Elysium:详解ZK-EVM的五种类型：架构、优缺点及解决方案_DragonsGameFi

原文作者：cookies 原文编译：深潮 TechFlow

本文详细探讨了 ZK-EVM 的五种类型，每种类型都有其独特的架构、优点和缺点，以及可能的解决方案。

此外文章还列举了一些实际的项目例子，以便读者更好地理解这些类型在实际应用中的表现。无论你是区块链开发者，还是对区块链技术感兴趣的读者，这篇文章都将为你提供深入且简洁的洞见。

让我们探讨一下 ZK-EVM 的类型，以及它的优缺点。

1.类型 1 ：完全等同于以太坊；

2.类型 2 ：完全等同于 EVM；

3.类型 2.5 ：部分等同于 EVM；

4.类型 3 ：几乎等同于 EVM；

5.类型 4 ：其中的高级语言等同。

Binance Margin将下架ASTR/BUSD等7种全仓杠杆以及逐仓杠杆交易对:金色财经报道，币安杠杆（Binance Margin）将于2023年08月17日14:00（东八区时间）移除ASTR/BUSD、AUDIO/BUSD、BAT/BUSD、BSW/BUSD、NMR/BUSD、PEOPLE/BUSD、RSR/BUSD全仓杠杆以及逐仓杠杆杆交易对。在下架过程中，用户将无法更新仓位，建议用户在2023年08月17日14:00（东八区时间）停止杠杆交易前平仓和/或把资产从杠杆钱包划转到现货钱包，币安表示将不对任何潜在损失负责。[2023/8/12 16:21:32]

架构：完全同于以太坊且不改变以太坊系统的任何部分。

完美兼容性：

美国总统拜登签署债务上限法案，暂缓债务上限生效至2025年初:6月5日消息，美国总统拜登于6月3日在白宫签署关于联邦政府债务上限和预算的法案，以避免美国政府债务违约。3日时值美东时间的周六，这距离美财长耶伦警告的美国“极有可能”发生债务违约的时限只剩下一天。

这项《2023年财政责任法案》规定，暂缓债务上限生效至2025年初，并对2024财年和2025财年的联邦政府开支作出限制。该法案还规定了收回部分未支配的预算拨款、对某些联邦福利项目实施更严格限制等内容。

该法案生效意味着历时近半年的美国政府债务违约“危机”暂告解除。美国联邦政府债务规模在1月19日达到31.4万亿美元的法定债务上限。围绕债务上限问题的谈判，也是美国国会共和党人重掌众议院后，与拜登政府在重大立法事项上的首次正面“交锋”。[2023/6/5 21:16:05]

能够验证以太坊区块；

帮助使以太坊 L1 更具可扩展性；

美联储资产负债表增加3000亿美元:金色财经报道，美联储资产负债表从3月8日的8.39万亿美元跃升至3月15日的8.69万亿美元，为去年11月以来的最高水平。[2023/3/17 13:09:58]

适用于 Rollups，因为它们可以重复使用大量基础设施。

以太坊最初不是为 ZK 功能设计的；

以太坊的许多组件需要大量计算来生成 ZK 证明（ZKP）；

以太坊区块的证明需要很多小时才能生成 。

问题的解决方案：

大规模并行化证明者 ；

ZK-SNARK ASIC.

数据结构（区块结构和状态树）与以太坊有显著区别；

与现有应用程序完全兼容；

对以太坊进行了微小修改，以便更容易开发和更快生成证明。

比特币矿企Iris Energy提前启用41兆瓦的比特币矿机:金色财经报道，比特币矿企Iris Energy (IREN) 宣布提前一个多月在不列颠哥伦比亚省上线 41 兆瓦的比特币矿机。

该公司在周一的新闻稿中表示，这一增加使该公司在比特币网络上的操作哈希率(或计算能力)增加了一倍，达到2.3哈希/秒(EH/s)。另外一个1.4哈希/秒(EH/s)，需要50兆瓦的能源容量，也在不列颠哥伦比亚省，计划在9月底前启动和运行。

Iris Energy“继续为其剩余的 2.3 EH/s 矿工解决部署选项”，包括本月早些时候从比特大陆购买的 1.7 EH/s 比特大陆 Antminer S19j Pros 。（coindesk）[2022/8/9 12:10:47]

提供比类型 1 更快的证明时间；

数据结构不直接被 EVM 访问；

在以太坊上运行的应用程序：很可能可以在类型 2 上运行；

支持现有的 EVM 调试工具和其他开发基础设施。

在了解缺点之前，先了解什么是「Keccak」：

以太坊区块链的哈希算法；

用于保护以太坊上的数据；

确保信息被转换为哈希。

类型 2 与验证历史区块的 Merkle 证明以验证有关历史交易、收据 / 状态的应用程序不兼容。这是因为如果哈希算法发生变化（不再是 Keccak），证明将会失效。

我们可以将 Keccak 看作是一种语言，它使用 Merkle 证明（字母）如果 ZK-EVM 将 Keccak 替换为另一种哈希算法（例如 Poseidon），Merkle 证明将变得陌生，应用程序将无法读取和验证它们的声明。

对缺点的潜在解决方案：以太坊可以添加未来可扩展的历史访问预编译。

Scroll;

Polygon Hermez.

然而，这些项目尚未实现更复杂的预编译，因此，它们可以被认为是不完整的类型 2 。

增加难以进行 ZK 证明的特定 EVM 操作的 Gas 成本；

预编译；

Keccak 操作码；

调用合约的模式；

访问内存；

存储。

显著提高最坏情况下的证明时间；

比对 EVM 堆栈进行更深层次的更改更安全。

开发工具的兼容性降低；

一些应用程序将无法工作。

在 ZK-EVM 实现中，删除了一些异常难以实现的功能，通常是预编译；

ZK-EVM 在处理合约代码、内存或堆栈方面存在轻微差异。

缩短验证时间 ；

让 EVM 更容易开发；

目标是对不太兼容的应用程序只需要最少的重写。

更多的不兼容性；

在类型 3 中删除的使用预编译的应用程序将需要重新编写。

目前，Scroll 和 Polygon 被认为是类型 3 ，然而，ZK-EVM 团队不应满足于成为类型 3 ，类型 3 是 ZK-EVM 添加预编译以提高兼容性并转向类型 2.5 的过渡阶段。

接受用高级语言（如 Solidity、Vyper）编写的智能合约代码；

编译为设计为 ZK-SNARK 友好的语言。

非常快的证明时间；

降低开销（成本、时间和计算工作量）；

降低成为证明者的门槛：提高去中心化程度。

在类型 4 系统中，合约的地址可能与 EVM 中的地址不同，因为地址取决于确切的字节码；

这意味着如果类型 4 的 ZK-EVM 没有字节码，它们将无法创建地址；

在上述情况下，类型 4 将与依赖反事实合约的应用不兼容；

许多调试基础设施无法移植，因为它们运行在 EVM 字节码上。

zkSync

最后，我们可以将上述的几种类型放在一起做一个比较，帮助大家一目了然的理解不同的 zkEVM。

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