什么是 ZKsync Era？面向 Ethereum 开发者的概览

ZK rollup作为区块链可扩展性的一种有前景的解决方案出现——它们通过零知识证明（ZKP）提升了隐私性，提高了交易速度，并大幅降低了费用。然而，它们缺乏采用度，因为ZK rollup与以太坊虚拟机（EVM）不兼容。

EVM是以太坊的核心，它让开发者可以使用Solidity构建和部署应用。由于传统的ZK rollup与EVM不兼容，开发者不得不为ZK rollup环境完全重写智能合约。因此，尽管这项技术具有潜在的优势，它却成了该技术被采用的一大障碍。ZKsync的目标正是改变这一点。

由Matter Labs开发的ZKsync是一种首创的以太坊layer 2扩容方案。在公布其愿景——为以太坊打造一个无需信任且注重隐私的扩容方案——短短六个月内，ZKsync就以实现了看似不可能的事情震惊了区块链领域：EVM兼容性。

后来，ZKsync演变为两个版本：ZKsync Lite和ZKsync Era。

本文将深入探讨ZKsync Era的细节，它与ZKsync Lite的区别，以及它与其他ZK区块链相比的独特之处。

什么是zkSync era？

ZKsync是一种通用型layer 2以太坊解决方案，也是全球第一个兼容EVM的ZK rollup。

它解决了以太坊主网长期存在的两个问题：可扩展性和高昂的交易费用。

借助基于LLVM的编译器，通过ZKsync为以太坊构建应用的开发者可以使用Solidity和Vyper等语言编写智能合约。大多数基于EVM的智能合约都可以迁移过来，充分利用ZK rollup的全部潜力，而无需重写一行代码。

zkEVM入门

EVM是完全透明的——这是有充分理由的，即可验证性。只有通过透明性，基于EVM的区块链才能确保所有交易不仅可见，而且可以被任何参与者验证。

这种开放程度保证了所有操作都遵守网络设定的共识规则，从而防止欺诈，并确保网络保持安全和去中心化。

但目标从来都不是透明性，而是无需信任。在ZK rollup出现之前，透明性只是通往无需信任的途径。

例如，一个诚实的参与者（比如普通用户），可能出于个人偏好希望自己的交易和其他信息保持私密。传统上，区块链并不允许这样做。

但有了zkEVM，区块链上的任何交易都可以通过概率方式得到证明，而无需透露交易中的每一项信息。

什么是zkSync lite？

Matter Labs开发的ZKsync第一个版本是ZKsync 1.0——一种layer 2解决方案，主要专注于在以太坊上实现安全且低成本的代币转账。后来它被更名为"ZKsync Lite"。

ZKsync Lite在链下打包交易以生成有效性证明，然后将其提交到以太坊主网进行验证。然而，它并不具备完全的EVM兼容性，因此支持的应用范围有限。

ZKsync Lite的局限性促成了第二个版本ZKsync 2.0的诞生，也就是我们现在所知的"ZKsync Era"。

zkSync lite对比zkSync era

在文档中了解更多。

zkSync原生账户抽象概述

较老或传统的区块链很难在协议层面原生实现账户抽象方面的创新。由于这些区块链已经相当成熟，在协议层面整合AA技术栈会导致向后兼容性问题。

而ZKsync是一种相对较新的解决方案，它通过类似ERC-4337的集成方式将AA内嵌其中。

以下是该协议原生实现AA的方式：

交易发起

交易从EOA和合约发送到内存池（mempool）。这包括常规转账、合约交互和其他类型的交易。

交易聚合

Bundler（操作方排序器）从内存池中提取交易，并将它们打包成一个批次。

这个过程包括由**入口点（BootLoader）**生成加密证明（很可能是零知识证明），这些证明可以证实批次中所有交易的有效性，而不会透露底层交易数据。

证明提交和交易最终确认

打包后的交易及其证明会提交到以太坊L1上的Rollup合约。

Rollup合约验证这些证明，一旦验证成功，即最终确认这些交易。

这一步骤实际上是将layer 2计算的结果写回以太坊主链。

最终确认

一旦交易被Rollup合约确认，它们就被视为已最终确认。

以太坊上区块的最终性确保了所有包含的交易都是不可篡改的，并正式成为以太坊账本的一部分。

ZKsync使用了哪种ZK技术？

零知识证明，特别是递归ZK-SNARK，是ZKsync所采用技术的核心。

SNARK是一种特殊类型的零知识证明，它既简洁（意味着体积小、验证快），又是非交互式的（证明者和验证者之间无需来回通信）。

递归SNARK在此基础上更进一步，允许一个SNARK证明去验证另一个SNARK。这使得构建"证明金字塔"成为可能，其中每一层都依赖于前一层的有效性，从而能够对数量庞大的计算或交易进行可扩展且高效的验证。

