ZK Rollup是什么?zkSync、Starknet与Optimistic Rollup比较


ZK Rollup(Zero-Knowledge Rollup)是以太坊(Ethereum)生态的重要Layer 2扩容技术,主要透过密码学有效性证明(Validity Proof),让大量交易可以在以太坊主网之外执行,再由Ethereum 验证交易状态转换是否符合协议规则。

相较于依赖挑战期与错误证明的Optimistic Rollup,ZK Rollup 的特色是利用密码学证明确认交易结果的正确性,让交易批次在证明通过验证后取得结算保障。

不过,ZK Rollup 并不代表所有交易都具有隐私保护,也不代表所有ZK网络都能立即提款至Ethereum。不同项目在证明系统、资料可用性、EVM 相容性、排序器及治理权限方面,可能存在明显差异。

目前具有代表性的ZK Rollup 生态包括ZKsync Era、Starknet、Scroll 及Linea 等。这些网络采用不同技术路线,尝试在交易成本、开发者体验与安全性之间取得平衡。

本文将完整介绍ZK Rollup 是什么、零知识证明与有效性证明的运作原理、ZK-SNARK 和ZK-STARK 的差异、代表性项目、跨链提款流程,以及ZK Rollup 与Optimistic Rollup 的优缺点比较。

ZK Rollup 是什么?以太坊Layer 2 扩容技术

ZK Rollup 是利用有效性证明验证Layer 2 交易结果的区块链扩容技术,透过将大量交易移至主网之外执行,降低Ethereum 主网的运算负担。

Ethereum 是支援智能合约与去中心化金融(DeFi)的重要区块链,但由于主网执行资源有限,当交易需求增加时,Gas Fee 可能上升。

ZK Rollup 的主要设计,是将交易执行与部分运算工作移至Layer 2,再透过密码学证明让Ethereum 验证状态转换结果。

对一般使用者而言,ZK Rollup 可以支援:

  • ETH、USDC 等加密资产转帐。
  • 去中心化交易所(DEX)代币交换。
  • DeFi 借贷与流动性提供。
  • NFT、区块链游戏及其他链上应用。
  • 智能合约部署与开发。
  • 部分跨链与链上支付服务。

需要注意,ZK Rollup 是技术类型,不是某一条区块链的名称,也不是单一加密货币。

ZK Rollup 和Layer 2 有什么关系?

Layer 2 是建立在Layer 1 基础之上的扩容方案。

Ethereum 是Layer 1,而ZK Rollup 则是其中一种Layer 2 技术路线。

ZK Rollup 透过在主网之外执行交易,减少每笔交易直接占用Ethereum 执行资源的需求。

不过,Layer 2 不只有ZK Rollup,还包括Optimistic Rollup 等不同方案。

ZK Rollup 和一般Rollup 有什么不同?

Rollup 是将多笔交易进行批次处理,再将必要资讯提交至底层区块链的扩容架构。

ZK Rollup 与Optimistic Rollup 都属于Rollup 技术,但验证交易结果的方法不同。

ZK Rollup 依靠有效性证明确认状态转换正确。

Optimistic Rollup 则通常先接受提交的状态结果,再允许符合条件的验证参与者透过错误证明提出挑战。

ZK Rollup 如何运作?六个步骤理解交易流程

ZK Rollup 的核心,是让Ethereum 不需要重新执行每一笔Layer 2 交易,也能验证一整批​​交易的状态转换是否正确。

以使用者在ZK Rollup 上交换ETH 与USDC 为例:

