原理是通过将多个链下的交易或状态更改“卷起”成一个单一的链上交易来实现扩展。这个单一的链上交易包含了一个紧凑的证明，证明这些链下的交易是有效的。这意味着大部分的计算工作（例如签名验证、智能合约执行等）都在链下完成，而链上主要用于存储和验证。

Rollup 主要有两大类：

zk-Rollup：使用零知识证明（ZKPs，特别是 zk-SNARKs 或 zk-STARKs）来确保链下交易的正确性。每次当有一组新的交易被打包进一个区块时，一个zk证明也会被生成并提交到主链上。验证者可以快速地验证这个证明，从而确认交易的正确性，而无需知道具体的交易细节。

Optimistic Rollup：通过乐观的假设来确保链下交易的正确性。简单来说，交易默认被认为是有效的，除非有人明确地质疑并提交一个证据证明其无效。在被质疑的情况下，存在一个验证和争议解决的过程。

Rollup 技术在提高以太坊的扩展性、减少交易费用以及短时间内处理大量交易方面具有巨大的潜力。

三、Layer2的主流解决方案

根据以太坊官网的现行分类，「扩容」分为链上和链下扩容，其中链上扩容即「分片」（Sharding），是对以太坊主网的变更；链下扩容即 Layer2 及其他各类独立于以太坊主网的方案。由于链上扩容的 Sharding 是对以太坊主网的变更，将会对所有历史数据进行迁移，因此进程缓慢。而链下扩容的多种方案已经落地，其中的 Rollups 是以太坊社区选定的主要路线、也是扩容路线图的短期重点。下文将分别介绍几种链下扩容。

（一）Plasma

什么是Plasma？

Plasma 是由 Joseph Poon 和 Vitalik Buterin 在2017年联手发表的一篇白皮书中首次提出的概念。自那时起，这一概念已经历了多个版本和改进，包括Plasma MVP、Plasma Cash以及Plasma Debit等。这些不同的形式虽然有所不同，但其核心理念都是一致的：构建多个与主链（主网络）并行运行的子链，并定时将这些子链的状态信息提交给主链。通过这种方式，大部分交易处理都在这些子链上进行，从而极大地提高了系统的处理能力。

与侧链（Side Chains）相比，Plasma 有着明显不同的工作机制和安全特性。Plasma 架构中包含多个子链，而这些子链都是在主链的“监管”下运行，以确保其安全性。在这样的体系中，资产和交易可以在不同的子链之间灵活地转移。关键的是，当子链出现问题或安全威胁时，用户可以随时把他们的资产安全地迁回到主链上。

相对而言，侧链其实是一个与主链相互独立的区块链，需要有足够算力的矿工来维护其安全性。这一点对于非比特币或非以太坊的区块链网络来说，可能是个相当高的门槛。不同于侧链，Plasma在第二层（Layer 2）完成交易处理后，会将数据同步回第一层（Layer 1）的主链。更进一步地，Plasma还采用了一种特殊的“欺诈证明”（Fraud Proofs）退出机制，借助主链的计算能力来确保子链的安全性。

Plasma如何工作？

1、生成子链：开发者不仅可以创建一个，甚至可以创建多个Plasma子链。这些子链拥有各自独立的区块生成规则和共识机制，与主链互不影响。

2、资产转移：想要在Plasma子链上活动的用户首先需要在主链（Layer 1）上存储对应的资产。这一操作将在主链上锁定资产，并在子链上生成等量的“镜像”资产。

3、子链交易：一旦资产在子链上可用，用户便可自由地进行各种交易和智能合约操作，而这一切都不会对主链产生任何影响。

4、状态同步：子链会定期或在满足某些触发条件后，将其最新状态或区块哈希以证明形式提交给主链。这让主链无需处理子链上的每一笔交易，只需对提交的证明进行核验即可。

5、安全退出：当用户希望将子链上的资产回转到主链时，他们需要启动一个“退出”流程。这个流程中，用户需提交相关证明来确认他们在子链上的资产所有权。一旦证明通过，对应的主链资产将被解锁并归还给用户。

