零知识汇总 (zk-rollup) 是一种第 2 层扩展解决方案，它将计算和状态从链下转移到链下网络，同时将交易数据存储在第 1 层网络（例如，以太坊）的链上。状态变化在链下计算，然后使用零知识证明在链上证明是有效的。
Zk-rollups 极大地提高了交易吞吐量并有助于降低交易成本，同时继承了它们所连接的基础层网络的安全性以进行结算。zk-rollups 无需在链上发布每笔交易，只需定期发布从第 2 层网络捆绑到第 1 层的有效交易批次，有效地仅利用底层的审查阻力和安全性进行交易结算. Rollups 通常还使用数据压缩机制来减少第 1 层上发布的数据量。
Zk-Rollups 如何工作？
Zk-rollups 增加了可扩展性，因为它们不必在链上发布所有交易数据，它们只需要定期提供有效的捆绑交易批次，这些交易批次使用链下计算执行。然后将这些包“汇总”到状态更改的一个摘要中，该状态更改由基础层使用有效性证明进行验证，该有效性证明使用零知识证明证明更改的正确性，以数学确定性证明由提出的状态更改第 2 层是正确的，是给定批次交易的执行结果。
Zk-rollups 通常依赖于基础层来实现数据可用性、结算和审查阻力。汇总的状态由部署在第 1 层网络上的智能合约维护。当用户在汇总上提交交易时，它通常会提交给第 2 层运营商以包含在下一个交易批次中。这些操作员可以是一个称为定序器的中心化实体，它执行交易，将它们分批捆绑，然后将批次提交到第 1 层网络。Zk-rollups 还可以使用权益证明系统，其中执行和捆绑交易的角色在一组已将资金存入 rollup staking 合约的验证者之间轮换。
Zk-Rollups 的优点和缺点
将交易执行和状态从有限的基础层卸载到更高吞吐量的计算环境，同时继承底层区块链的安全性，可以大大提高智能合约生态系统的整体交易吞吐量。验证执行层执行的交易有效性的共识过程仍然由基础层区块链执行。值得注意的是，这意味着第 1 层区块链的计算带宽得到了更有效的利用，因为全节点不需要执行每笔交易，它们只需要验证零知识证明并存储更少量的交易数据。
Rollup 还拥有重要的安全机制，即使 Rollup 网络无法正常工作，用户也可以从第 2 层提取资金。这与侧链或独立区块链形成对比，在侧链或独立区块链中，网络故障可能会导致严重的资金损失。由于证明验证的固定成本，Zk-rollups 还降低了用户交易成本。重要的是，这意味着共识成本会随着使用量的增加而降低，因为它们由更多用户共享。这是传统区块链环境无法提供的显着优势，在传统区块链环境中，用户成本会随着使用而增加。此外，汇总具有 1-of-n 信任模型，只需要一个诚实节点来确保链下计算的有效性。
另一方面，rollups 可能不如独立链那么快或便宜，因为它们最终受到基础层的限制及其通常昂贵得令人望而却步的块空间的限制。与存在于同一基础层上的应用程序相比，Zk-rollups 还可以分散生态系统中的流动性，并对无需许可的可组合性提出挑战。同样重要的是要注意，汇总是比独立区块链更新的发明，并且可能带来可升级性风险。
通过 Zk-Rollups 的力量扩展 Web3
Zk-rollups 是最有前途的技术之一，可以有意义地扩展区块链经济，同时保持其抗审查性和信任最小化的关键属性不变。通过汇总进行扩展还有一个额外的好处，即开发人员能够根据他们的特定要求定制第 2 层网络，并创建高度专业化的计算环境，这些环境仍然继承了公共去中心化基础层的安全性。
一个完全实现的 Web3 生态系统将不得不处理大量的交易，并且随着更多区块空间通过汇总的广泛采用而变得可用，更多的活动将被解锁，更多的行业可以利用区块链技术的好处。
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