長期以來，區塊鏈技術中擴展解決方案的需求一直是一個相當大的討論話題。

我猜這是一個常識，隨著區塊鏈網絡的增長，每秒交易數（TPS）成為一個關鍵問題。像比特幣和以太坊這樣的主要區塊鏈目前的容量不足以應對廣泛採用所需的交易量。

例如，比特幣每秒處理約7筆交易，而以太坊處理約15筆。相比之下，Visa平均每秒處理約1,700筆交易。如果沒有擴展解決方案，區塊鏈將無法與傳統金融系統競爭，也無法實現大規模應用。

如果我們看一下進行這些交易的實際成本呢？

這也是一樣的...

隨著越來越多的人在同一時間使用區塊鏈，交易費用將變得非常高，這樣在高峰使用時期，會嚇阻使用者，使微型交易變得不切實際。例如，在2020年和2021年的DeFi繁榮期間，以太坊的Gas費用飆升，使得即使是小額交易也變得過於昂貴。

那麼，我們該怎麼解決這個問題呢？

通過引入擴展解決方案，我們解決了這個問題。

擴容解決方案是一種旨在提高區塊鏈網絡處理更高交易量的能力和效率的技術。擴容解決方案的主要目標是增加網絡的吞吐量，以每秒交易數（TPS）為衡量標準，同時保持或提高安全性、去中心化和成本效益。

擴展解決方案是降低交易成本的必要手段，使區塊鏈技術能夠被更廣泛的人群使用並適用於日常使用。交易時間長且手續費高會降低用戶體驗，阻礙新用戶的參與，並限制去中心化應用（DApps）的可用性。

為了吸引和保留用戶，區塊鏈網絡必須提供無縫、快速和具有成本效益的交易，這可以通過有效的擴展解決方案來實現。

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零知识扩展（zk rollups）和Solana上的零知识压缩（zk compression）。这两种技术都旨在提高可扩展性，但它们以不同的方式实现，反映了各自生态系统的独特设计理念和优先事项。

讓我們開始吧...

zk rollups是什麼？

zk-rollups是L2擴展解決方案，通過將計算和狀態轉移到鏈下，同時將交易數據存儲在鏈上的捆綁批次中，從而提高區塊鏈的可擴展性。

它們利用稱為零知識證明的加密證明來證明這些打包交易的有效性，而不需揭示實際數據。這保護了以太坊主網的安全性，同時在側鏈上實現更快速且更便宜的交易。

它们是如何运作的？

• 一個序列器在鏈下批處理交易。

• 序列器生成 zk-snark（简洁的非密码知识证明）证明，这是一种紧凑的加密证明，可以验证交易的有效性，而不必透露所有细节。
• 證明和交易數據被提交到以太坊主網。
• 任何人都可以在主网上验证证明，确保交易有效。
• 在爭議情況下，任何人都可以提交原始交易數據以進行鏈上結算，利用以太坊的強大安全性。Rollup包括一個加密證明（具體來說是零知識證明），用於驗證捆綁交易的正確性。以太坊網絡只需要驗證這個證明，而不是每筆交易，從而顯著減少計算負擔。
• 交易在鏈下進行分組滾動。
• 生成零知證明以確認 aggreGate.iod 交易的有效性。
• 證明和最小摘要數據已提交到以太坊主網進行驗證。
• 在成功驗證後，以太坊主網上的狀態將被更新以反映 Rollup 交易。

zk壓縮是什麼？

ZK壓縮是一種用於降低Solana區塊鏈上的數據存儲成本的技術，方法是在鏈上僅存儲壓縮數據的“指紋”（哈希），同時保持數據的隱私。

zk壓縮中的'zk'代表零知識，表明壓縮數據的隱私得到了保留。這種方法有助於顯著減少需要在鏈上存儲的數據量，進而降低開發者的存儲成本。

zk壓縮如何完全發揮功能？

zk壓縮函數利用零知識（zk）技術，在Solana上降低狀態成本，這指的是在區塊鏈上存儲和維護資料（如帳戶餘額和智能合約存儲）的成本。

這是一個詳細的工作原理解析：

1. 每个帐户的数据都被压缩成唯一的哈希值。这个哈希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。这个哈希存储在状态树的叶节点中。

