长期以来，区块链技术中扩展解决方案的需求一直是备受争议的话题。

我想大家都知道，随着区块链网络的发展，每秒交易量 (TPS) 成为一个关键问题。比特币和以太坊等主要区块链的当前容量不足以处理广泛采用所需的交易量。

例如，比特币每秒处理约 7 笔交易，而以太坊每秒处理约 15 笔交易。相比之下，Visa 平均每秒处理约 1,700 笔交易。如果没有扩展解决方案，区块链就无法与传统金融系统竞争并实现大规模采用。

如果我们看看进行这些交易的实际成本会怎么样？

也是一样的……

随着越来越多的人同时使用区块链，交易费用变得非常高，然后在高峰使用时间它会阻止用户并使微交易变得不切实际。例如，在 2020 年和 2021 年 DeFi 热潮期间，以太坊 Gas 费飙升，即使是小额交易也变得过于昂贵。

那么，我们如何解决这个问题呢？

我们通过引入扩展解决方案来解决这个问题。

扩展解决方案是一种旨在提高区块链网络容量和效率以处理更多交易的技术。扩展解决方案的主要目标是提高网络吞吐量（以每秒交易数 (TPS) 衡量），同时保持或提高安全性、去中心化和成本效益。

扩展解决方案对于降低交易成本是必要的，使区块链技术可供更广泛的受众使用并适合日常使用。缓慢的交易时间和高昂的费用会降低用户体验，阻碍新用户的使用，并限制去中心化应用程序（DApp）的可用性。

为了吸引和留住用户，区块链网络必须提供无缝、快速且经济高效的交易，这可以通过有效的扩展解决方案来实现。

今天，我们将探讨不同的网络如何应对这些挑战，特别是通过比较以太坊上的 zk Rollups 和 Solana 上的 zk Compression。这两种技术都旨在增强可扩展性，但它们以不同的方式实现这一目标，反映了各自生态系统独特的设计理念和优先事项。

让我们深入了解一下……

什么是 ZK Rollup？

Zk-rollups 是 L2 扩展解决方案，通过将计算和状态移出链下，同时将交易数据以捆绑批次的形式存储在链上，来提高区块链的可扩展性。

他们利用称为零知识证明的加密证明来证明这些捆绑交易的有效性，而无需透露实际数据。这既保证了以太坊主网的安全，又使侧链上的交易更快、更便宜。

它们如何工作？

• 排序器批量处理链下交易。

• 排序器生成 zk-SNARK（简洁的非加密知识论证）证明，这是一种紧凑的加密证明，可验证交易的有效性而不泄露所有细节。
• 证明和交易数据被提交到以太坊主网。
• 任何人都可以在主网上验证证明，确保交易有效。
• 如果出现争议，任何人都可以提交原始交易数据进行链上结算，利用以太坊强大的安全性。汇总（rollup）包括验证捆绑交易的正确性的加密证明（特别是零知识证明）。以太坊网络只需要验证这个证明，而不需要验证每笔交易，从而大大减少了计算负载。
• 交易在汇总中以链下分组形式进行。
• 生成零知识证明以确认聚合交易的有效性。
• 证明和最小摘要数据被提交到以太坊主网进行验证。
• 验证成功后，以太坊主网上的状态将更新以反映汇总交易。
  

什么是 zk 压缩？

ZK Compression（zk 压缩）是一种通过仅在链上存储压缩数据的“指纹”（哈希）同时保持数据隐私来降低 Solana 区块链上的数据存储成本的技术。

ZK 压缩中的“ZK”代表零知识，表示压缩数据的隐私得到保护。这种方法有助于显着减少需要存储在链上的数据量，从而降低开发者的存储成本。

ZK压缩如何充分发挥作用？

ZK 压缩通过利用零知识（ZK）技术来降低 Solana 上的状态成本，即在区块链上存储和维护账户余额和智能合约存储等数据的成本。

以下是其工作原理的详细说明：

1. 每个账户的数据被压缩成一个唯一的哈希值。该哈希值不仅包括帐户的信息，还包括其在状态树中的位置，确保其唯一性。该哈希值存储在状态树的叶节点中。

1. 状态树是一种类似于Merkle树的数据结构，其中每个节点都是其子节点的哈希。状态树聚合所有帐户信息和数据，将其压缩为单个顶级哈希值，称为状态根。

2. 状态根，即状态树的顶层哈希值，存储在区块链上。该根充当整个状态树的指纹，确保树中所有数据的完整性和完整性。

3. 详细的账户数据不直接存储在区块链上。相反，它作为调用数据存储在更便宜的 Solana 账本空间中。链上仅存储状态根和一些基础元数据，在保证数据安全的同时，显着降低存储成本。

