長(zhǎng)期以來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)中的擴(kuò)展解決方案需求一直是一個(gè)備受爭(zhēng)議的話題。眾所周知，隨著區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，每秒交易數(shù)（TPS）成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)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(méi)有擴(kuò)展解決方案，區(qū)塊鏈無(wú)法與傳統(tǒng)金融系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模采用。

那么，如果我們看一下實(shí)際交易的成本呢？

實(shí)際情況也是如此…隨著越來(lái)越多的人同時(shí)使用區(qū)塊鏈，交易費(fèi)用變得非常高昂，高峰時(shí)段更是會(huì)阻礙用戶，并使微小交易變得不切實(shí)際。例如，在2020年和2021年DeFi繁榮期間，以太坊的Gas費(fèi)用飆升，使得即使是小額交易也變得極其昂貴。

那么，我們?nèi)绾谓鉀Q這個(gè)問(wèn)題呢？我們通過(guò)引入擴(kuò)展解決方案來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

擴(kuò)展解決方案是一種旨在提高區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)容量和效率的技術(shù)，以處理更高交易量的設(shè)計(jì)。擴(kuò)展解決方案的主要目標(biāo)是增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，即每秒交易數(shù)（TPS），同時(shí)保持或改進(jìn)安全性、去中心化和成本效益。

擴(kuò)展解決方案對(duì)于降低交易成本至關(guān)重要，使區(qū)塊鏈技術(shù)能夠被更廣泛的用戶接受并用于日常使用。緩慢的交易時(shí)間和高昂的費(fèi)用會(huì)降低用戶體驗(yàn)，阻礙新用戶的加入，并限制去中心化應(yīng)用（DApps）的可用性。

為了吸引和留住用戶，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)必須提供無(wú)縫、快速和具有成本效益的交易，這可以通過(guò)有效的擴(kuò)展解決方案實(shí)現(xiàn)。

今天，我們將探討不同網(wǎng)絡(luò)如何應(yīng)對(duì)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(shù)都旨在提升可擴(kuò)展性，但它們通過(guò)不同的方式實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，反映了各自生態(tài)系統(tǒng)·獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念和優(yōu)先事項(xiàng)。

1、什么是ZK Rollups？

ZK Rollups是一種L2擴(kuò)展解決方案，通過(guò)將計(jì)算和狀態(tài)遷移到鏈下，同時(shí)將交易數(shù)據(jù)打包成批量存儲(chǔ)在鏈上，從而增加了區(qū)塊鏈的可擴(kuò)展性。

它們利用稱為零知識(shí)證明的密碼學(xué)證明來(lái)證明這些打包交易的有效性，而不泄露實(shí)際數(shù)據(jù)。這樣一來(lái)，在以太坊主網(wǎng)保持安全的同時(shí)，能夠在側(cè)鏈上實(shí)現(xiàn)更快速和更便宜的交易。

它們是如何工作的？

一個(gè)順序器將交易批量處理在鏈外。

Sequencer生成zk-SNARK（簡(jiǎn)潔非密碼知識(shí)證明）證明，這是一種緊湊的密碼學(xué)證明，驗(yàn)證交易的有效性而不揭示所有細(xì)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(yàn)證證明，確保交易的有效性。 在有爭(zhēng)議時(shí)，任何人都可以提交原始交易數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈上結(jié)算，這利用了以太坊的強(qiáng)大安全性。Rollup包括一個(gè)加密證明（具體來(lái)說(shuō)是零知識(shí)證明），用于驗(yàn)證捆綁交易的正確性。以太坊網(wǎng)絡(luò)只需驗(yàn)證這個(gè)證明，而不是每筆交易，從而大大減少了計(jì)算負(fù)載。 交易在鏈下被分組到Rollup中。 生成零知識(shí)證明以確認(rèn)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(jìn)行驗(yàn)證。 成功驗(yàn)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(lái)減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本的技術(shù)，它僅在鏈上存儲(chǔ)壓縮數(shù)據(jù)的“指 紋”（哈希），同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的隱私性。

ZK Compression中的“ZK”代表零知識(shí)，表明壓縮數(shù)據(jù)的隱私性得到保護(hù)。這種方法幫助顯著減少了需要存儲(chǔ)在鏈上的數(shù)據(jù)量，從而降低了開(kāi)發(fā)者的存儲(chǔ)成本。

ZK Compression是如何完全發(fā)揮作用的？

ZK Compression通過(guò)利用零知識(shí)（ZK）技術(shù)來(lái)降低Solana上的狀態(tài)成本，這指的是在區(qū)塊鏈上存儲(chǔ)和維護(hù)數(shù)據(jù)（如賬戶余額和智能合約存儲(chǔ)）的成本。

以下是其工作原理的詳細(xì)分解：

每個(gè)賬戶的數(shù)據(jù)被壓縮為一個(gè)唯一的哈希值。這個(gè)哈希值不僅包括賬戶的信息，還包括其在狀態(tài)樹(shù)中的位置，確保其唯一性。這個(gè)哈希值存儲(chǔ)在狀態(tài)樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)中。