第一步:使用者提交交易

使用者透过钱包或去中心化应用,向ZK Rollup网络提交交易。

交易可能涉及资产转帐、代币交换或智能合约互动。

第二步:排序器安排交易顺序

网络排序器(Sequencer)或相关营运组件,负责安排交易顺序并组成交易批次。

不同ZK Rollup 可能具有不同的排序器设计与权限安排。

第三步:Layer 2 执行交易

ZK Rollup 的执行环境处理交易,并更新帐户余额与智能合约状态。

这些运算不需要全部直接在Ethereum 主网执行。

第四步:产生有效性证明

证明系统(Prover)针对交易批次产生密码学证明。

证明的目的,是让验证者确认状态转换符合协议规则。

第五步:向Ethereum 提交资料与证明

ZK Rollup 依照协议设计,向Ethereum 提交必要的状态资讯、有效性证明及资料可用性内容。

部分资料可以透过Blob 或Calldata 发布。

第六步:Ethereum 验证证明

Ethereum 上的验证合约检查证明是否有效。

在相关资料与验证条件成立后,交易批次可以取得Ethereum 提供的结算保障。

需要注意,钱包显示交易成功、证明产生完成,以及Ethereum 验证完成,可能是三个不同时间点。

零知识证明是什么? ZK Rollup 一定保护隐私吗?

零知识证明(Zero-Knowledge Proof,ZKP)是一种密码学技术,可以让证明者向验证者证明某项叙述成立,而不必揭露证明过程中的所有秘密资讯。

例如,某人可以利用特定零知识证明系统,证明自己符合某项资格条件,而不必公开全部个人资料。

但在ZK Rollup 的扩容应用中,重点通常是证明大量交易的状态转换正确。

有效性证明与零知识证明一样吗?

两者相关,但不能完全画上等号。

有效性证明(Validity Proof)的重点,是证明某项运算或状态转换符合既定规则。

零知识性质则进一步涉及证明过程是否隐藏特定秘密资讯。

因此,一个系统使用ZK-SNARK 或ZK-STARK 等证明技术,不代表它的所有交易内容都会自动隐藏。

ZK Rollup 的交易是匿名的吗?

不一定。

许多ZK Rollup 仍会公开钱包地址、交易纪录、智能合约互动或其他必要资料。

尤其是需要在Ethereum 发布资料以维持资料可用性的Rollup,通常仍存在可供外界查询的资讯。

因此,ZK Rollup 不应直接等同于隐私币或匿名交易网络。

ZK-SNARK 和ZK-STARK 有什么不同?

ZK Rollup 常见的密码学证明技术,包括ZK-SNARK 与ZK-STARK。

两者都可以用来建立可验证的运算证明,但在证明大小、验证成本、可信设定及密码学假设方面存在差异。

ZK-SNARK 是什么?

SNARK 是Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge 的缩写。

其特色之一,是可以建立相对精简、容易验证的密码学证明。

部分SNARK 系统需要可信设定(Trusted Setup),但并不是所有SNARK 设计都具有完全相同的设定需求。

ZK-STARK 是什么?

STARK 是Scalable Transparent Argument of Knowledge 的缩写。

STARK 系统强调透明的公开参数设计,通常不需要传统意义上的可信设定仪式。

部分STARK 设计也具有较适合大规模计算的特性。

但STARK 证明可能比某些SNARK 证明更大,实际成本仍取决于具体系统。

ZK-SNARK 与ZK-STARK 比较

比较项目 ZK-SNARK ZK-STARK
主要特色 精简证明与高效率验证 透明设定与可扩展性
证明大小 部分系统较小 部分系统较大
可信设定 视具体方案而定 通常不需要传统可信设定
密码学基础 视系统而定 常见设计依赖杂凑与多项式承诺等技术
验证成本 依实作而定 依实作而定
代表性生态 多种zkEVM 与ZK Rollup Starknet 等

需要注意,现代证明系统持续发展,部分项目也会组合不同技术。

因此,不能简单认定SNARK 永远比较便宜,或STARK 永远比较安全。

zkEVM 是什么?与ZK Rollup 有什么关系?

zkEVM 是结合零知识有效性证明与Ethereum Virtual Machine(EVM)相关执行环境的技术方向。

其目标,是让Ethereum 智能合约能在具备有效性证明的扩容网络上执行。

对开发者而言,EVM 相容性很重要,因为Ethereum 已经具有成熟的Solidity 开发工具、智能合约及DeFi 生态。

zkEVM 有什么优势?

  • 有助于既有Ethereum 智能合约迁移。
  • 可以使用熟悉的开发工具与程式语言。
  • 降低部分应用跨网络部署的技术门槛。
  • 让有效性证明技术支援更复杂的智能合约应用。

所有ZK Rollup 都是zkEVM 吗?

