zkEVM方案全面对比：探索以太坊大规模采用的关键

零知识以太坊虚拟机（zkEVM）正在为以太坊带来突破性的扩展能力。面对众多选择，开发者和用户如何做出明智决策？本文将深入比较PolygonzkEVM（及其2.0版本）、zkSync Era、Linea、Scroll和Taiko等主流zkEVM方案，为您提供一份全面的指南。

zkEVM简介

zkEVM是一种第2层网络技术，它处理交易并将证明发送回以太坊主网。通过结合零知识证明(ZK)和EVM兼容性，zkEVM能够大幅减轻以太坊主网的计算负担，提高可扩展性，同时不损害安全性和去中心化程度。

然而，并非所有zkEVM都完全相同。根据Vitalik Buterin提出的分类框架，zkEVM可以分为不同类型，从以太坊等效（1型）到EVM兼容（4型）不等。这一分类主要体现了EVM兼容性与性能之间的权衡。

主流zkEVM方案对比

Polygon 2.0 (zkEVM Validium)

2023年6月，Polygon Labs提出将Polygon PoS升级为zkEVM validium。Polygon PoS拥有强大的生态系统，包括超过2B美元的总锁仓价值（TVL）、数万个去中心化应用（dApp）以及日均约250万笔交易。

将PoS迁移到zkEVM validium将保留其网络效应和低廉的费用，同时不影响现有的应用程序、用户和开发者体验。Polygon 2.0作为zkEVM validium，是对现有Polygon zkEVM Rollup的成本更低、吞吐量更高的版本。

Validium与Rollup相比，主要优势在于：

• 更低的费用，因为不需要在以太坊上存储交易数据
• 更高的可扩展性，不受以太坊交易数据发布限制

然而，Validium需要确保链下交易数据的可用性，这可能具有挑战性。不过，Polygon PoS现有的100多个验证器可以为数据可用性提供高度安全可靠的保证。

Polygon zkEVM

Polygon zkEVM是一个3型ZK-Rollup，旨在实现与EVM等效。它保留了EVM操作码兼容性，在与现有以太坊工具和客户端配合时提供更大的可扩展性。

Polygon zkEVM的主网于2023年3月推出，目前网络上的TVL约为5400万美元。它与Polygon 2.0相辅相成：Polygon zkEVM（Rollup）的费用稍高，吞吐量稍低，但提供最高级别的安全性，适合处理高价值交易的应用程序（如DeFi）。而Polygon 2.0（zkEVM validium）将提供最高的可扩展性，适合交易量大且费用低的应用程序（如Web3游戏、社交）。

zkSync Era

zkSync Era目前是4型zkEVM，由Matter Labs开发。其主网于2023年3月上线，目前TVL约为4.5亿美元，过去一个月的交易量达2700万笔。

zkSync Era的目标不是EVM等效，而是通过自定义虚拟机（VM）提高证明生成速度。它原生支持以太坊加密原语，简化了Hardhat插件的测试，并通过原生账户抽象改进了用户体验。

zkSync Era使用LLVM编译器，将Solidity、Vyper和Yul代码转换为zkSync VM上的可执行代码，并计划未来兼容Rust和C++。它还拥有强大的L1-L2合约消息传递系统，便于开发者在以太坊和zkSync上的合约之间传递数据。

未来，zkSync将推出zkPorter集成，为用户提供高安全性zkRollup账户和具有稳定交易费用的zkPorter账户两种选择。

Linea

Linea是由ConsenSys开发的3型zkEVM。其Alpha主网于2023年7月推出，已积累了5000万美元的TVL。Linea的独特之处在于能够根据以太坊虚拟机规范执行未经修改的原生字节码。

Linea不使用转译器或自定义编译器，而是直接使用Solidity编译后的字节码来生成智能合约的ZK证明，从而降低了错误和安全风险。对用户而言，这意味着类似于以太坊的安全性，但交易成本大大降低。

Scroll zkEVM

Scroll目前是3型zkEVM，计划逐步转变为2型，最终目标是成为1型zkEVM。Scroll优先考虑EVM兼容性和去中心化，而不是追求ZKP快速生成。

成功的1型zkEVM将是EVM兼容性、去中心化和可扩展性的终极形式，本质上是复制以太坊L1。然而，这一目标的实现难度很大。目前，Scroll的alpha测试网已向公众开放。

Taiko

Taiko与Scroll类似，也是一个致力于成为1型原生zkEVM的广义zk-Rollup。然而，Taiko采取了不同的方法，从一开始就优先考虑去中心化而非速度。

Taiko从一开始就致力于使其组件去中心化，并最大化EVM兼容性，尽管这可能导致ZKP生成速度较慢。Taiko的1型测试网目前已经可用。

总结

根据Vitalik的分类框架，各zkEVM方案的定位如下：

• Taiko：1型（测试网已上线）
• Polygon zkEVM：3型（主网已上线，计划迁移到2型）
• Linea：3型（主网已上线，计划迁移到2型）
• Scroll：3型（测试网已上线，计划转向1型）
• zkSync Era：4型（主网已上线）

第2层网络的发展和采用对以太坊的未来至关重要，是解决区块链可扩展性问题的关键。每个zkEVM方案都有其独特的优势和挑战，但它们都在为构建一个更加可访问的Web3生态系统做出重要贡献。随着这些技术的不断进化和完善，我们可以期待看到更多创新应用和用例的出现，进一步推动区块链技术的大规模采用。