zkRollup 技术

正如上个模块所解释，zkRollup 技术是 zkSync 的核心。这种 Layer 2 可扩展性解决方案旨在提高以太坊的交易吞吐量并降低成本，同时不影响安全性。

zkRollup 的工作原理，是将链下多个交易聚合到单个批次中。然后离线处理该批次，并生成称为 zkSNARK（零知识简洁非交互知识论证）的密码学证明来验证交易的正确性。该证明会提交到以太坊主网上进行验证，确保交易安全有效，而无需在链上逐个处理每个交易。

与 Optimistic Rollup （乐观汇总）的比较

Optimistic Rollup 默认假定交易有效，只有在任何相关方提出质疑时才会运行计算来检测欺诈行为。虽然它们降低了 Gas 成本，但它们需要有一个争议期，这可能会延迟确定性和解决问题。

zkRollup 提供即时确定性并增强安全性，因为它消除了争论期的需要。总的来说，它们被认为更安全、更高效，但在架构方面也更复杂。

zkRollup 技术的主要优势，在于它能够在维持侧链和主链的高安全标准的同时，提高交易吞吐量。

链上数据可用性和安全措施

数据可用性至关重要，尤其是在确保像 zkSync 这样的 Rollup 系统的完整性和安全性方面。zkSync 中使用状态差异的概念来优化数据提交到以太坊。zkSync 不提交详细的交易数据，而是提交状态差异，即区块链状态的更改。这种方法减少了需要提交到主网的数据量，从而降低了 Gas 成本。

zkSync 拥有专为提高以太坊交易的可扩展性和安全性而设计的技术架构。该架构包含多个组件协同工作，以在保持以太坊主网安全性的同时实现高吞吐量和低交易成本。

zkSync 架构元素

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节点实施

zkSync 节点负责接收和处理来自用户的交易。它维护链下状态并将交易聚合到批次中，然后进行密封并提交到链上。该节点确保交易数据被正确处理和存储，从而促进 zkRollup 系统的有效运行。

ZK 电路 （ZK Circuits）

零知识 (ZK) 电路是表示可验证证明所需计算逻辑的数学结构。在 zkSync 中，这些电路定义了 EraVM（zkSync 的虚拟机）内交易执行的规则。电路旨在确保链下处理的每个交易都可以在链上进行验证，从而维护系统的完整性和安全性。

证明者（Prover）

证明者是一个重要的组件，它为链下处理的交易构建密码学证明 (zk-SNARKs)，以证明交易执行的正确性，当它们被提交到以太坊主网进行验证时。证明者的作用有助于确保只有有效的交易包含在 zkRollup 中，从而防止欺诈并确保数据完整性。

EraVM

zkSync 使用一种称为 EraVM 的专用虚拟机，它采用基于寄存器的架构，而不是以太坊虚拟机 (EVM) 的基于堆栈的架构。EraVM 经过优化，可以生成零知识证明，从而简化了在链上验证复杂计算的过程。这个虚拟机是 zkSync 高效处理和验证交易的核心。

证明聚合 (Proof Aggregation)

zkSync 利用证明聚合技术来提高可扩展性。简单的证明聚合涉及在以太坊 L1 上集体验证独立的证明，从而减少结算频率以节省 Gas 费用。分层证明聚合允许 ZK 链作为 Layer 3 网络运行，将它们的证明结算到中间的 Layer 2 ZK 链上，从而实现更快的链间通信和原子交易。这种模块化方法确保了整个网络的可扩展性和高效验证。

主权与模块化 (Sovereignty and Modularity)

zkSync 的架构被设计成具有主权性和模块化，允许开发人员根据特定需求定制他们的 ZK 链。这包括配置交易排序、数据可用性策略和共识机制。模块化设计确保开发人员可以完全控制他们的链，从而实现针对各种用例的定制解决方案，同时确保在以太坊生态系统内兼容。

这种综合架构使 zkSync 能够为各种区块链应用程序提供可扩展、经济高效和安全的解决方案，从 DeFi 和 NFT 市场到企业解决方案和跨链互操作性。

亮点

• 对 zkRollup 技术及其优势的详细解释。
• 将 zkRollup 与其他 Rollup 技术进行比较。
• 解释 zkSync 中的数据可用性和安全措施。
• 描述 zkSync 架构的关键组件及其交互作用。