ZK-Rollups在DeFi领域的作用

摘要

1.扩容问题影响着许多区块链系统。
2.区块链网络可使用Layer 1和Layer 2公链扩容方案。
3.ZK-rollups是提高区块链交易量的解决方案之一。
4.通过运用ZK-rollup技术，在Gate.io上可将ERC20代币转移到Layer 2公链。

< 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">

区块链技术日益被广泛运用，这造成了网络堵塞，从而导致交易速度变慢。工程师们尝试了各种方法解决可扩展性问题。简单来说，可扩展性是指区块链网络能在一段时间内处理大量交易的能力。

区块链系统能在短时间内处理大量交易，这一能力是其与传统金融领域竞争的优势。当然，传统银行机构也能够在给定的时间范围内处理多笔交易。

以Visa和比特币为例，比特币协议每秒平均处理4到7笔交易，而Visa在同一时间段内可处理约1700笔交易。这表明区块链网络系统的可扩展性亟待加强。目前，有两种主要类型的扩容方案，即Layer 1和Layer 2公链。

Layer 1扩容方案

一般而言，Layer 1扩容方案是指区块链系统的升级，而Layer 2扩容方案是指与第三方集成以扩展系统的输出。换言之，Layer 1扩容方案是扩充区块链系统的基础层，例如比特币或以太坊。这是为了改变智能合约的基本规则，从而提高其性能。

一些区块链系统使用的分片即是Layer 1扩容方案之一。分片是将数据集拆分并存储在多台机器中，现有数据库因而能处理比以前更多的事务。以太坊2.0区块链即是探索分片的一个示例。

Layer 2扩容方案

Layer 2是指将现有运行协议与另一种技术集成来扩展区块链的解决方案，由此将交易负担转移到与现有系统同步的辅助架构上。
采用Layer 2扩容方案后，基础系统堵塞问题予以解决，从而提高了系统的可扩展性。比特币闪电网络即是Layer 2扩容方案的一个例子。此外，我们还可以将Layer 2扩展解决方案归为一下几类，包括状态通道、侧链和零知识汇总等：

状态通道

状态通道允许在链上和链下通道之间进行双向通信，以增加其协议的交易能力。由此，不需要Layer 1网络件进行验证。实际上是多重签名机制，将相邻资源密封，直到所有批次的交易都完成。交易完成后，它们就会被记录在数字分类账上。比特币闪电网络和以太坊的雷电网络即是采用状态通道进行扩容的例子。

侧链

侧链是一个独立的网络或区块链，它与以太坊等主网一起运行。主网和侧链通过双向桥链相连接。侧链执行自己的共识算法，从而提高了区块链的交易量。

ZK-Rollups

Layer 2是一种通过处理一些链下网络交易来扩展区块链活动的扩容手段，但此方案的安全性受主网保护，而且所有交易记录也由主区块链系统存储。因此，交易速度很快，gas费用也非常低。链下各功能和主网的结合使用使ZK-rollup的性能远远优于传统的Layer 1区块链系统。

ZK-Rollups能实现，是因为Merkle树可以防止ZK-rollup的链上记录中的数据被伪造。事实上，这个区块链系统上有两棵Merkle树。一棵Merkle树存储账户，另一棵保存余额。更重要的是，系统将其余数据保持在链外。这种分工让Merkle树处理与智能合约最具相关性的信息，从而节省了大量处理能力并减少了各种交易所需的时间。

除了能提交高度压缩的数据外，ZK-Rollups或零知识 (ZK) 汇总还可生成验证交易的加密证明，在此过程中，系统向主网提交有效性证明。

如果检测到欺诈交易，系统会运行欺诈证明过程，在该过程中它使用存储在Layer 1公粮上的数据更正计算。

为什么开发者和交易者更喜欢ZK Rollups

ZK-rollup从很大程度上优化了基于区块链的各产品的可用性，提高了交易速度，同时让交易费用变得更低廉，这为交易者和投资者创造了更多的价值。不容置疑的是，ZK-Rollups在处理离散任务（例如加密货币交易或数字资产的直接转移）时运行得非常好。例如，不好的体验会加大用户取消交易的机会，而ZK-Rollups消除或减少了用户操作取消交易的机会，给用户带来便利。

此外，使用ZK-Rollups生产和分发NFT非常方便。NFT等非功能性代币需求的增加意味着区块链系统需要扩大其活动。

Gate.io等交易所也在运用ZK-Rollup技术，以满足用户对代币和硬币的需求增长。值得注意的是，Gate.io最近推出了ZKswap，这是一种运行在ZK-Rollup技术上的交换协议。使用该技术，可以将各种ERC20代币转移到Layer 2。

因此，在Gate.io上代币几乎可以即时交换，gas费用为零，而且有无限的扩展性。除了给用户提供更好的体验外，该技术还使他们能完全保管自己的资产。