不是。

有些ZK Rollup 采用与EVM 不同的虚拟机或开发语言。

例如,Starknet 使用Cairo 及其相关执行环境,并不是传统意义上直接执行相同EVM 位元码的网络。

因此,不能将ZK Rollup 与zkEVM 视为完全相同的概念。

ZK Rollup 有哪些代表性项目?

目前ZK Rollup 生态包含多条具有不同技术特色的区块链网络。

以下介绍具有代表性的项目。

ZKsync Era:以太坊ZK Rollup网络

ZKsync Era 是ZKsync 生态中的Layer 2网络,使用密码学有效性证明确认交易状态转换。

ZKsync 也发展出Elastic Network,协助建立具有不同设定的区块链网络。

需要注意,Elastic Network 中的不同网络可能采用Rollup 或Validium 等不同资料可用性安排,不能全部直接视为具有相同安全模型的ZK Rollup。

Starknet:使用STARK 证明的Layer 2

Starknet 是采用STARK 有效性证明技术的Ethereum Layer 2网络。

其智能合约开发主要使用Cairo 语言,并透过Starknet 特有的执行环境运作。

因此,Starknet 与一般EVM 相容网络的开发工具、钱包与合约部署方式可能不同。

Scroll:强调Ethereum 相容性的ZK Rollup

Scroll 是以Ethereum 相容性为重要发展方向的ZK Rollup网络。

其技术目标之一,是让开发者能够使用接近Ethereum 的工具与开发方式部署智能合约。

但实际相容程度、证明系统及网络权限仍需要依官方文件确认。

Linea:zkEVM 扩容网络

Linea 是以zkEVM 技术为核心的Ethereum 扩容网络。

其设计重视与Ethereum 开发生态的相容性,支援智能合约与多种链上应用。

使用者仍需评估网络的证明机制、资料可用性、跨链及升级权限。

ZK Rollup 代表性项目比较

比较项目 ZKsync Era Starknet Scroll Linea
技术定位 ZK Rollup STARK Rollup zkEVM Rollup zkEVM Rollup
开发环境 ZKsync VM 及相关EVM 工具 Cairo/Starknet VM Ethereum 相容环境 Ethereum 相容环境
主要特色 Elastic Network STARK 与Cairo Ethereum 相容性 zkEVM 生态
是否使用有效性证明 是 是 是 是
主要注意事项 多链安全模型差异 开发环境差异 证明与升级权限 证明与升级权限

以上为技术定位比较,不代表四条网络在2026 年具有完全相同的去中心化程度、证明提交频率或提款条件。

ZK Rollup 和Optimistic Rollup 有什么不同?

这是使用者理解Ethereum Layer 2 时最常见的比较问题之一。

两者都透过将交易移至主网之外执行,降低Ethereum 主网的负担。

但交易正确性的确认方式不同。

核心差异:有效性证明与错误证明

ZK Rollup 透过密码学有效性证明,让Ethereum 验证交易状态转换正确。

Optimistic Rollup 则通常先接受提交的状态结果,再提供挑战期,让验证参与者对不正确的结果提出争议。

ZK Rollup vs Optimistic Rollup 比较表

比较项目 ZK Rollup Optimistic Rollup
核心验证方式 有效性证明 错误证明与挑战机制
代表性项目 ZKsync Era、Starknet、Scroll、Linea Arbitrum One、OP Mainnet
Ethereum 结算 依证明验证及协议流程 依挑战期及协议流程
官方提款 不需相同的错误证明挑战期,但需等待证明及处理流程 通常需等待约七天挑战期
证明产生成本 可能需要大量运算资源 不需为每批交易产生同类型有效性证明
EVM 相容性 视具体系统而定 多数代表性网路相容EVM
资料可用性 标准Rollup 依赖Ethereum 发布必要资料 标准Rollup 依赖Ethereum 发布必要资料
隐私保护 不一定具备交易隐私 不一定具备交易隐私
中心化风险 仍可能存在排序器、Prover 与升级权限风险 仍可能存在排序器、验证及升级权限风险

ZK Rollup 一定比Optimistic Rollup 好吗?

