为什么 ZK-Rollups 是智能合约可扩展性的游戏规则改变者

在提到区块链技术和智能合约编程时，第 2 层是通过处理以太坊主网（称为基础层或简称为第 1 层）之外的交易来扩展去中心化应用程序 (dApp) 的解决方案的统称。

在利用主网的去中心化安全模型的同时，当网络拥塞时，交易处理时间会显着增加。 这可能会使几个 dApp 的用户体验 (UX) 变得很差。 随着区块链网络变得更加拥挤，由于许多待处理的交易，由于交易发送方竞相竞价，gas 价格上涨。 当这种情况发生时，以太坊 (ETH) 用于构建和运行 dApp 的成本会非常高。 这已成为一个严重的问题，可能会阻止区块链驱动的智能合约应用程序的主流采用。

为了解决这些问题，区块链开发人员正在研究第 2 层解决方案。 由于极慢的事务处理时间，一些流行的用例，例如区块链游戏（或一般的企业级应用程序）无法足够快地运行。 进行交易也可能变得非常昂贵。

Rollups 处理链下交易以提高可扩展性

但是，对可扩展性的任何升级都不得损害去中心化或安全性。 这就是第 2 层解决方案在以太坊之上构建协议的原因。 汇总是在以太坊主链之外执行交易的解决方案。 但是，他们在第 1 层上发布或记录交易数据。 由于交易数据位于第 1 层，因此汇总实际上由基础层保护。 在从第 1 层进行交易的同时继承第 1 层的所有安全属性是 Rollups 的一个关键属性。

基本上，Rollups 总是在基础层之外处理事务。 同时，数据或交易证明保留在基础层上。 此外，第 1 层上的汇总智能合约仍然可以通过利用基础层上的交易数据（用于验证/验证）来确保第 2 层上的正确交易处理。

Rollup 需要“运营商”在他们的合约中抵押，这会激励运营商以适当的方式验证和完成交易。 一般来说，汇总对于降低网络使用费、鼓励开放参与和确保更快的交易吞吐量很有用。

有两种主要类型的 Rollup，它们具有自己独特的安全模型。 第一种类型称为乐观汇总，它假设交易在默认情况下有效并严格处理计算（通过欺诈证明），以防出现挑战。 第二种汇总是零知识汇总，它处理链下计算并为链本身提供有效性证明。

ZK-Rollups 实现更高效的交易处理

零知识汇总或 ZK 汇总能够有效地将许多不同的链下交易捆绑在一起，然后提供加密（或数学）证明，称为 SNARK（简洁的非交互式知识论证）。 这称为有效性证明并记录在基础层上。

ZK-rollup 智能合约能够跟踪在第 2 层上执行的所有交易的状态。 并且这个特定的状态可以通过有效性证明来更新，这意味着 ZK-rollup 只需要有效性证明，而不需要所有的交易数据。 使用 ZK-rollup，由于需要的数据少得多，验证块的速度要快得多，也更经济。

通过正确实施 ZK-rollup，在将资产或数据从 Layer-2 传输到基础层时应该不会有任何延迟，因为 ZK-rollup 合约接受的有效性证明已经预先验证了资金。

在第 2 层上，可以增强 ZK-rollup 以减少整体交易规模。 例如，可以使用索引来表示帐户，而不是实际地址，这样可以将交易从 32 个字节减少到仅 4 个字节。 然后将交易记录在以太坊区块链上作为调用数据，从而有助于降低 gas 需求。

使用 ZK-Rollups 的一些好处是它们提供了明显更快的终结时间，因为在将证明发送到主区块链后，状态会立即得到验证。 此外，ZK-Rollups 可能不易受到 Optimistic Rollup 可能遭受的经济攻击。 除了这些优势之外，ZK-Rollups 还足够安全和??去中心化，因为恢复状态所需的数据会发布到第 1 层链。

Syscoin 利用 ZK-Rollups 实现智能合约的可扩展性

有许多创新项目正在利用 ZK-Rollups 来增强区块链和智能合约的可扩展性。 一项名为 Syscoin 的计划旨在通过协调平台提供最好的比特币和以太坊。 它利用了比特币 (BTC) 的强大安全性和以太坊的图灵完备可编程性——通过集成 ZK-Rollups 将其提升到 L2 可扩展性。

据其开发人员称，Syscoin 是以太坊的一种独特且可行的替代方案，它提供了目前可用的其他智能合约链所没有的解决方案。 开发人员声称可以用以太坊完成的所有事情也可以用 Syscoin 的网络增强虚拟机（NEVM）来完成。

值得注意的是，Syscoin 的架构/设计旨在保持比特币共识机制和联合挖矿的“黄金标准”安全性，同时提供以太坊 2.0 最终上线时预期的关键性能特征。 这得益于 L2 ZK-Rollup 技术。

除了这些功能之外，Syscoin 还为用户提供了选择加入的解决方案，这些解决方案可以在不需要第三方或托管人的任何帮助的情况下，实现其资产转移的大规模监管合规性。 正如 Syscoin 的开发团队所指出的，这些功能是独一无二的，可用于支持股票等证券以符合监管的方式安全地参与 DeFi、DEX 或其他形式的金融科技。

正如其开发人员所解释的那样，Syscoin 将引入第 1 层 NEVM，还将使用 ZK-rollup 部署第 2 层。 这应该允许智能合约扩展到 210,000 TPS。 此时，平台的智能合约可能会超过其他 EVM 的整体速度，同时保证低费用。 正如 Syscoin 团队所指出的，这将在保持比特币安全模型和矿工的高度安全性的同时实现。

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原文链接：https://coincodex.com/article/13008/why-zk-rollups-are-a-game-changer-for-smart-contract-scalability/

原文作者：Aaron Watts

编译者/作者：wanbizu AI

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