因此，即使是计算能力相对较低的设备（如智能手机），也能够以极少的资源验证大量交易。

支撑ZKsync技术的是其框架ZK Stack。

使用ZK stack构建：驱动zkSync的框架

ZK Stack是一个模块化的开源框架，基于ZK Credo的原则，用于构建由ZK驱动的Hyperchain。

这些Hyperchain就像是独立的区块链，能够在ZKsync生态系统内享受无缝的互操作性。

ZK Stack的模块化特性让开发者可以对以下方面进行精细控制：

• 数据可用性： 可以在rollup、validium或volition配置中进行选择，以在隐私和可扩展性之间取得最佳平衡。
• 代币经济学： 可以设计使用以太币作为基础代币的Hyperchain，也可以使用自定义代币，甚至支持多种代币。
• 排序： 可以实施不同的排序器配置，以实现集中式的高效率（高频交易）或去中心化的无需许可安全性。

zkSync对比其他ZK区块链

直到几年前，社区还在寻求侧链和plasma作为以太坊扩容方案。然而如今，rollup已经成为有效扩容以太坊的核心技术。

自2018年推出以来，ZK rollup尤其获得了大量关注和采用，Polygon等大型项目已经采用了这项技术，Vitalik Buterin等思想领袖也在为其摇旗呐喊。

根据L2 beat的数据，截至撰写本文时，已经有11个基于ZK rollup的layer 2扩容方案处于活跃状态，另有14个即将推出。面对如此众多的选择，开发团队应该如何做出选择合适rollup进行构建的合理决策？

在构建应用时，有三个因素需要考虑：

1. 选择合适的链： 评估可扩展性、安全性和开发者支持情况。选择在这些方面符合项目需求的区块链。
2. 考虑多链策略： 权衡多链方案带来的更广泛市场准入和风险分散,与随之增加的复杂性和成本之间的关系。
3. 评估工程开销： 考虑集成的难易程度、运维成本以及所需的开发者技能。估算所涉及的总成本和时间投入。

接下来看看ZKsync Era与Starknet和Polygon zkEVM有何不同。

zkSync era对比StarkNet

Starknet是以太坊领先的ZK rollup扩容方案（以TVL计算），与ZKsync Era有着相似的目标——扩容以太坊并推动大规模采用。

ZKsync Era专注于向后兼容性，让开发者能够轻松迁移他们的项目，或利用已有的Solidity和Vyper知识进行构建。

而Starknet则优先考虑了一种可能吸引新人的方法，这些新人并不熟悉主流的区块链开发语言，可以直接使用据称更简单的Cairo语言。

下表阐明了ZKsync Era和Starknet之间的区别。

zkSync era对比Polygon zkEVM

ZKsync Era和Polygon zkEVM在不到一周的时间内相继推出，两者都基于相似的技术，但存在细微差异。具体来说，Polygon zkEVM是一种EVM等效型rollup，而ZKsync Era是一种EVM兼容型rollup。

"EVM兼容"意味着其底层虚拟机能够理解并执行为以太坊虚拟机（EVM）编写的代码。开发者可以轻松地将现有的以太坊智能合约移植到ZKsync Era上,只需做极少量的修改。

"EVM等效"意味着它实现了与EVM类似的功能,但底层使用了不同的虚拟机。开发者可能需要调整现有的以太坊智能合约，才能在Polygon zkEVM上完美运行。

下面的对比表格突出了ZKsync Era和Polygon zkEVM之间的关键区别。

使用Alchemy构建

ZKsync现已在Alchemy上线。

这项集成消除了运行和维护ZKsync节点的负担，让你能够专注于应用独特的价值主张。

通过Alchemy的Node API访问ZKsync Era的主网和测试网RPC端点。借助Alchemy的API，开发者能够获得高可靠性和流畅的开发体验。

三步开始使用

1. 注册免费账户： 访问Alchemy并创建你的账户。
2. 获取ZKsync Era RPC端点： 在Alchemy控制台中查找ZKsync Era（主网和测试网）端点。
3. 开始构建： 将这些端点集成到你的dApp中。

更多信息请查看ZKsync Era API快速入门文档。

常见问题

什么是zkSync era？

zkSync Era是一种layer 2以太坊扩容方案，也是全球首个兼容EVM的ZK rollup，它解决了以太坊的可扩展性问题和高交易费用问题，同时保持与现有以太坊智能合约的完全兼容。

zkSync era与zkSync lite有何不同？

zkSync Lite专注于可扩展的支付和代币转账，EVM兼容性有限，而zkSync Era是一种完全可编程的扩容方案，具备完整的EVM兼容性，支持DeFi协议、NFT市场和游戏等广泛的应用。

开发者需要学习新的编程语言才能在zkSync era上构建吗？

不需要，开发者可以使用熟悉的以太坊编程语言，如Solidity和Vyper，大多数基于EVM的智能合约都可以迁移，而无需重写一行代码。

zkSync era使用哪种类型的零知识技术？

zkSync Era使用递归ZK-SNARK,这是一种简洁且非交互式的零知识证明,能够以极少的计算资源高效验证大量交易。

什么是zkSync era上的原生账户抽象？

zkSync Era在协议层面内嵌了账户抽象功能，这使得高级钱包功能和用户体验的改进成为可能，同时不会遇到老旧区块链所面临的向后兼容性问题。

zkSync era与starknet等其他ZK rollup相比如何？

zkSync Era优先考虑使用Solidity和Vyper实现EVM兼容性，以便更轻松地进行迁移，而Starknet使用自有的Cairo编程语言，这要求开发者学习新工具，但对新人来说可能提供了更简单的开发体验。

什么是ZK stack，它与zkSync era有何关系？

ZK Stack是驱动zkSync Era的模块化开源框架，它支持构建由ZK驱动的Hyperchain，并能够对数据可用性、代币经济学和排序配置进行精细控制。