不一定。

ZK Rollup 在状态验证与结算架构上具有特定优势,但证明产生可能需要较高的运算成本。

Optimistic Rollup 的技术架构与开发工具相对成熟,并已形成具有大量DeFi 应用的生态。

此外,实际使用体验也受到流动性、应用数量、Gas Fee、跨链服务及治理安排影响。

因此,应比较具体网络,而不是只依技术名称判断优劣。

ZK Rollup 与Validium 有什么不同?

ZK Rollup 与Validium 都可能使用有效性证明,但资料可用性安排不同。

这是判断扩容网络安全性时非常重要的差异。

ZK Rollup:资料发布至Ethereum

标准ZK Rollup 会依协议设计,将重建网络状态所需的资料发布至Ethereum。

这有助于让参与者在不依赖单一营运者的情况下,取得必要资料。

Validium:资料保存在Ethereum 之外

Validium 同样可以利用有效性证明验证状态转换,但将必要交易资料保存在Ethereum 之外。

这可能降低资料发布成本,却也引入额外的资料可用性信任假设。

如果相关营运者无法提供必要资料,使用者可能无法正常重建状态或执行提款。

ZK Rollup vs Validium 比较

比较项目 ZK Rollup Validium
状态正确性 有效性证明 有效性证明
资料可用性 Ethereum 外部资料可用性系统
主网资料成本 通常较高 通常较低
主要安全差异 依Ethereum 资料可用性 额外依赖外部资料提供者
主要风险 证明、排序器、合约与升级权限 除上述风险外,另有资料被扣留的风险

因此,使用有效性证明不代表一条网络必然具有完整的Ethereum Rollup 安全模型。

ZK Rollup 钱包怎么设定?新手使用教学

使用ZK Rollup 时,应先确认选择的是哪一条具体网络。

因为ZK Rollup 是技术类型,不是所有网络共用的一个钱包选项。

第一步:选择要使用的ZK Rollup

例如ZKsync Era、Starknet、Scroll 或Linea。

不同网络支持的钱包与开发环境可能不同。

第二步:准备相容钱包

ZKsync Era、Scroll 与Linea 等网络,可以使用支援相应网络的EVM 钱包。

Starknet 则需要支援Starknet 的钱包,例如Argent 或Braavos 等。

使用前应从官方网站确认钱包相容性。

第三步:新增正确网络

部分钱包已内建特定ZK Rollup 网络。

如果需要手动新增,应透过该网络的官方文件确认Chain ID、RPC URL 与区块浏览器。

不要只依陌生网站提供的设定资料操作。

第四步:取得Gas 代币

不同ZK Rollup 可能使用不同的Gas 支付安排。

使用前应确认该网络的原生费用资产及是否支援其他付款方式。

第五步:先进行小额测试

第一次跨链或转帐时,建议先使用小额资产测试。

确认网络、地址及代币合约无误后,再进行较大额操作。

ZK Rollup 怎么跨链? Ethereum 转Layer 2 教学

ZK Rollup 的跨链流程,通常涉及将资产从Ethereum 主网转移至特定Layer 2。

但不同网络的桥接合约、支援代币与提款时间可能不同。

第一步:确认来源与目的地

例如:

  • 来源网络:Ethereum。
  • 目的地网络:ZKsync Era。
  • 资产:ETH。
  • 数量:依使用者需求设定。

第二步:进入官方跨链入口

透过ZK Rollup 项目的官方网站或官方文件,寻找支援的跨链服务。

不要只依搜寻引擎广告或社群私讯中的连结操作。

第三步:连接相容钱包

确认网站网址后,连接钱包。

如果需要代币授权,应检查授权对象及额度。

第四步:确认费用与等待时间

跨链可能产生Ethereum 主网Gas Fee、桥接费用及其他服务成本。

应确认预估到帐数量与等待时间。

第五步:提交交易并追踪进度

使用钱包签署交易。

送出后,可以透过官方跨链介面与区块浏览器查询进度。

第六步:确认资产到帐

完成跨链后,切换至目的地网络,确认资产余额。

若钱包没有自动显示代币,应透过官方来源核对合约地址。

ZK Rollup 提回Ethereum 要多久?