4. 为了保证压缩数据的完整性和真实性，ZK Compression 使用零知识证明（ZK-proofs）。这些证明验证数据的准确性和完整性，而不会泄露其实际内容，从而确保即使是压缩数据也保持安全和可验证。

请注意，ZK Compression 不是 L2 解决方案，而是为了提高 Solana 上的数据存储效率而进行的升级。

ZK Compression 不是第二层汇总，因为与 L2 解决方案不同，ZK Compression 中的交易执行和状态存储直接在第一层 (L1) 链上进行，在本例中为 Solana。

主要区别在于执行和状态的管理位置。使用 zk Rollups，这些过程发生在辅助链上，该辅助链定期向主 L1 链发送承诺和证明。相比之下，ZK Compression 将所有执行和状态保留在 Solana 本身上，而不是在单独的链上。

这一根本区别意味着，虽然 zk Rollups 将一些流程卸载到辅助层以增强可扩展性，但 ZK Compression 直接优化主区块链上的数据存储，而无需创建单独的执行层。

以太坊和 Solana 上的 zk Rollups 和 zk Compression 之间的主要区别

以太坊上的 zk Rollups 和 Solana 上的 zk Compression 之间的主要区别，从根本上来说源于它们增强区块链可扩展性和优化数据存储的方法：

1.执行和状态管理：

• zk 汇总： 交易执行和状态存储在与以太坊主网分开的辅助链上进行。辅助链定期向以太坊主网发送承诺和证明。
• zk 压缩： 所有交易执行和状态存储都直接发生在第一层 (L1) 链上，即本上下文中的 Solana。不涉及单独的辅助链。

2.链上数据处理：

• zk 汇总： 仅将密码证明和最少的摘要数据提交给以太坊主网进行验证。这种方法最大限度地减少了主网上的计算负载。
• zk 压缩： 仅压缩数据的“指纹”（哈希）和相应的 ZK 证明存储在 Solana 区块链上。这显着减少了链上存储的数据量，从而降低了存储成本。

3.隐私和完整性：

• zk 汇总： 利用 zk-SNARK（简洁非加密知识论证）证明在不泄露详细交易数据的情况下确保交易有效性。这在保护以太坊主网的同时维护了隐私。
• zk 压缩： 将数据压缩与 ZK 证明相结合，优化区块链存储，同时以数学方式证明压缩数据的完整性。它确保解压缩的数据与原始数据匹配，而不泄露内容，从而保护隐私。

4.解决方案的性质：

• zk 汇总： 考虑第二层 (L2) 扩展解决方案，因为它们将交易执行和状态管理卸载到辅助链，从而增强可扩展性并降低主网上的成本。
• zk 压缩： 不属于第二层汇总，而是直接在 Solana 第一层链上提高数据存储效率的升级。它优化了存储成本，而无需引入单独的执行层。

结论

总而言之，两种关于扩展的观点都强调了平衡方法的重要性，以确保区块链网络能够在保持其核心原则的同时实现可持续发展。

Solana 在这方面取得的成就为整个区块链行业采用先进的扩展解决方案提供了令人信服的案例，为更广泛的采用和创新铺平了道路。

声明：

1. 本文转载自[Kyrian Alex]，著作权归属原作者[Kyrian Alex]，如对转载有异议，请联系Gate Learn团队，团队会根据相关流程尽速处理。
2. 免责声明：本文所表达的观点和意见仅代表作者个人观点，不构成任何投资建议。
3. 文章其他语言版本由Gate Learn团队翻译， 在未提及Gate.io的情况下不得复制、传播或抄袭经翻译文章。