狀態(tài)樹(shù)是一種類似于Merkle樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)是其子節(jié)點(diǎn)的哈希。狀態(tài)樹(shù)匯總了所有賬戶信息和數(shù)據(jù)，將其壓縮成一個(gè)稱為狀態(tài)根的頂級(jí)哈希值。

狀態(tài)根是狀態(tài)樹(shù)的頂級(jí)哈希值，存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上。這個(gè)根作為整個(gè)狀態(tài)樹(shù)的指 紋，確保了樹(shù)中所有數(shù)據(jù)的完整性和完整性。

詳細(xì)的賬戶數(shù)據(jù)不會(huì)直接存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上。相反，它作為調(diào)用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)在鏈上，大幅降低了存儲(chǔ)成本，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)安全性。

為了確保壓縮數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性，ZK Compression使用零知識(shí)證明（ZK-proofs）。這些證明驗(yàn)證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，而不揭示其實(shí)際內(nèi)容，確保即使是壓縮的數(shù)據(jù)也能保持安全和可驗(yàn)證性。

請(qǐng)注意，ZK Compression不是一個(gè)L2解決方案，而是一種升級(jí)，旨在提高Solana上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率。

ZK Compression不同于L2滾動(dòng)解決方案，因?yàn)樵赯K Compression中，交易執(zhí)行和狀態(tài)存儲(chǔ)直接在第一層（L1）鏈上進(jìn)行，即在Solana上進(jìn)行。

關(guān)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(guò)程發(fā)生在一個(gè)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(gè)單獨(dú)的鏈上。

這種根本區(qū)別意味著，雖然ZK Rollups將一些過(guò)程轉(zhuǎn)移到第二層以增強(qiáng)可擴(kuò)展性，但ZK Compression直接在主區(qū)塊鏈上優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而不會(huì)為執(zhí)行創(chuàng)建單獨(dú)的層。

3、二者區(qū)別

zk Rollups和zk Compression在以太坊和Solana上的關(guān)鍵區(qū)別根本上體現(xiàn)在它們?cè)鰪?qiáng)區(qū)塊鏈可擴(kuò)展性和優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)發(fā)生在一個(gè)輔助鏈上，與以太坊主網(wǎng)分開(kāi)。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(chǔ)直接在第一層（L1）鏈上進(jìn)行，即在Solana鏈上。這里沒(méi)有涉及單獨(dú)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(jìn)行驗(yàn)證。這種方法最大程度地減少了主網(wǎng)的計(jì)算負(fù)載。

• zk Compression：僅在Solana區(qū)塊鏈上存儲(chǔ)壓縮數(shù)據(jù)的“指 紋”（哈希）和相應(yīng)的ZK證明。這顯著減少了鏈上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，從而降低了存儲(chǔ)成本。

3）隱私和完整性：

• zk Rollups：利用zk-SNARK（簡(jiǎn)明非密碼學(xué)知識(shí)論證）證明確保交易的有效性，同時(shí)不泄露詳細(xì)的交易數(shù)據(jù)。這種方法在保護(hù)以太坊主網(wǎng)的隱私的同時(shí)確保安全性。

• zk Compression：結(jié)合數(shù)據(jù)壓縮和ZK證明，優(yōu)化區(qū)塊鏈存儲(chǔ)，同時(shí)數(shù)學(xué)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(shí)不揭示內(nèi)容，從而保護(hù)隱私。

4）解決方案的性質(zhì)：

• zk Rollups：被視為第二層（L2）擴(kuò)展解決方案，因?yàn)樗鼈儗⒔灰讏?zhí)行和狀態(tài)管理轉(zhuǎn)移到次級(jí)鏈上，增強(qiáng)了可擴(kuò)展性并降低了主網(wǎng)的成本。

• zk Compression：不被歸類為第二層滾動(dòng)解決方案，而是一種升級(jí)，直接在Solana的第一層鏈上提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率。它優(yōu)化了存儲(chǔ)成本，而無(wú)需引入單獨(dú)的執(zhí)行層。

4、結(jié)論

綜上所述，這兩種擴(kuò)展方法都強(qiáng)調(diào)了在保持區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)核心原則的同時(shí)，確保網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)增長(zhǎng)的平衡方法的重要性。

在這方面，Solana在采用先進(jìn)的擴(kuò)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。

你可能感興趣的文章

• 

  ZK技術(shù)是什么？ZK技術(shù)的使用場(chǎng)景有哪些？

  ZK英文為Zero Knowledge Proofs，簡(jiǎn)寫為ZK或ZKP，意為零知識(shí)證明，是密碼學(xué)的一個(gè)分支，是一種證明方法，也可以稱為技術(shù),那么，究竟ZK技術(shù)是什么？ZK技術(shù)的使用場(chǎng)景有哪些…

  2024-01-17
• 

  zkEVM是什么意思？zkEVM與zk-rollups的區(qū)別是什么？

  zkEVM是一個(gè)支持零知識(shí)證明計(jì)算的 EVM 兼容的虛擬機(jī),與普通虛擬機(jī)不同，那么，究竟zkEVM是什么意思？zkEVM與zk-rollups的區(qū)別是什么？本文將為大家詳細(xì)介紹…

  2024-01-15