在2025年值得關注的以太坊ZK-rollup有哪些

為何以太坊需要擴展

以太坊早已確立自己作為去中心化應用的主要平台。然而,其普及也帶來了嚴重的問題:網路過載。日益增加的活動導致燃料費用飆升和交易處理速度放慢。以太坊2.0的升級逐步推行,尚未完全解決問題。此時,第二層解決方案,尤其是 ZK-rollups,提供了最有效的擴展方式,同時不妥協安全性。

ZK-rollups 的運作原理:從理論到實踐

ZK-rollup (零知識證明) 是第二層解決方案,將多筆交易打包成一個緊湊的加密結構。技術的核心在於使用零知識證明 (zero-knowledge proofs) — 一種特殊工具,能在不揭露細節的情況下證明所有操作的正確性。

想像一個街道擁擠的城市:ZK-rollups 就像環狀公路,處理主要交通流量在主鏈外 (鏈下),但保證每個動作都是合法且安全的。

三個關鍵的加密證明特性:

  • 完整性 — 證明對於有效資料始終正確
  • 正確性 — 不可能用偽證明欺騙系統
  • 保密性 — 無需揭露個別操作的細節

ZK-rollup 的工作機制

技術依賴於主鏈智能合約與鏈外計算的結合:

  1. 智能合約設定規則 — 定義 ZK-rollup 交易的參數與條件
  2. 並行計算 — 操作在獨立的虛擬機中處理,降低成本並加快速度
  3. 生成加密證明 — 創建一個緊湊的簽名,證明整個包裹的正確性而不揭露每個步驟
  4. 證明傳送與驗證 — 資訊傳送到主網,驗證者確認其正確性

結果:吞吐量提升數十倍,手續費下降,安全性仍維持在主網水準。

ZK-rollups 的競爭優勢

無妥協的擴展性
ZK-rollups 將數十甚至數百筆交易打包成一條鏈上記錄,徹底降低負擔。根據網路負載,燃料費用可降低10-100倍。

主網級安全性
不同於樂觀型rollups (假設所有交易默認正確,僅在爭議時驗證),ZK-rollups 從一開始就用加密方式驗證每筆交易。這意味著即時結算,無等待期。

資料保密性
個別操作細節保持在證明內部,為重視隱私的用戶提供更高的私密性。

與以太坊的相容性
許多 ZK-rollups 保持與 EVM 的相容性,讓開發者可以無需重寫合約即可部署。

方法比較:ZK-rollups vs. 樂觀型rollups

樂觀型rollups 使用不同邏輯:假設所有交易有效,除非有人提出異議。ZK-rollups 則要求從一開始就提供正確性證明。

實務差異:

  • ZK-rollups 提供即時交易結算
  • 樂觀型rollups 需要一段爭議期 (通常7天)
  • ZK-rollups 不依賴信任的驗證者
  • 樂觀型rollups 基於網路參與者的誠信假設

ZK-rollups 被視為較為可靠,但同時也較為複雜的解決方案。

以太坊頂尖 ZK 項目:最新排名

Manta Network — 聚焦隱私的 DeFi

Manta Network (Manta Pacific) 在以太坊生態系迅速崛起,成為第二層解決方案中鎖定資產規模最大的之一。該項目於2023年9月啟動,因專注於私密DeFi操作而迅速建立聲譽。

目前指標:

  • MANTA 市值:$33.88M
  • 原生代幣用於治理、質押與支付手續費

Manta 使用 zk-SNARKs 來加密交易細節 (資產、金額),同時保留加密驗證的可能。讓交易者與投資者能在完全匿名的狀態下操作。

優勢: DeFi中的隱私功能較少見。平台定位為所有DeFi應用的私密層,與底層區塊鏈無關。

Linea — 最大擴展性

Linea 是一個簡約但強大的大規模交易處理方案。2023年8月啟動,專注於為開發者提供簡易整合。

目前指標:

  • LINEA 市值:$107.90M

Linea 使用 zk-SNARKs 驗證交易包。計劃於2024年空投原生代幣,雖然完整用途尚未明確。強調速度與低手續費是其主要競爭優勢。

優勢: 在高吞吐量方面表現最佳,適合高頻交易的DeFi應用。

Polygon zkEVM — 與Polygon生態整合

Polygon zkEVM,作為Polygon大家族的一員,提供與以太坊虛擬機完全相容的ZK解決方案。於2023年3月進入測試網階段。

目前指標:

  • 原生代幣 MATIC 用於手續費與治理
  • 與Polygon其他產品的協同優勢

在EVM兼容環境中進行鏈下交易,並用ZK證明確認,確保與以太坊工具與合約的最大兼容性。

優勢: 已在以太坊生態工作的開發者,轉向 zkEVM 只需最小的代碼調整。

StarkNet — 革命性的 STARKs

StarkNet 採用完全不同的加密方法 — STARKs (Scalable Transparent ARguments of Knowledge),取代傳統的 zk-SNARKs。