6、数据完整性与欺诈证明：确保子链数据的可用性和完整性是Plasma面临的一个重要挑战。为此，Plasma采用了“欺诈证明”机制。如果有人试图提交错误或者不诚实的数据，其他网络参与者可以通过提交欺诈证明到主链来质疑这种行为。一旦证明有欺诈行为，相关的不诚实方将受到处罚，从而维护了网络的信誉。

7、快速撤离（Mass Exits）：假如子链遭受攻击或出现其他问题，用户必须有能力迅速安全地将资产从子链撤回。Plasma框架也考虑了这一需求，提供了让用户能在紧急情况下快速取回资产的机制。\

Plasma 的缺点

数据获取难题：Plasma链的稳健运行在一定程度上依赖于链上数据的易获取性。但如果某个操作者故意提交难以取得的，但依然有效的区块数据，用户可能面临资产无法正常提取的风险。

退出流程繁琐：虽然Plasma设计了退出机制以应对欺诈行为或链上的其他问题，但这一流程通常需要一定的时间，比如一周，以便给其他网络参与者提供质疑的机会。这种设计可能导致用户资产的流动性受限。

大规模撤离带来的压力：当大量用户因某种原因选择同时撤离（也称为“Mass Exits”）时，这种集中式的退出需求可能会对主链造成拥堵，因为所有的退出过程都需要在主链上得到验证和处理。

持续监控的挑战：为了保证资金的绝对安全，用户需要不断地监控Plasma链的状态，并在出现任何欺诈行为的时候迅速做出反应。这对于普通用户来说，可能是个技术上的挑战和负担。

（二）Zero-Knowledge Rollups

什么是ZK-rollups？

Zero-knowledge rollups（简称ZK-rollups）是一种独特的以太坊Layer 2扩容方案，主要特点是在链下对大批量的交易数据进行高效处理。经过处理后的交易数据被压缩为一个简洁的“数据摘要（summary data）”，同时生成一个加密的“有效性证明（validity proofs）”。这两部分随后会被提交到以太坊主网，用于更新链上的状态。

ZK-rollups引入了零知识证明（Zero-knowledge proofs）技术，这样一来，交易的完整性和正确性都能得到确保，而无需透露交易的细节。这不仅增强了交易的隐私性，还提高了数据处理的效率。

与Optimistic Rollups解决方案相比，在ZK-rollups中，一旦有效性证明得到确认，用户就能立即操作其资产，而无需等待所谓的“挑战期”。这极大地提高了资金的流动性。此外，由于采用了数据压缩技术，ZK-rollups进一步减小了链上数据的储存需求，从而有效地降低了用户的交易成本。ZK-rollups通过其独特的技术手段，不仅提升了以太坊网络的吞吐能力，还在保证交易安全性和隐私性的同时，优化了用户体验和成本效益。

ZK-rollup的架构

ZK-rollups 是一种创新性的Layer 2扩容解决方案，兼具链上和链下的优点，旨在增加以太坊网络的处理能力，同时不牺牲其安全性。下面，我们将从几个关键组成部分来深入探讨ZK-rollups的核心架构。

1、链上智能合约：ZK-rollups的运作依赖于部署在以太坊主网上的一系列智能合约。这包括一个主合约，负责记录rollup块、管理用户存款和跟踪状态变化。另外，还有一个验证者合约，专门用于检验由块生成者提交的零知识证明。在这一框架下，以太坊就充当了ZK-rollups的基础层，也就是“Layer 1”。

2、链下虚拟机：虽然ZK-rollups的管理协议嵌入在以太坊中，但实际的交易执行和状态管理是在一个与以太坊虚拟机（EVM）独立的“链下虚拟机”中进行的。这个独立的虚拟环境构成了ZK-rollups的第二层（Layer 2），它为交易执行提供了专门的平台。通过在以太坊主网上确认的有效性证明，链下虚拟机的所有状态转换都得到了严格的验证和保证。

混合模式与其它Layer 2解决方案的对比：

1、侧链：这是一种与以太坊主网平行运行的独立区块链方案。尽管侧链在速度和交易成本方面表现出色，但由于没有继承以太坊的安全性，它们相对容易受到攻击。

2、Validium：这是另一种采用有效性证明进行交易验证的Layer 2方案。与ZK-rollups不同，Validium方案会将交易数据仅存储在链下，而不提交到以太坊主网，这种方式虽然减轻了链上数据压力，但同时也引发了数据可用性的疑虑。

