什么是 zkEVM？ zkEVM 对于以太坊扩容的重要性
世界的计算机。机器势不可挡。以太坊的心脏。以太坊虚拟机（EVM）有许多名称，突显了它对以太坊网络的重要性。它的核心特征使其不仅是像比特币这样的“分布式账本”，而且还是一个“分布式状态机”。 EVM 允许开发人员使用名为 Solidity 的编程语言创建智能合约。智能合约的一个常见应用是管理代币的生成和交换。许多应用程序和协议使用代币来奖励用户对其目标很重要的操作。如果没有 EVM，这是不可能的，因此 EVM 虚拟机（一项使以太坊闻名的技术）有助于在以太坊网络上执行智能合约。 zkEVM 怎么样？它和EVM虚拟机一样重要吗？
什么是 zkEVM？
zkEVM（零知识以太坊虚拟机）是一种支持零知识证明或ZKP来验证程序执行的正确性的虚拟机，包括程序中输入和输出的有效性。
简单来说，zkEVM 旨在执行支持零知识（zk）技术的智能合约。
zkEVM 的重要性
首先我们回顾一下zk技术的重要性。 ZKP（零知识证明）是一种无需透露更多信息即可证明状态真实的方法，以便用户保留个人信息、商业秘密、专有数据等隐私……尤其是在 Web3 领域，隐私是不可或缺的。例如，借助 zk，您可以在个人信息不被窃取的情况下使用网络，或者使用专有数据作为输入来激活智能合约。
zkEVM利用以太坊的资源，利用zk-Rollup技术的可扩展性、有效性、低成本、资本效率以及zk技术的隐私能力：
- 对于 Layer 2，zk-Rollup 最初无法执行智能合约，只能执行简单的交换或支付。然而，随着 zkEVM 的出现，zk-Rollup 正在支持智能合约，并使开发人员可以轻松地使用熟悉的 Solidity 语言开发 dApp。
- 通过像 Mina 这样使用 zk 技术的 Layer 1，zkEVM 可以直接在以太坊上证明状态证明，从而在 Mina 和 zk 以及以太坊技术之间架起一座桥梁。
zkEVM是zk技术发展的决定因素吗？答案是不。例如，一些非EVM项目如StarkNet使用Warp将Solidity语言编译为Cairo或Polygon Miden使用MidenVM虚拟机。
那么为什么是 zkEVM 而不是另一个虚拟机呢？如上所述，zkEVM 有助于利用以太坊的资源，例如：
- Truffle、Hardhat 和 Foundry 等开发人员熟悉的工具
- 已建立的安全最佳实践
- 通过 OpenZeppelin 部署现有的模块化智能合约
- 许多审计公司都拥有 EVM 方面的专业知识
- 最大的Web3开发者社区
- 用户熟悉基于 EVM 的区块链实用程序，例如 Etherscan、metamask 钱包等。
zkEVM 为以太坊扩展解决方案提供支持。据我们所知，zk-Rollup 据说是以太坊的中长期扩容解决方案，具有许多优势，例如可扩展性高达 2000TPS（4 倍 Optimistic-Rollup）、验证证明、成本低廉、资本高效（只需要提款到 L10 大约需要 1 分钟，乐观的是 1 周）。 zkEVM 通过 EVM 兼容性提升了 zk-Rollup 扩展解决方案，使开发人员可以轻松利用以太坊的资源。
zkEVM 的工作原理
为了了解 zkEVM 的工作原理，我们首先回顾一下今天 EVM 的工作原理。
EVM虚拟机的工作原理
虚拟机的工作方式与具有存储、内存和 CPU 的物理机类似，但它们完全作为代码运行。
- 合约字节码（从源代码编译）从 EVM 的存储加载并由 EVM 上的对等节点执行。节点使用相同的输入，这确保每个节点得出相同的结果（否则它们无法达成共识）。
- EVM 操作码（包含在字节码中）执行读写操作，即从状态存储读取值并将新值写入 EVM 内存。
- EVM 操作码在返回新值之前对从状态存储中获取的值执行计算。此更新导致 EVM 转换到新状态（因此事务称为“状态转换”）。这个新状态由其他节点复制并维持，直到提交另一个事务。
zkEVM 的工作原理
与 EVM 一样，zkEVM 是一个在程序执行后在状态之间转换的虚拟机。但 zkEVM 更进一步，生成零知识证明（ZKP）来验证每个计算中的不同因素：
- 字节码访问：是否从正确的地址正确加载了适当的程序代码？
2、读写操作：
- 程序在计算之前是否从堆栈/内存/存储（stack/memory/storage）中获取匹配的值？
- 程序执行完成后是否将正确的输出值写入堆栈/内存/存储（stack/memory/storage）？
3. 计算：操作码是否正确执行？
架构 zkEVM
ZkEVM分为三部分：执行环境、证明电路和验证者合约。每个组件都有助于 zkEVM 的程序执行、证明生成和证明验证。
执行环境
执行环境是zkEVM中运行程序（智能合约）的地方。 zkEVM 的执行环境与 EVM 类似：它使用初始状态和当前事务来创建新的（也称为最终）状态。
电路证明
