ZK-Rollups在DeFi領域的作用

摘要

1.擴容問題影響著許多區塊鏈系統。
2.區塊鏈網絡可使用Layer 1和Layer 2公鏈擴容方案。
3.ZK-rollups是提高區塊鏈交易量的解決方案之一。
4.通過運用ZK-rollup技術，在Gate.io上可將ERC20代幣轉移到Layer 2公鏈。

< title="ZK Rollups or Zero-Knowledge Rollups changed crypto forever" src="https://www.youtube.com/embed/wD9bpVK00Tg" allow="autoplay; encrypted-media" allowfullscreen="true" data-time="339" data-date="2023-02-01" data-desc="This video explores in detail with technical and professional terms the history and the roles that ZK plays in blockchain. In this video, we also explore how Zero-Knowledge Rollups impact the crypto industry." data-thumb="https://gimg2.gateimg.com/image/1677566187659779488Z.jpeg">

區塊鏈技術日益被廣泛運用，這造成了網絡堵塞，從而導致交易速度變慢。工程師們嘗試了各種方法解決可擴展性問題。簡單來說，可擴展性是指區塊鏈網絡能在一段時間內處理大量交易的能力。

區塊鏈系統能在短時間內處理大量交易，這一能力是其與傳統金融領域競爭的優勢。當然，傳統銀行機構也能夠在給定的時間範圍內處理多筆交易。

以Visa和比特幣為例，比特幣協議每秒平均處理4到7筆交易，而Visa在同一時間段內可處理約1700筆交易。這表明區塊鏈網絡系統的可擴展性亟待加強。目前，有兩種主要類型的擴容方案，即Layer 1和Layer 2公鏈。

Layer 1擴容方案

一般而言，Layer 1擴容方案是指區塊鏈系統的升級，而Layer 2擴容方案是指與第三方集成以擴展系統的輸出。換言之，Layer 1擴容方案是擴充區塊鏈系統的基礎層，例如比特幣或以太坊。這是為了改變智能合約的基本規則，從而提高其性能。

一些區塊鏈系統使用的分片即是Layer 1擴容方案之一。分片是將數據集拆分並存儲在多臺機器中，現有數據庫因而能處理比以前更多的事務。以太坊2.0區塊鏈即是探索分片的一個示例。

Layer 2擴容方案

Layer 2是指將現有運行協議與另一種技術集成來擴展區塊鏈的解決方案，由此將交易負擔轉移到與現有系統同步的輔助架構上。
採用Layer 2擴容方案後，基礎系統堵塞問題予以解決，從而提高了系統的可擴展性。比特幣閃電網絡即是Layer 2擴容方案的一個例子。此外，我們還可以將Layer 2擴展解決方案歸為一下幾類，包括狀態通道、側鏈和零知識彙總等：

狀態通道

狀態通道允許在鏈上和鏈下通道之間進行雙向通信，以增加其協議的交易能力。由此，不需要Layer 1網絡件進行驗證。實際上是多重簽名機制，將相鄰資源密封，直到所有批次的交易都完成。交易完成後，它們就會被記錄在數字分類賬上。比特幣閃電網絡和以太坊的雷電網絡即是採用狀態通道進行擴容的例子。

側鏈

側鏈是一個獨立的網絡或區塊鏈，它與以太坊等主網一起運行。主網和側鏈通過雙向橋鏈相連接。側鏈執行自己的共識算法，從而提高了區塊鏈的交易量。

ZK-Rollups

Layer 2是一種通過處理一些鏈下網絡交易來擴展區塊鏈活動的擴容手段，但此方案的安全性受主網保護，而且所有交易記錄也由主區塊鏈系統存儲。因此，交易速度很快，gas費用也非常低。鏈下各功能和主網的結合使用使ZK-rollup的性能遠遠優於傳統的Layer 1區塊鏈系統。

ZK-Rollups能實現，是因為Merkle樹可以防止ZK-rollup的鏈上記錄中的數據被偽造。事實上，這個區塊鏈系統上有兩棵Merkle樹。一棵Merkle樹存儲賬戶，另一棵保存餘額。更重要的是，系統將其餘數據保持在鏈外。這種分工讓Merkle樹處理與智能合約最具相關性的信息，從而節省了大量處理能力並減少了各種交易所需的時間。

除了能提交高度壓縮的數據外，ZK-Rollups或零知識 (ZK) 彙總還可生成驗證交易的加密證明，在此過程中，系統向主網提交有效性證明。

如果檢測到欺詐交易，系統會運行欺詐證明過程，在該過程中它使用存儲在Layer 1公糧上的數據更正計算。

為什麼開發者和交易者更喜歡ZK Rollups

ZK-rollup從很大程度上優化了基於區塊鏈的各產品的可用性，提高了交易速度，同時讓交易費用變得更低廉，這為交易者和投資者創造了更多的價值。不容置疑的是，ZK-Rollups在處理離散任務（例如加密貨幣交易或數字資產的直接轉移）時運行得非常好。例如，不好的體驗會加大用戶取消交易的機會，而ZK-Rollups消除或減少了用戶操作取消交易的機會，給用戶帶來便利。

此外，使用ZK-Rollups生產和分發NFT非常方便。NFT等非功能性代幣需求的增加意味著區塊鏈系統需要擴大其活動。

Gate.io等交易所也在運用ZK-Rollup技術，以滿足用戶對代幣和硬幣的需求增長。值得注意的是，Gate.io最近推出了ZKswap，這是一種運行在ZK-Rollup技術上的交換協議。使用該技術，可以將各種ERC20代幣轉移到Layer 2。

因此，在Gate.io上代幣幾乎可以即時交換，gas費用為零，而且有無限的擴展性。除了給用戶提供更好的體驗外，該技術還使他們能完全保管自己的資產。