ZK-rollup和EVM兼容性

相较于Optimistic Rollups，ZK-Rollups在与以太坊虚拟机（EVM）的兼容性上表现得相对薄弱。Optimistic Rollups由于采用“乐观验证”策略，即默认所有交易都是合法的，除非有证据证明其非法，因此更易于与EVM及其智能合约进行集成。这种乐观的方式更适应EVM的多样性和复杂性。

然而，ZK-Rollups选择了一条不同的道路，采用了零知识证明来保证交易的有效性。虽然这确保了更高的安全性，但技术难度也随之增加。尤其在验证复杂的EVM计算时，使用零知识证明会消耗更多的计算和存储资源，从而在实践中比Optimistic Rollups更难落地。

不过，随着零知识证明技术的快速发展，比如zkEVM这样的新技术的出现，我们有理由相信这些兼容性问题将逐渐得到解决。这意味着ZK-Rollups在不久的将来有望支持更多复杂的智能合约和应用程序，同时维持其一贯的高安全性。

（三）Optimistic Rollups

什么是Optimistic rollup？

Optimistic Rollup是一种颇受关注的以太坊Layer 2扩容方案，其设计初衷是为了在不牺牲安全性和去中心化特性的前提下，提升网络的交易处理能力。这一方案的独特之处在于，它将大部分计算和状态管理任务从主链迁移到了一个次级的运算环境，从而降低了交易费用并增加了吞吐量。

在这个体系里，有一名或者多名专门的运营者（Operators）负责把多笔用户交易组合成一个大型的“交易批次”。接着，这个“批次”会被统一提交到以太坊的主链上。因为多笔交易共享了主链的固定提交成本，单笔交易的实际成本便得到了降低。\

该方案采用的是“乐观”的策略，也就是说，它默认所有离开主链进行的交易都是合规和准确的。但同时，为了确保整体网络安全，系统引入了一个称为“挑战期（challenge period）”的环节，通常持续约一到两周。在这段时间里，任何人都有权质疑提交的交易批次是否合法。如果有人通过“欺诈证明（Proof of fraud）”成功证明了其中某笔交易的无效性，那么整个交易批次将被撤销，同时运营者也会受到相应的处罚。

Optimistic Rollup 的这一机制不仅让其在交易吞吐量上超越了传统的以太坊网络，同时还维持了以太坊那一贯的高安全性和去中心化特质。当然，这种设计也不无瑕疵，例如“挑战期”的存在让交易的最终确定性稍显延迟。但总体来说，Optimistic Rollup 提供了一条兼顾效率和安全的扩容之路。

Optimistic rollup的架构

1、链上智能合约（On-chain contracts）：这些是部署在以太坊主链上的智能合约，负责一系列与Optimistic Rollup息息相关的功能。包括但不限于接收用户存款、事务验证，以及在出现问题时启动欺诈证明（Fraud Proofs）。

2、链下虚拟机（Off-chain VM）：作为Optimistic Rollup协议的计算引擎，这个链下虚拟机负责大量的计算和状态更新工作。它不仅运行效率极高，而且由于与以太坊主链上的智能合约有紧密的集成，因此在保证高效性的同时，也极大地维护了交易的安全性。

3、欺诈证明（Fraud Proofs）：这是Optimistic Rollup中一个至关重要的安全机制。任何人在发现异常或不规范的交易时，都可以通过提交欺诈证明到以太坊主链，以纠正这一错误。这一措施确保了即便链下发生了不当行为或计算错误，也能够被及时发现并纠正。

4、可编程性：Optimistic Rollup是针对EVM（以太坊虚拟机）设计的，因此具有高度的可编程性。这意味着它不仅能够处理简单的交易，还能执行各种复杂的智能合约。这一特性使得它相对于其他扩容方案具有更高的灵活性。

Optimistic Rollup与zk-Rollup的差异

Optimistic Rollup和zk-Rollup，虽然都属于以太坊的二层扩容方案，但两者在关键方面上有着截然不同的设计和运作方式。接下来，我们来详细探讨它们之间的主要区别：