ZK Rollup 通常不需要像Optimistic Rollup 一样等待固定的错误证明挑战期。

但实际提款仍可能需要等待:

  • Layer 2 交易被纳入批次。
  • 有效性证明产生。
  • 证明提交至Ethereum。
  • Ethereum 验证与确认。
  • 官方桥接合约完成提款处理。

因此,ZK Rollup 不等于一定可以即时提款。

第三方快速桥可能提供不同到帐时间,但也会引入额外费用与风险。

ZK Rollup 手续费怎么算?一定比较便宜吗?

ZK Rollup 的费用通常由多个部分组成。

Layer 2 交易执行成本

包括交易处理、智能合约运算与状态更新等费用。

证明产生成本

ZK Rollup 需要产生密码学有效性证明。

证明产生可能涉及专用运算资源及相关营运成本。

Ethereum 资料发布成本

标准ZK Rollup 需要向Ethereum 发布必要资料。

Ethereum 的Blob 或Calldata 费用,可能影响Layer 2 的交易成本。

应用交易费用

如果使用者透过DEX 交换代币,还可能产生流动性池费用、协议费及滑价成本。

ZK Rollup 一定比Optimistic Rollup 便宜吗?

不一定。

不同网络的费用受到证明系统、交易量、资料压缩效率、主网费用与营运安排影响。

因此,不能只依ZK 或Optimistic 的技术分类判断哪条网络更便宜。

ZK Rollup 有哪些优势?

有效性证明提供状态验证

ZK Rollup 利用密码学证明确认状态转换符合协议规则。

这是其与Optimistic Rollup 的主要差异之一。

不需要相同的挑战期

ZK Rollup 不依赖相同的错误证明挑战期,因此在符合证明与结算条件后,可能提供较快的提款最终性。

降低Ethereum 主网执行负担

透过将交易移至Layer 2,减少大量交易直接在Ethereum 主网执行的需求。

支援复杂智能合约

部分zkEVM网络支持与Ethereum 生态相容的智能合约,让开发者能延伸既有工具与应用。

密码学技术持续进步

证明聚合、递回证明及专用运算技术持续发展,可能改善未来的扩容效率。

不过,这些技术优势仍需结合具体网络的实际部署与安全设定评估。

ZK Rollup 安全吗?六大风险解析

证明系统漏洞

ZK Rollup 的安全性与证明系统及验证合约密切相关。

如果证明电路、验证器或相关实作存在漏洞,可能影响状态验证的可靠性。

排序器中心化

部分ZK Rollup 的交易排序仍由有限数量的营运者负责。

如果排序器故障或限制交易,可能影响网络正常使用。

Prover 中心化

产生有效性证明可能需要大量运算资源。

如果只有少数参与者能够产生证明,可能形成新的中心化依赖。

智能合约与跨链桥风险

ZK Rollup 的桥接合约、升级合约与DeFi 应用,仍可能存在漏洞或权限问题。

资料可用性风险

标准ZK Rollup 依赖Ethereum 提供必要资料可用性。

但部分使用ZK 证明的网络可能采用外部资料可用性方案。

使用者应确认具体网络是Rollup、Validium,或其他混合架构。

治理与升级权限

部分ZK Rollup 的核心合约具有升级或紧急管理权限。

这些权限可能影响网络安全与使用者对营运者的信任需求。

可透过L2BEAT等独立研究平台查询相关风险

ZK Rollup 的未来发展方向

更高效率的证明系统

随着密码学与硬体技术进步,ZK Rollup 可能降低证明产生成本,并改善交易处理效率。

更成熟的zkEVM

zkEVM 技术持续发展,让更多Ethereum 智能合约能在有效性证明网络上执行。

但不同方案仍可能具有不同的EVM 相容性与技术限制。

跨链互通与多链架构

部分ZK 生态正在发展多链互通技术,希望让不同网络之间的资产与讯息传递更容易。

但互通能力与安全性仍需要依实际部署情况判断。

零知识证明与隐私应用

除了Layer 2 扩容,零知识证明也可以用于身份验证、资料隐私与其他应用。

不过,这些应用与一般ZK Rollup 的公开交易架构并不完全相同。

Ethereum 原生ZK 验证发展

Ethereum 生态也持续研究如何利用零知识证明改善底层验证效率。

未来可能出现更多结合Layer 1 与Layer 2 的ZK 技术,但具体功能仍需要依正式升级与实际部署进度判断。

ZK Rollup 常见问题FAQ

ZK Rollup 是什么?

