ZK-Rollup 詳解:zkSync、StarkNet、Scroll

加密貨幣基礎
更新於2026-08-21
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ZK-Rollup 在鏈外批次執行交易,再把狀態資料與有效性證明提交到以太坊。ZKsync、Starknet 和 Scroll 都採用該思路,但執行環境、證明系統和 EVM 相容路線不同。

項目方目前的寫法通常為 ZKsync 和 Starknet,舊資料常寫作 zkSync 與 StarkNet。名稱變化不影響基本分類,但閱讀技術文件時應確認資料日期和所描述的協議版本。

ZK-Rollup 從批次執行、產生有效性證明到以太坊驗證的流程

ZK-Rollup 如何證明交易有效?

ZK-Rollup 的證明器把一批交易的執行過程轉換為密碼學證明。以太坊上的驗證合約不必重新執行批次中的每一筆交易,只需驗證證明和公開輸入,即可判斷新狀態是否由協議允許的狀態轉換產生。

典型流程包括:

  1. 排序器接收交易並形成 L2 區塊或批次。
  2. 執行環境計算帳戶、合約儲存和訊息的狀態變化。
  3. 證明器根據執行軌跡產生證明,多個區塊的證明還可以聚合。
  4. 批次資料或狀態差異發布到以太坊,以便其他節點恢復 L2 狀態。
  5. L1 驗證合約檢查證明,接受通過驗證的新狀態承諾。

證明產生可能晚於使用者看到的 L2 確認。應用顯示「成功」通常表示交易已被排序和執行,不一定表示證明已在以太坊驗證。

有效性證明與資料可用性為什麼要分開看?

有效性證明回答「狀態計算是否符合規則」,資料可用性回答「其他人能否取得足夠資料重建狀態」。兩者解決的是不同問題。

Rollup 把恢復狀態所需的資料發布到以太坊。Validium 也可以使用有效性證明,卻把資料放到外部網路或委員會。後者能進一步降低 L1 資料費用,但當外部資料不可用時,使用者可能難以重建狀態或完成退出。

因此,「使用 ZK 證明」不能單獨證明一條鏈擁有 Rollup 的完整安全屬性。還要查看該具體網路的資料發布模式、升級權限和退出機制。

ZKsync、Starknet 和 Scroll 有什麼區別?

三者都讓以太坊驗證批次狀態,但選擇了不同的執行與開發路線。

ZKsync、Starknet 與 Scroll 在執行環境、證明和開發相容上的對比

比較項 ZKsync Starknet Scroll
核心定位 以 ZK Stack 構建 Rollup 與可配置鏈網路 使用 STARK 證明和 Cairo 執行環境的有效性 Rollup 面向以太坊相容應用的 zkEVM Rollup
執行環境 Era 路線包含為證明最佳化的 EraVM,目前協議文件也描述面向 EVM 的執行環境演進 原生使用 Cairo 與帳戶合約模型,不是直接複製 EVM 重點證明 EVM 狀態轉換,開發體驗接近以太坊
L1 資料 Rollup 模式把壓縮狀態差異等資料發布到以太坊 把壓縮狀態差異發布到以太坊,可使用 Blob 排序層向以太坊發布批次資料,結算層驗證證明
證明特點 證明器驗證批次狀態轉換,協議正在向新的 ZKsync OS 架構演進 使用 STARK 系證明,並透過聚合降低 L1 驗證負擔 證明電路約束 EVM 執行結果,由以太坊合約驗證
開發遷移 Solidity 工具可用,但特殊 VM、系統合約和編譯路徑仍需測試 通常需要 Cairo、Starknet 帳戶與工具鏈知識 Solidity 應用遷移阻力較低,仍需測試預編譯和系統差異

這裡的「相容」不能只寫成是或否。錢包 RPC、Solidity 編譯、位元組碼、操作碼、Gas 計量和除錯工具分別屬於不同層次。即使合約能部署,依賴底層區塊欄位、預編譯或精確 Gas 行為的應用仍要重新驗證。

ZK-Rollup 是否一定比 Optimistic Rollup 更快?

要先說明比較的是哪種速度。ZK-Rollup 在證明被 L1 驗證後,不需要再等待故障挑戰期來確認同一狀態,這通常有利於協議原生退出。可是證明產生、聚合和提交本身也需要時間。

使用者看到的互動速度主要由排序器出塊和應用確認策略決定。兩條不同路線都可能提供快速 L2 確認。若比較最終結算,應查看批次發布頻率、證明延遲和以太坊確認,而不是只看錢包動畫。

ZK-Rollup 的主要限制是什麼?

限制 實際影響
證明複雜度 證明器需要專門硬體和軟體,故障可能延遲證明但不一定回滾已排序交易
電路覆蓋 只有被電路或可證明執行環境約束的邏輯才獲得有效性保證
升級權限 管理者可能更新驗證合約、橋或系統配置,改變原有假設
排序集中 單一排序器仍可能延遲或審查交易,證明不能自動解決交易排序問題
生態差異 錢包、預言機、橋和應用深度可能與以太坊主網不同

此外,ZK-Rollup 的「零知識」常被誤讀為隱私。擴容型有效性證明可以在不隱藏地址、金額和合約呼叫的情況下運作,公開區塊瀏覽器仍可能展示完整交易活動。

使用三條網路前怎樣核對?

先從應用支援的具體網路出發,而不是先選證明名詞。確認官方 RPC、鏈 ID、瀏覽器、Gas 資產和標準橋,再檢查目標代幣是原生發行還是橋接版本。

對於合約應用,還應在目標執行環境實測部署、呼叫、事件索引和預言機。對於資產使用者,則要核對 L2 內確認、證明狀態和退出到 L1 的不同等待階段。

若要比較另一類驗證方式,可閱讀Optimistic Rollup:Arbitrum 與 Optimism;完整分類見Layer2 擴容方案全景解讀。ZK 證明在身分、隱私和跨鏈等方向的應用,可延伸查看Web3 前沿賽道與趨勢

常見問題

ZK-Rollup 會隱藏轉帳金額和地址嗎?

不會自動隱藏。有效性證明可以只用於證明公開交易的計算正確。是否具有隱私,要看協議是否專門設計隱藏狀態、加密資料和查看權限。

有效性證明能保證某個 DeFi 應用沒有漏洞嗎?

不能。證明保證的是 L2 按既定執行規則處理交易。應用合約若本身存在權限、預言機或經濟設計問題,仍會按錯誤邏輯正確執行。

所有 ZK-Rollup 都需要可信設置嗎?

不一定。不同 SNARK、STARK 和遞迴證明系統的參數產生方式不同,有些需要多方儀式,有些強調透明設置。應查看具體證明系統,不能從「ZK」三個字推斷。

為什麼 L2 瀏覽器顯示成功,以太坊上還找不到對應證明?

排序器可以先執行並確認交易,證明器隨後才把多個區塊聚合成證明提交 L1。兩個瀏覽器觀察的是不同階段,延遲不一定表示交易失敗。

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