证明电路生成零知识证明（ZKP），用于验证执行环境中计算交易的有效性。
证明生成是使用由 (1) 预状态、(2) 交易输入和 (3) 后状态信息组成的输入数据完成的。
然后验证者获得该特定状态转换有效性的简短证明。
验证者合约
ZK-rollups 向部署在 L1（以太坊）链上的智能合约提交有效证明以供验证。
输入（先前的状态和交易信息）和输出（最终状态）也被提交给验证者合约。
然后验证者对所提供的证明进行计算，并确认提交的输出是根据输入正确计算出来的。
什么是 zkEVM 操作码？
zkEVM 操作码是低级机器指令，用于在 EVM 兼容的 zk-Rollup 中执行程序。
我们需要 zkEVM 操作码，因为传统的 EVM 操作码在零知识证明电路中使用效率不高。一般来说，有两种生成 zkEVM 操作码的方法：
为原始 EVM 操作码构建 ZK 电路
这种方法使得 zkEVM 在字节码级别兼容，相当于 EVM。这意味着开发人员可以使用现有的区块链开发工具创建智能合约，或者将现有的以太坊合约迁移到 ZK-rollups，而无需进行太多修改。然而，这是一项相当复杂且耗时的技术工作。
创建一种用于 ZK 证明计算的新语言
这种方法需要构建一种新语言（旨在支持验证器）并开发自定义操作码。开发人员需要直接用新语言编写合约，或者将 Solidity 源代码编译为自定义 zkEVM 操作码。
虽然这种方法通常比第一种方法更容易实现，但它也有局限性。例如，开发人员可能无法访问现有的以太坊基础设施和资源。
总结
zkEVM 是帮助开发人员使用熟悉的 Solidity 语言在 zk 技术平台上构建/集成其 dApp 的最重要因素之一。
尤其是zk-Rollup，zkEVM帮助开发者充分利用以太坊的资源，利用zk-Rollup技术的可扩展性、有效性、低成本和资金效率以及承载能力回到zk技术的隐私性。如果构建 zkEVM 的努力成功，以太坊生态系统肯定会继续保持相对于其他替代 L1 的竞争优势。
随着 zkSync 进入主网、Scroll、Polygon zkEVM 运行测试网，zkEVM 领域可能会在未来几个月升温。
免责声明：本网站上的信息作为一般市场评论提供，不构成投资建议。 我们鼓励您在投资前进行自己的研究。
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卢西恩
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什么是 zkEVM？ zkEVM 对于 2022 年以太坊扩展的重要性
什么是 zkEVM？ zkEVM 对于以太坊扩容的重要性
世界的计算机。机器势不可挡。以太坊的心脏。以太坊虚拟机（EVM）有许多名称，突显了它对以太坊网络的重要性。它的核心特征使其不仅是像比特币这样的“分布式账本”，而且还是一个“分布式状态机”。 EVM 允许开发人员使用名为 Solidity 的编程语言创建智能合约。智能合约的一个常见应用是管理代币的生成和交换。许多应用程序和协议使用代币来奖励用户对其目标很重要的操作。如果没有 EVM，这是不可能的，因此 EVM 虚拟机（一项使以太坊闻名的技术）有助于在以太坊网络上执行智能合约。 zkEVM 怎么样？它和EVM虚拟机一样重要吗？
什么是 zkEVM？
zkEVM（零知识以太坊虚拟机）是一种支持零知识证明或ZKP来验证程序执行的正确性的虚拟机，包括程序中输入和输出的有效性。
简单来说，zkEVM 旨在执行支持零知识（zk）技术的智能合约。
zkEVM 的重要性
首先我们回顾一下zk技术的重要性。 ZKP（零知识证明）是一种无需透露更多信息即可证明状态真实的方法，以便用户保留个人信息、商业秘密、专有数据等隐私……尤其是在 Web3 领域，隐私是不可或缺的。例如，借助 zk，您可以在个人信息不被窃取的情况下使用网络，或者使用专有数据作为输入来激活智能合约。
zkEVM利用以太坊的资源，利用zk-Rollup技术的可扩展性、有效性、低成本、资本效率以及zk技术的隐私能力：
- 对于 Layer 2，zk-Rollup 最初无法执行智能合约，只能执行简单的交换或支付。然而，随着 zkEVM 的出现，zk-Rollup 正在支持智能合约，并使开发人员可以轻松地使用熟悉的 Solidity 语言开发 dApp。
- 通过像 Mina 这样使用 zk 技术的 Layer 1，zkEVM 可以直接在以太坊上证明状态证明，从而在 Mina 和 zk 以及以太坊技术之间架起一座桥梁。
zkEVM是zk技术发展的决定因素吗？答案是不。例如，一些非EVM项目如StarkNet使用Warp将Solidity语言编译为Cairo或Polygon Miden使用MidenVM虚拟机。
那么为什么是 zkEVM 而不是另一个虚拟机呢？如上所述，zkEVM 有助于利用以太坊的资源，例如：