目前指標:

  • STRK 市值:$396.28M
  • 發布時間:2022年2月

STARKs 具有關鍵優勢:不需信任設置,且抗量子攻擊。使 StarkNet 成為長期安全的潛力方案之一。

平台支持通用計算,能處理各類智能合約。

優勢: STARKs 技術提供卓越的擴展性,且不妥協於信任問題。抗量子能力是投資者考慮未來的重要加分。

zkSync Era — 平衡簡便與強大

zkSync Era 由 Matter Labs 開發,定位為最適合大眾用戶的解決方案。正式推出於2023年3月。

目前指標:

  • 原生代幣 ZKS 用於手續費、治理與質押

將交易鏈下打包,並傳送單一證明到以太坊。ZK證明確保安全與效率。

優勢: 完全EVM相容,可直接部署以太坊合約,大幅降低開發門檻。

Scroll — 高吞吐的專用方案

Scroll 是一個專為最大化吞吐量、最小化延遲的專用方案。2023年10月啟動橋接。

目前指標:

  • 原生代幣尚未發行
  • TVL:$63.46M

使用 zk-SNARKs 壓縮大量交易包。專注於EVM相容,方便現有應用遷移。

優勢: 特別適用於高性能場景,如高頻交易、遊戲、微交易流。

Aztec Protocol — 可程式化私密性

Aztec 採用混合模式:智能合約邏輯可公開或私密,並行運作。2017年啟動,持續演進。

目前指標:

  • 原生代幣尚未發行

核心創新為 Noir 語言,用於開發零知識邏輯的鏈上應用。大幅簡化 ZK 應用的開發。

優勢: 可程式化私密性開啟新可能 — 私密交易、匿名投票、保密DeFi策略。

ZKFair — 公平交易條件

ZKFair 是一個去中心化交易所,專注於防止前置交易(前跑)。2023年12月啟動。

目前指標:

  • ZKF 原生代幣:市值 $163 百萬
  • 用於手續費、治理與獎勵

利用 ZK 證明來處理交易,避免操控交易順序。對於在其他 DEX 遭遇前跑問題的交易者來說,這是關鍵的優勢。

優勢: 抵抗交易順序操控,對交易者來說是難得且珍貴的特性。

DeGate V1 — 最小滑點的去中心化交易所

DeGate V1 基於 ZK-rollups 運作,專為衍生品合約設計。2022年9月啟動。

目前指標:

  • DG 代幣市值:$21.14M

將多筆交易打包在鏈外,最終在主網驗證,顯著降低手續費並改善執行條件。

優勢: 專注於大額操作的最小滑點。

ZetaChain — 跨鏈橋樑

ZetaChain 建構安全跨鏈交互基礎設施,採用 ZK-rollups。

目前指標:

  • ZETA 市值:$80.78M
  • 發布:2021年2月

利用 zk-SNARKs 驗證跨鏈交易的有效性,無需揭露敏感資料。內建 “ZetaML” 技術,用於鏈外智能合約執行。

優勢: 著重於互操作性,允許 dApp 同時使用多個生態系的資產與資料。

Taiko — 去中心化序列

Taiko 提出創新的 ZK-rollup 架構 — “based” 序列。測試網於2024年1月啟動。

目前指標:

  • 已融資 $37 百萬

不同於由中心化操作者控制的序列,Taiko 使用自己的第一層鏈來扮演此角色。避免單點故障與審查。

優勢: “based” 序列降低信任需求,簡化技術落地,解決傳統 ZK-rollup 的主要弱點。

技術挑戰與限制

加密複雜度
ZK-rollups 採用尖端加密技術,開發與審計較為困難。對開發者的專業要求較高。

交易類型限制
某些複雜操作在其他層更有效率,限制了應用的普遍性。

資料管理需求
ZK-rollup 的狀態資料存取對安全至關重要。需建立可靠的資料存儲與傳播基礎設施。

證明生成的計算負擔
產生加密證明需大量計算資源,可能影響大包交易的處理速度。

大規模推廣的需求
用戶與開發者的接受度較慢,需時間開發工具與社群教育。

2025年及未來展望

目前 ZK-rollup 的研發重點在於降低複雜度與提升與以太坊的相容性。持續的研究幫助突破現有限制,創新架構如 (“based” Taiko) 解決流動性碎片化問題。

若持續獲得投資與合作,ZK-rollups 有望徹底改變以太坊生態,開啟微交易、高頻交易、實時遊戲等超越主網能力的去中心化應用時代。

總結

ZK-rollups 已經展現了未來擴展性區塊鏈的模樣。高效處理數百萬交易,並同時保有加密安全保障,為大規模推廣區塊鏈技術打開了大門。其發展不僅是技術進步,更是金融基礎設施的演進。

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