数据可用性和验证机制

Optimistic Rollup：采用“乐观”策略，即在没有证据指出问题之前，会默认所有状态转换都是合规的。如果后续有问题出现，还可以通过“欺诈证明”来进行纠正。

zk-Rollup：利用零知识证明（Zero-Knowledge Proofs）来保证状态转换的合法性。这是一种高级的数学验证方式，能在不泄露额外信息的前提下，证明某个声明是正确的。

效率与处理延迟

Optimistic Rollup：由于其“乐观”的本质，交易一般能够迅速得到初步确认。但如果出现问题，纠正过程可能需要较长时间，通常至少需要一周来完成欺诈证明和状态修复。

zk-Rollup：得益于零知识证明的应用，交易几乎可以立即获得最终确认，无需额外的互动或验证步骤。

智能合约兼容性

Optimistic Rollup：具有良好的与现有以太坊智能合约的兼容性。

zk-Rollup：相对来说，智能合约的兼容性稍微逊色，因为它需要采用特殊的加密技术和语言结构。

交易成本

Optimistic Rollup：由于可能需要处理欺诈证明，因此交易成本相对较高。

zk-Rollup：由于运用了高效的数学证明方法，交易成本更低。

应用场景

Optimistic Rollup：因为与EVM（以太坊虚拟机）有很高的兼容性，因此更适合运行智能合约和复杂的去中心化应用（dApps）。

zk-Rollup：更多地用于简单的资产转移和交易，比如去中心化交易所（DEX）。虽然理论上也能支持更高级的功能，但实际应用相对有限。\

四、zkEVM：引领未来Layer 2发展

当前，Optimistic Rollup在Layer 2领域的应用相对更广，这主要得益于它的成熟技术、开发便捷性，以及与以太坊虚拟机（EVM）的高度兼容性。这种高度的兼容性让开发者能轻松地把现有应用转移到Layer 2平台上。

相对而言，zkRollup由于依赖复杂的零知识证明（zkP）技术，在早期阶段主要专注于处理简单交易，对EVM的全面支持还不够完善，导致目前应用场景还不够广泛。这主要也是因为运用zkP来验证复杂智能合约的逻辑不仅相当复杂，还需要大量的计算资源。

然而，zkEVM有望成为未来的发展方向。zkEVM巧妙地结合了零知识证明（zk-proofs）和以太坊虚拟机（EVM），既实现了扩容也提供了隐私保护，预计将解决zkRollup与EVM全面兼容的问题。实现DApp在没有语言障碍的情况下便捷地迁移到基于零知识证明技术的Layer 2网络，提供与以太坊主网几乎一样的功能和可用性。

看到这里，你可能会更加好奇zkEVM到底有何魔力，能在多个维度上解决如此多的问题。对此，我将在下一篇文章中进行深入的探讨，敬请期待。

五、结论

在区块链领域，Layer 2扩容方案正迅速地成为解决交易速度和成本问题的关键手段。Optimistic Rollup和zk-Rollup以及Plasma作为这一发展趋势中的三大主要参与者，各自具有独特的优势和挑战。

Optimistic Rollup因其与以太坊虚拟机（EVM）的高度兼容性和开发便捷性，目前在智能合约和复杂去中心化应用（dApps）方面有广泛应用。然而，其“乐观验证”机制带来的“挑战期”仍是一个需要克服的瓶颈。相反，zk-Rollup通过零知识证明技术，实现了几乎即时的交易确认和更高的隐私性，但其在智能合约兼容性和实际应用方面还有待加强。

最令人充满期待的是zkEVM的潜在推动力。这一新兴技术有望综合零知识证明的高安全性和隐私保护优势，同时解决与EVM的兼容性问题，为Layer 2解决方案开辟全新的应用场景。随着这些技术的不断成熟和更多的实际应用，Layer 2扩容方案预计将成为推动以太坊和整个区块链生态系统未来发展的重要力量。在不远的将来，无论是在交易效率、成本还是应用多样性方面，Layer 2都有望实现质的飞跃。

参考文献

Zero-Knowledge rollups | ethereum.org

Plasma chains | ethereum.org

Sidechains | ethereum.org

Optimistic Rollups | ethereum.org

零知识证明Zero-Knowledge Proof介绍 - 知乎

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