ZK Rollup 是使用有效性证明验证Layer 2 交易结果的扩容技术,让大量交易在Ethereum 主网之外执行。

ZK 是什么意思?

ZK 是Zero-Knowledge 的缩写,中文通常称为零知识。但ZK Rollup 的主要用途是扩容与状态验证,不代表所有交易都匿名。

ZK Rollup 是Layer 2 吗?

标准Ethereum ZK Rollup 属于Layer 2 扩容方案。

ZK Rollup 和Optimistic Rollup 最大差别是什么?

ZK Rollup 使用有效性证明,Optimistic Rollup 则通常依靠错误证明与挑战期。

ZK Rollup 的交易完全保密吗?

不一定。许多ZK Rollup 仍公开交易纪录及必要资料,不能直接等同于隐私区块链。

ZK-SNARK 和ZK-STARK 哪个比较好?

没有适用所有情况的答案。两者在证明大小、可信设定、运算效率与密码学假设方面具有不同取舍。

zkEVM 是什么?

zkEVM 是结合Ethereum 虚拟机相容性与有效性证明的技术方向。

zkSync 和ZK Rollup 是同一件事吗?

不是。 ZK Rollup 是技术类型,ZKsync Era 则是使用相关技术的具体网络。

Starknet 是zkEVM 吗?

Starknet 主要采用Cairo 与Starknet 自身的执行环境,不能直接等同于传统EVM 相容zkEVM。

ZK Rollup 和Validium 有什么不同?

两者都可能使用有效性证明,但标准ZK Rollup 依赖Ethereum 提供必要资料可用性,Validium 则使用外部资料可用性方案。

ZK Rollup 可以使用MetaMask 吗?

部分EVM 相容网络可以,但Starknet 等网络可能需要专用相容钱包。

ZK Rollup 有自己的代币吗?

ZK Rollup 是技术类型,没有统一的官方代币。不同项目可能发行各自的治理或生态代币。

ZK Rollup 跨链需要多久?

取决于具体网络、证明产生、Ethereum 验证及桥接服务。 ZK Rollup 不需要相同的错误证明挑战期,但不保证即时提款。

ZK Rollup 一定比较便宜吗?

不一定。实际费用取决于交易需求、证明成本、资料发布费用及具体网络设计。

ZK Rollup 安全吗?

ZK Rollup 透过有效性证明提供状态验证保障,但仍存在证明系统、排序器、Prover、智能合约、资料可用性与治理权限风险。

ZK Rollup 利用有效性证明扩展Ethereum,但仍需比较具体网络

ZK Rollup 是Ethereum Layer 2 扩容的重要技术路线,透过将交易移至主网之外执行,再利用密码学有效性证明验证状态转换,降低Ethereum 主网的执行负担。

相较于Optimistic Rollup,ZK Rollup 不依赖相同的错误证明挑战期,但需要产生及验证有效性证明,因此两者在运算成本、结算时间及技术复杂度方面具有不同取舍。

ZKsync Era、Starknet、Scroll 与Linea 等网络,展现了ZK 技术在EVM 相容性、智能合约及扩容设计上的不同方向。

对一般使用者而言,最重要的是理解三个概念:

第一,ZK Rollup 是扩容技术,不是单一区块链。第二,有效性证明不等于所有交易都保密。第三,ZK Rollup 不需要相同的挑战期,但仍需要等待证明及结算流程。

使用具体网络时,应确认钱包相容性、Gas 代币、跨链方式、资料可用性与核心合约权限,才能更安全地参与相关生态。

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