1. 狀態樹是一種數據結構，類似於默克爾樹，其中每個節點都是其子節點的哈希。狀態樹聚合所有帳戶信息和數據，將其壓縮成一個稱為狀態根的頂級哈希值。

2. 狀態根，即狀態樹的頂級哈希值，存儲在區塊鏈上。此根作為整個狀態樹的指紋，確保樹中所有數據的完整性和完整性。

3. 詳細的帳戶數據並未直接存儲在區塊鏈上。相反，它作為調用數據存儲在更便宜的Solana帳本空間中。只有狀態根和一些基本元數據存儲在鏈上，顯著降低存儲成本，同時保證數據安全。

4. 為了確保壓縮數據的完整性和真實性，zk壓縮使用零知識證明（zk證明）。這些證明在不透露實際內容的情況下驗證數據的準確性和完整性，確保即使是壓縮數據也能保持安全和可驗證。

請注意，zk壓縮並不是一個L2解決方案，而是一個升級，旨在提高Solana上的數據存儲效率。

ZK 壓縮不是第 2 層匯總，因為與 L2 解決方案不同，ZK 壓縮中的事務執行和狀態存儲直接在第 1 層 （L1） 鏈上執行，在本例中為 Solana。

關鍵差異在於執行和狀態的管理方式。在 zk rollups 中，這些過程發生在一個輔助鏈上，該鏈定期將承諾和證明發送到主要的 l1 鏈。相比之下，zk 壓縮將所有執行和狀態都保留在 Solana 上，而不是在一個獨立的鏈上。

這種根本差異意味著，儘管zk rollups將一些過程轉移到次級層以增強可擴展性，但zk壓縮直接在主區塊鏈上優化數據存儲，而不創建獨立的執行層。

在以太坊和Solana上，zk rollups和zk compression之間的關鍵區別

以太坊上的zk rollups和Solana上的zk compression之间的主要区别根植于它们提高区块链可扩展性和优化数据存储的方法的根本不同:

1.執行和狀態管理：

• ZK匯總：交易執行和狀態存儲是在輔助鏈上進行的，與乙太坊主網分開。輔助鏈定期向乙太坊主網發送承諾和證明。
• zk壓縮：所有交易執行和狀態存儲直接發生在第一層（l1）鏈上，這在此上下文中是Solana。沒有單獨的附屬鏈涉及。

2.在鏈上數據處理：

• zk rollups：只將密碼證明和最少的摘要數據提交到以太坊主網進行驗證。這種方法可以最大程度地減少主網的計算負擔。
• zk壓縮：僅在Solana區塊鏈上存儲壓縮數據的「指紋」（哈希）和相應的zk證明，從而大大減少了鏈上存儲的數據量，從而降低了存儲成本。

3.隱私和完整性:

• zk rollups：利用 zk-snark（簡潔且非密碼學的知識證明）證明確保交易的有效性，同時不揭示詳細的交易數據。這在保護以太坊主網的隱私的同時也保證了安全性。
• zk 壓縮：將資料壓縮與 zk 證明結合，優化區塊鏈儲存，同時在數學上證明壓縮資料的完整性。它確保解壓縮的資料與原始資料相符，同時不揭示內容，從而保護隱私。

4.解決方案的性質:

• zk rollups：被認為是第二層（L2）的擴張解決方案，因為它們將交易執行和狀態管理轉移到一個次級鏈上，提高了可擴展性並降低了主網上的成本。
• zk壓縮：不被歸類為第2層Rollup，而是作為Solana第1層鏈的直接升級，旨在優化數據存儲效率。它優化存儲成本，並不引入獨立的執行層。

結論

總結一下，關於擴展的兩種觀點都突顯了在確保區塊鏈網絡能夠持續增長的同時保持其核心原則的平衡方法的重要性。

Solana在這方面的成就為區塊鏈行業採用先進擴展解決方案提供了令人信服的案例，為更廣泛的採用和創新鋪平了道路。

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