Whisker17
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3 years ago ZK-Rollup 和 zkSync
ZK-Rollups 是近年来比较流行的 Layer-2 扩容解决方案，其基本思想是通过把大量交易聚合，链上验证证明的方式达到扩容的目的。ZK-Rollups 通过智能合约来解析和验证这些聚合的交易，并利用零知识证明技术把聚合交易的证明上链，从而减少了链上需要存储的数据。所有资金本身都锁定在智能合约中，而大部分的计算和存储都放在链下。zkSync 是 ZK-Rollups 的一个实现，目前其v1 版本已经在以太坊主网部署。其基本的工作原理如下：
- 用户把签好名的交易提交给 Validator；
- Validator 把一段时间内收到的多笔交易执行 roll up 操作，合并为一个区块，并把更新后的合约状态树的根哈希，以及状态更新对应的 SNARK 证明发送到链上合约中。这个 SNARK 可以证明新状态确实是这一系列交易作用在旧状态上的结果；
- 另外，validator 还会把每笔交易对应的状态增量 发送到链上，这使得任何人都可以重新构建出每一笔交易后的状态；
- 上述的 SNARK 证明和状态增量 都需要经过链上合约的验证，从而证明所有交易的合法性以及区块数据的可用性。
由于 SNARK 验证的 Gas 消耗远小于验证大量单笔交易的 Gas 消耗总和，且把完整状态存在链下也比存在链上要便宜，因此 ZK-Rollup 在理论上可以实现对以太坊主网 100-200 倍的扩容，同时显著降低 Gas 消耗。ZK-Rollup 的安全性几乎和对应 Layer-1 的安全性保持一致，因为：
- Validator 无法篡改状态，也无法挪用任何 Layer-2 的资金，因为所有状态的改变都需要对应的证明，无法伪造；且私钥始终掌握在用户手中;
- 由于链上存储了交易状态的增量和相关证明，即使 Validator 停止工作，用户也可以从链上数据恢复出每一笔交易，并取回锁定的 Token；
- 用户不需要保持在线，因为不需要存储任何额外数据。
zkSync 目前支持三种操作：
- Deposit，存币：把 Layer-1 中的 Token 转移到 zkSync Layer-2；
- Withdraw，取币：从 Layer-2 中取回账户的 Token，并发送到 Layer-1 的账户；
- Transfer，转账：在 Layer-2 上实现 Token 的转账，无需手续费。
ZKSwap
l2labs
本项目实现一种基于 ZK-Rollup 技术的 Layer-2 AMM 去中心化交易协议 ZKSwap，在 Layer-2 上实现了 uniswap 的所有功能，在保证去中心化交易的核心价值的同时，实现实时交易，把 Uniswap 的 TPS（每秒可以处理的交易数量）提升了多个数量级，同时交易的过程几乎不需要消耗任何 Gas 费用。