以太坊虚拟机零知识 (zkEVM) 它是一种以太坊状态机，可以用零知识证明 (ZKP) 智能合约以技术兼容的方式执行。
zkEVM 以太坊零知识rolup扩展 (zk-rollups) 支持分散应用程序的功能 (DApp)。
zkEVM 为了增强以太坊的生态系统，可以轻松部署现有的以太坊项目和使用ZKP的新项目。
前言
以太坊开发人员在那里 2014 当以太坊第一次提出以太坊网络时，它并没有考虑ZKP 技术。然而，近年来，ZKP 受到关注，并有望在区块链领域发挥更突出的作用。因此，将 ZKP 加强了技术与以太坊虚拟机相结合的努力。
知道什么是什么 zkEVM，让我们简要回顾一下它的两个基本概念：zk-rollups 和 EVM。
什么是 Zk-Rollup？
Rollup 它是一种扩展解决方案，它编译了大量的交易执行，并将数据作为单个交易发送回主网络。这一过程增加了吞吐量，降低了执行这些交易的成本。
在以太坊，Rollup中的交易被压缩并提交给以太坊主网，以支付验证单笔交易的费用。以太坊主网提供结算和验证汇总中包含的交易数据。
zk-使用rollup ZKP rollup技术，ZKP 该技术是一种可以在不泄露信息本身的情况下验证信息有效性的加密技术。zk-rollups 无需向以太坊主网发布所有交易数据；他们只需要状态差异（如用户账户状态的变化）和有效性证明，以减少过程中的Gas费用。
zk-rollups的安全性来自ZKP密码学，通过密码学验证，实现去信任。optimistictic 其他其他的，比如rollups等等。 rollup 不同的是，后者的安全性来自经济学博弈论。在这一理论中，不良行为者会因潜在损失而失去动力，挑战者会受到激励。
什么是 EVM？
EVM 是运行以太坊账户系统和智能合同的状态机。智能合同每次执行都会触发 EVM 从旧状态到新状态。EVM 定义了从一个区块到另一个区块的新状态和有效状态的计算规则。
状态是以太坊的一个重要概念。它是一个 Merkle Patricia Trie 代表以太坊当前状态的数据结构，允许任何人从当前区块跟踪交易信息回到创世区块。
所有参与维护以太坊的节点都存在，以确保连续性和共识，使每个节点都能看到确切的当前状态。EVM 在保持这种一致性方面起着关键作用。
ZkEVM 如何工作？
EVM 默认不支持 ZKP。zkEVM 旨在确保以太坊状态的连续性，并提供所有信息的正确证据。这样，在维护安全性和隐私性的同时，验证了这些过程计算中涉及的各种因素。
zkEVM 将以太坊环境复制为 zk-rollups 做到这一点。它获得初始状态，计算所有交易，然后输出新的更新状态和附加状态 ZKP。在不单独验证所有交易的情况下，将该证书提交给验证人的智能合同，以检查初始状态和新状态输出的正确性。
由于 zkEVM 基于 EVM，开发人员可以轻松开发以太坊 DApp 移植到智能合约 zkEVM，而无需进行 ZKP 开发工作。换句话说，zkEVM 允许 zk-rollups 除了之前没有执行智能合同吗？ zkEVM 支持的代币交换和支付。
由于 EVM 开发人员可以使用现有的兼容性特征 EVM 工具和编程语言 Solidity 建设新产品，享受新产品 zkEVM 增强安全性。同样的好处也适用于用户——他们可以继续使用同样的好处 DApps 熟悉的工具，但安全性和隐私性更高。
EVM 兼容性与 EVM 等效性
当区块链被称为时 EVM 这意味着它提供了一个可以部署的兼容性 Solidity 编程语言 DApp 的环境。Solidity 专为以太坊网络上运行的智能合约开发而设计。
事实上，以太坊开发人员可以从以太坊复制和粘贴现有的以太坊 DApp 以最少的修改将代码部署到其他代码中 EVM 兼容链上。对于用户来说，任何兼容性 EVM 链地址与以太坊地址相同。
这意味着地址和 Metamask 和 Trust Wallet 等主流钱包兼容。目前，包括BNBB在内的主要EVM兼容链 Chain、Avalanche C-和Polygon。
不要将 EVM 兼容性与 EVM 等效性混淆，EVM 等效性意味着从 DApp 从开发人员的角度来看，2 以太坊第一层rollup 1 层几乎相同。
若用操作系统进行类比，EVM 等效性类似于通过 Apple Cloud 如果用户之前的计算机和新计算机都在运行恢复文件和设置 Apple 在操作系统上。
相比之下，EVM 兼容性意味着如果一台新电脑切换到一台新电脑 Windows 该系统需要通过云存储下载原始文件并转换以恢复首选设置和旧文件。
不同类型的 ZkEVM
直接使用 EVM 生成和验证 ZKP 非常慢，因为以太坊最初的设计不支持 ZKP 技术。在某些情况下，这可能需要几个小时。但是，必须在那里 EVM 兼容性和 ZKP 平衡效率。
以太坊创始人 Vitalik Buterin 将 zkEVM 分为以下四种类型。类似于区块链不可能的三角形，它们各自都很舒服 ZKP 性能效率和 EVM 兼容性之间有不同的权衡。
类型1:共识级等价-zkEVM完全等价于以太坊
在共识层面，Type 1 zkEVM——也称为 enshrined rollup——相当于以太坊，zkEVM 与以太坊相同的链状态和交易。它们可以相互验证块，并直接与以太坊执行客户端一起使用。
Type 1 zkEVM 使以太坊本身更具可扩展性，可直接引入以太坊主网。缺点是ZKP效率极差，需要大量计算来验证。解决方案是在未来使用大规模并行验证或专用集成电路进行zk-SNARKS。
具有高 ZK 效率的类型 1 zkEVM 将是最理想的 zkEVM 形式。目前，许多项目正在建设或探索这类项目 zkEVM。
类型 2：字节码级等价-完全等价 EVM
Type 2 完全等价于 EVM 而不是以太坊。它不同于以太坊的数据结构（如区块结构和状态树），并删除了一些正确的 ZK 堆栈操作不友好。
与以太坊现有的一样 DApp、调试工具与开发者基础设施完全兼容。虽然不太明显，但字节码级等价可以加快证明时间。Type 2 一个明显的缺点是非常昂贵，而且 ZK 没有协同作用，效率低，价格昂贵。
类型2.5：与 Type 2 类似，但修改了 gas 费用
Type 2.5 具有 Type 2 但是 gas 费用略低。
类型 3：字节等级等价-几乎相等 EVM
Type 3在Type 在2的基础上，进一步牺牲兼容性来提高ZK效率。它删除了一些 zkEVM 很难实现的功能，比如预编译，所以有些功能需要使用 DApp 必须重写代码。
类型4：开发语言级等价-高级语言等价
类型 4 EVM 具有最高的 ZK 性能，但兼容性较差。
结束语
zkEVM 实现的主要目的是将军 ZKP 计算支持扩展到智能合约执行，DAPS扩展到所有过程中 EVM 兼容协议。但 ZKP 不止于此。
ZKP 该技术可能与Web2用例兼容。将各种 Web2 用例与 ZKP 可以结合 Web3 应用程序更流畅，用户友好。它还将授予习惯使用传统互联网浏览器的用户访问Web3 然后推动权限 Web3 的采用。
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