- Truffle、Hardhat 和 Foundry 等开发人员熟悉的工具
- 已建立的安全最佳实践
- 通过 OpenZeppelin 部署现有的模块化智能合约
- 许多审计公司都拥有 EVM 方面的专业知识
- 最大的Web3开发者社区
- 用户熟悉基于 EVM 的区块链实用程序，例如 Etherscan、metamask 钱包等。
zkEVM 为以太坊扩展解决方案提供支持。据我们所知，zk-Rollup 据说是以太坊的中长期扩容解决方案，具有许多优势，例如可扩展性高达 2000TPS（4 倍 Optimistic-Rollup）、验证证明、成本低廉、资本高效（只需要提款到 L10 大约需要 1 分钟，乐观的是 1 周）。 zkEVM 通过 EVM 兼容性提升了 zk-Rollup 扩展解决方案，使开发人员可以轻松利用以太坊的资源。
zkEVM 的工作原理
为了了解 zkEVM 的工作原理，我们首先回顾一下今天 EVM 的工作原理。
EVM虚拟机的工作原理
虚拟机的工作方式与具有存储、内存和 CPU 的物理机类似，但它们完全作为代码运行。
- 合约字节码（从源代码编译）从 EVM 的存储加载并由 EVM 上的对等节点执行。节点使用相同的输入，这确保每个节点得出相同的结果（否则它们无法达成共识）。
- EVM 操作码（包含在字节码中）执行读写操作，即从状态存储读取值并将新值写入 EVM 内存。
- EVM 操作码在返回新值之前对从状态存储中获取的值执行计算。此更新导致 EVM 转换到新状态（因此事务称为“状态转换”）。这个新状态由其他节点复制并维持，直到提交另一个事务。
zkEVM 的工作原理
与 EVM 一样，zkEVM 是一个在程序执行后在状态之间转换的虚拟机。但 zkEVM 更进一步，生成零知识证明（ZKP）来验证每个计算中的不同因素：
- 字节码访问：是否从正确的地址正确加载了适当的程序代码？
2、读写操作：
- 程序在计算之前是否从堆栈/内存/存储（stack/memory/storage）中获取匹配的值？
- 程序执行完成后是否将正确的输出值写入堆栈/内存/存储（stack/memory/storage）？
3. 计算：操作码是否正确执行？
架构 zkEVM
ZkEVM分为三部分：执行环境、证明电路和验证者合约。每个组件都有助于 zkEVM 的程序执行、证明生成和证明验证。
执行环境
执行环境是zkEVM中运行程序（智能合约）的地方。 zkEVM 的执行环境与 EVM 类似：它使用初始状态和当前事务来创建新的（也称为最终）状态。
电路证明
证明电路生成零知识证明（ZKP），用于验证执行环境中计算交易的有效性。
证明生成是使用由 (1) 预状态、(2) 交易输入和 (3) 后状态信息组成的输入数据完成的。
然后验证者获得该特定状态转换有效性的简短证明。
验证者合约
ZK-rollups 向部署在 L1（以太坊）链上的智能合约提交有效证明以供验证。
输入（先前的状态和交易信息）和输出（最终状态）也被提交给验证者合约。
然后验证者对所提供的证明进行计算，并确认提交的输出是根据输入正确计算出来的。
什么是 zkEVM 操作码？
zkEVM 操作码是低级机器指令，用于在 EVM 兼容的 zk-Rollup 中执行程序。
我们需要 zkEVM 操作码，因为传统的 EVM 操作码在零知识证明电路中使用效率不高。一般来说，有两种生成 zkEVM 操作码的方法：
为原始 EVM 操作码构建 ZK 电路
这种方法使得 zkEVM 在字节码级别兼容，相当于 EVM。这意味着开发人员可以使用现有的区块链开发工具创建智能合约，或者将现有的以太坊合约迁移到 ZK-rollups，而无需进行太多修改。然而，这是一项相当复杂且耗时的技术工作。
创建一种用于 ZK 证明计算的新语言
这种方法需要构建一种新语言（旨在支持验证器）并开发自定义操作码。开发人员需要直接用新语言编写合约，或者将 Solidity 源代码编译为自定义 zkEVM 操作码。
虽然这种方法通常比第一种方法更容易实现，但它也有局限性。例如，开发人员可能无法访问现有的以太坊基础设施和资源。
总结
zkEVM 是帮助开发人员使用熟悉的 Solidity 语言在 zk 技术平台上构建/集成其 dApp 的最重要因素之一。
尤其是zk-Rollup，zkEVM帮助开发者充分利用以太坊的资源，利用zk-Rollup技术的可扩展性、有效性、低成本和资金效率以及承载能力回到zk技术的隐私性。如果构建 zkEVM 的努力成功，以太坊生态系统肯定会继续保持相对于其他替代 L1 的竞争优势。
随着 zkSync 进入主网、Scroll、Polygon zkEVM 运行测试网，zkEVM 领域可能会在未来几个月升温。
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