以太坊 VS Solana，哪家ZK技術更強？
長期以來，區(qū)塊鏈技術中的擴展解決方案需求一直是一個備受爭議的話題。眾所周知，隨著區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的擴展，每秒交易數(shù)（TPS）成為一個關鍵問題。目前像比特幣和以太坊這樣的主要區(qū)塊鏈的容量不足以處理廣泛采用所需的交易量。
例如，比特幣每秒處理約7筆交易，而以太坊處理約15筆。相比之下，Visa平均每秒處理約1,700筆交易。沒有擴展解決方案，區(qū)塊鏈無法與傳統(tǒng)金融系統(tǒng)競爭并實現(xiàn)大規(guī)模采用。
那么，如果我們看一下實際交易的成本呢？
實際情況也是如此…隨著越來越多的人同時使用區(qū)塊鏈，交易費用變得非常高昂，高峰時段更是會阻礙用戶，并使微小交易變得不切實際。例如，在2020年和2021年DeFi繁榮期間，以太坊的Gas費用飆升，使得即使是小額交易也變得極其昂貴。
那么，我們如何解決這個問題呢？我們通過引入擴展解決方案來解決這個問題。
擴展解決方案是一種旨在提高區(qū)塊鏈網(wǎng)絡容量和效率的技術，以處理更高交易量的設計。擴展解決方案的主要目標是增加網(wǎng)絡的吞吐量，即每秒交易數(shù)（TPS），同時保持或改進安全性、去中心化和成本效益。
擴展解決方案對于降低交易成本至關重要，使區(qū)塊鏈技術能夠被更廣泛的用戶接受并用于日常使用。緩慢的交易時間和高昂的費用會降低用戶體驗，阻礙新用戶的加入，并限制去中心化應用（DApps）的可用性。
為了吸引和留住用戶，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡必須提供無縫、快速和具有成本效益的交易，這可以通過有效的擴展解決方案實現(xiàn)。
今天，我們將探討不同網(wǎng)絡如何應對這些挑戰(zhàn)，特別是比較以太坊上的zk Rollups和Solana上的zk Compression。這兩種技術都旨在提升可擴展性，但它們通過不同的方式實現(xiàn)這一目標，反映了各自生態(tài)系統(tǒng)·獨特的設計理念和優(yōu)先事項。
1、什么是ZK Rollups？
ZK Rollups是一種L2擴展解決方案，通過將計算和狀態(tài)遷移到鏈下，同時將交易數(shù)據(jù)打包成批量存儲在鏈上，從而增加了區(qū)塊鏈的可擴展性。
它們利用稱為零知識證明的密碼學證明來證明這些打包交易的有效性，而不泄露實際數(shù)據(jù)。這樣一來，在以太坊主網(wǎng)保持安全的同時，能夠在側鏈上實現(xiàn)更快速和更便宜的交易。
它們是如何工作的？
一個順序器將交易批量處理在鏈外。
Sequencer生成zk-SNARK（簡潔非密碼知識證明）證明，這是一種緊湊的密碼學證明，驗證交易的有效性而不揭示所有細節(jié)。
證明和交易數(shù)據(jù)被提交到以太坊主網(wǎng)，任何人都可以在主網(wǎng)上驗證證明，確保交易的有效性。 在有爭議時，任何人都可以提交原始交易數(shù)據(jù)進行鏈上結算，這利用了以太坊的強大安全性。Rollup包括一個加密證明（具體來說是零知識證明），用于驗證捆綁交易的正確性。以太坊網(wǎng)絡只需驗證這個證明，而不是每筆交易，從而大大減少了計算負載。 交易在鏈下被分組到Rollup中。 生成零知識證明以確認聚合交易的有效性。 證明和最小的摘要數(shù)據(jù)被提交到以太坊主網(wǎng)進行驗證。 成功驗證后，以太坊主網(wǎng)上的狀態(tài)將更新以反映Rollup交易。
2、什么是ZK Compression？
ZK Compression是一種在Solana區(qū)塊鏈上用來減少數(shù)據(jù)存儲成本的技術，它僅在鏈上存儲壓縮數(shù)據(jù)的“指 紋”（哈希），同時保持數(shù)據(jù)的隱私性。
ZK Compression中的“ZK”代表零知識，表明壓縮數(shù)據(jù)的隱私性得到保護。這種方法幫助顯著減少了需要存儲在鏈上的數(shù)據(jù)量，從而降低了開發(fā)者的存儲成本。
ZK Compression是如何完全發(fā)揮作用的？
ZK Compression通過利用零知識（ZK）技術來降低Solana上的狀態(tài)成本，這指的是在區(qū)塊鏈上存儲和維護數(shù)據(jù)（如賬戶余額和智能合約存儲）的成本。
以下是其工作原理的詳細分解：
每個賬戶的數(shù)據(jù)被壓縮為一個唯一的哈希值。這個哈希值不僅包括賬戶的信息，還包括其在狀態(tài)樹中的位置，確保其唯一性。這個哈希值存儲在狀態(tài)樹的葉節(jié)點中。
