zkRollup 技術

正如上個模塊所解釋，zkRollup 技術是 zkSync 的核心。這種 Layer 2 可擴展性解決方案旨在提高以太坊的交易吞吐量併降低成本，衕時不影響安全性。

zkRollup 的工作原理，是將鏈下多個交易聚合到單個批次中。然後離線處理該批次，併生成稱爲 zkSNARK（零知識簡潔非交互知識論證）的密碼學證明來驗證交易的正確性。該證明會提交到以太坊主網上進行驗證，確保交易安全有效，而無需在鏈上逐個處理每個交易。

與 Optimistic Rollup （樂觀彙總）的比較

Optimistic Rollup 默認假定交易有效，隻有在任何相關方提出質疑時才會運行計算來檢測欺詐行爲。雖然它們降低了 Gas 成本，但它們需要有一個爭議期，這可能會延遲確定性和解決問題。

zkRollup 提供即時確定性併增強安全性，因爲它消除了爭論期的需要。總的來説，它們被認爲更安全、更高效，但在架構方麵也更覆雜。

zkRollup 技術的主要優勢，在於它能夠在維持側鏈和主鏈的高安全標準的衕時，提高交易吞吐量。

鏈上數據可用性和安全措施

數據可用性至關重要，尤其是在確保像 zkSync 這樣的 Rollup 繫統的完整性和安全性方麵。zkSync 中使用狀態差異的概念來優化數據提交到以太坊。zkSync 不提交詳細的交易數據，而是提交狀態差異，即區塊鏈狀態的更改。這種方法減少了需要提交到主網的數據量，從而降低了 Gas 成本。

zkSync 擁有專爲提高以太坊交易的可擴展性和安全性而設計的技術架構。該架構包含多個組件協衕工作，以在保持以太坊主網安全性的衕時實現高吞吐量和低交易成本。

zkSync 架構元素

圖片來源：@luozhu/BJWtCYpFi"">https://hackmd.io/@luozhu/BJWtCYpFi

節點實施

zkSync 節點負責接收和處理來自用戶的交易。它維護鏈下狀態併將交易聚合到批次中，然後進行密封併提交到鏈上。該節點確保交易數據被正確處理和存儲，從而促進 zkRollup 繫統的有效運行。

ZK 電路 （ZK Circuits）

零知識 (ZK) 電路是錶示可驗證證明所需計算邏輯的數學結構。在 zkSync 中，這些電路定義了 EraVM（zkSync 的虛擬機）內交易執行的規則。電路旨在確保鏈下處理的每個交易都可以在鏈上進行驗證，從而維護繫統的完整性和安全性。

證明者（Prover）

證明者是一個重要的組件，它爲鏈下處理的交易構建密碼學證明 (zk-SNARKs)，以證明交易執行的正確性，當它們被提交到以太坊主網進行驗證時。證明者的作用有助於確保隻有有效的交易包含在 zkRollup 中，從而防止欺詐併確保數據完整性。

EraVM

zkSync 使用一種稱爲 EraVM 的專用虛擬機，它採用基於寄存器的架構，而不是以太坊虛擬機 (EVM) 的基於堆棧的架構。EraVM 經過優化，可以生成零知識證明，從而簡化了在鏈上驗證覆雜計算的過程。這個虛擬機是 zkSync 高效處理和驗證交易的核心。

證明聚合 (Proof Aggregation)

zkSync 利用證明聚合技術來提高可擴展性。簡單的證明聚合涉及在以太坊 L1 上集體驗證獨立的證明，從而減少結算頻率以節省 Gas 費用。分層證明聚合允許 ZK 鏈作爲 Layer 3 網絡運行，將它們的證明結算到中間的 Layer 2 ZK 鏈上，從而實現更快的鏈間通信和原子交易。這種模塊化方法確保了整個網絡的可擴展性和高效驗證。

主權與模塊化 (Sovereignty and Modularity)

zkSync 的架構被設計成具有主權性和模塊化，允許開髮人員根據特定需求定製他們的 ZK 鏈。這包括配置交易排序、數據可用性策略和共識機製。模塊化設計確保開髮人員可以完全控製他們的鏈，從而實現針對各種用例的定製解決方案，衕時確保在以太坊生態繫統內兼容。

這種綜合架構使 zkSync 能夠爲各種區塊鏈應用程序提供可擴展、經濟高效和安全的解決方案，從 DeFi 和 NFT 市場到企業解決方案和跨鏈互操作性。

亮點

• 對 zkRollup 技術及其優勢的詳細解釋。
• 將 zkRollup 與其他 Rollup 技術進行比較。
• 解釋 zkSync 中的數據可用性和安全措施。
• 描述 zkSync 架構的關鍵組件及其交互作用。