狀態(tài)樹是一種類似于Merkle樹的數(shù)據(jù)結構，其中每個節(jié)點是其子節(jié)點的哈希。狀態(tài)樹匯總了所有賬戶信息和數(shù)據(jù)，將其壓縮成一個稱為狀態(tài)根的頂級哈希值。
狀態(tài)根是狀態(tài)樹的頂級哈希值，存儲在區(qū)塊鏈上。這個根作為整個狀態(tài)樹的指 紋，確保了樹中所有數(shù)據(jù)的完整性和完整性。
詳細的賬戶數(shù)據(jù)不會直接存儲在區(qū)塊鏈上。相反，它作為調用數(shù)據(jù)存儲在更便宜的Solana賬本空間中。只有狀態(tài)根和一些基本的元數(shù)據(jù)存儲在鏈上，大幅降低了存儲成本，同時保持數(shù)據(jù)安全性。
為了確保壓縮數(shù)據(jù)的完整性和真實性，ZK Compression使用零知識證明（ZK-proofs）。這些證明驗證數(shù)據(jù)的準確性和完整性，而不揭示其實際內容，確保即使是壓縮的數(shù)據(jù)也能保持安全和可驗證性。
請注意，ZK Compression不是一個L2解決方案，而是一種升級，旨在提高Solana上數(shù)據(jù)存儲的效率。
ZK Compression不同于L2滾動解決方案，因為在ZK Compression中，交易執(zhí)行和狀態(tài)存儲直接在第一層（L1）鏈上進行，即在Solana上進行。
關鍵區(qū)別在于執(zhí)行和狀態(tài)的管理位置。在zk Rollups中，這些過程發(fā)生在一個輔助鏈上，該鏈定期向主L1鏈發(fā)送承諾和證明。相比之下，ZK Compression將所有執(zhí)行和狀態(tài)保留在Solana本身，而不是在一個單獨的鏈上。
這種根本區(qū)別意味著，雖然ZK Rollups將一些過程轉移到第二層以增強可擴展性，但ZK Compression直接在主區(qū)塊鏈上優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲，而不會為執(zhí)行創(chuàng)建單獨的層。
3、二者區(qū)別
zk Rollups和zk Compression在以太坊和Solana上的關鍵區(qū)別根本上體現(xiàn)在它們增強區(qū)塊鏈可擴展性和優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲的方法上：
1）執(zhí)行和狀態(tài)管理：
zk Rollups：交易執(zhí)行和狀態(tài)存儲發(fā)生在一個輔助鏈上，與以太坊主網(wǎng)分開。該輔助鏈定期向以太坊主網(wǎng)發(fā)送承諾和證明。
zk Compression：所有交易執(zhí)行和狀態(tài)存儲直接在第一層（L1）鏈上進行，即在Solana鏈上。這里沒有涉及單獨的輔助鏈。
2）鏈上數(shù)據(jù)處理：
zk Rollups：僅將加密證明和最小的摘要數(shù)據(jù)提交到以太坊主網(wǎng)進行驗證。這種方法最大程度地減少了主網(wǎng)的計算負載。
zk Compression：僅在Solana區(qū)塊鏈上存儲壓縮數(shù)據(jù)的“指 紋”（哈希）和相應的ZK證明。這顯著減少了鏈上存儲的數(shù)據(jù)量，從而降低了存儲成本。
3）隱私和完整性：
zk Rollups：利用zk-SNARK（簡明非密碼學知識論證）證明確保交易的有效性，同時不泄露詳細的交易數(shù)據(jù)。這種方法在保護以太坊主網(wǎng)的隱私的同時確保安全性。
zk Compression：結合數(shù)據(jù)壓縮和ZK證明，優(yōu)化區(qū)塊鏈存儲，同時數(shù)學上證明壓縮數(shù)據(jù)的完整性。它確保解壓后的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)匹配，同時不揭示內容，從而保護隱私。
4）解決方案的性質：
zk Rollups：被視為第二層（L2）擴展解決方案，因為它們將交易執(zhí)行和狀態(tài)管理轉移到次級鏈上，增強了可擴展性并降低了主網(wǎng)的成本。
zk Compression：不被歸類為第二層滾動解決方案，而是一種升級，直接在Solana的第一層鏈上提高數(shù)據(jù)存儲效率。它優(yōu)化了存儲成本，而無需引入單獨的執(zhí)行層。
4、結論
綜上所述，這兩種擴展方法都強調了在保持區(qū)塊鏈網(wǎng)絡核心原則的同時，確保網(wǎng)絡可持續(xù)增長的平衡方法的重要性。
在這方面，Solana在采用先進的擴展解決方案方面取得了顯著成就，為區(qū)塊鏈行業(yè)的廣泛采用和創(chuàng)新鋪平了道路。
