长期以来，区块链技术对扩展解决方案的需求一直是备受关注的话题。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，以太坊每秒处理约 15 笔交易，而 Visa 平均每秒处理约 1,700 笔交易。

随着用户数量的增加，区块链网络的交易费用也相应上涨，尤其是在高峰时段，这导致小额交易变得不切实际。例如，在 2020 年和 2021 年的 DeFi 热潮期间，以太坊的 gas 费用飙升，甚至小额交易也变得过于昂贵。

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。它们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。

以太坊上的 ZK Rollups

ZK Rollups 是一种 Layer 2 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。它们利用称为零知识证明的加密证明来验证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。

工作原理：

1. 序列器对链下交易进行批处理。
2. 序列器生成 zk-SNARK 证明，这是一种紧凑的加密证明。
3. 证明和交易数据提交至以太坊主网。
4. 任何人都可以验证主网上的证明，确保交易有效。
5. 如果有争议，任何人都可以提交原始交易数据进行链上结算，从而利用以太坊强大的安全性。

Solana 上的 ZK Compression

ZK Compression 是一种通过仅将压缩数据的“指纹”（哈希）存储在链上，同时保持数据的隐私来降低 Solana 区块链上数据存储成本的技术。它大幅减少了需要存储在链上的数据量，从而降低了开发人员的存储成本。

工作原理：

1. 每个账户的数据被压缩成一个唯一的哈希值，并存储在状态树的叶节点中。
2. 状态树汇总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。
3. 状态根存储在区块链上，充当整个状态树的指纹。
4. 详细的账户数据不直接存储在区块链上，而是作为调用数据存储在更便宜的 Solana 账本空间中。
5. 使用零知识证明 (ZK-proofs) 验证数据的准确性和完整性。

主要区别

执行和状态管理：

• ZK Rollups：交易执行和状态存储在独立于以太坊主网的辅助链上进行。
• ZK Compression：所有交易执行和状态存储都直接发生在 Solana 主链上。

链上数据处理：

• ZK Rollups：仅将加密证明和最少的摘要数据提交给以太坊主网进行验证。
• ZK Compression：只有压缩数据的“指纹”和相应的 ZK 证明存储在 Solana 区块链上。

隐私和完整性：

• ZK Rollups：利用 zk-SNARK 证明确保交易有效性，保护隐私和安全。
• ZK Compression：将数据压缩与 ZK 证明相结合，优化区块链存储，同时确保数据的完整性和隐私。

解决方案的性质：

• ZK Rollups：属于 Layer 2 扩展解决方案，将交易执行和状态管理卸载到二级链。
• ZK Compression：属于 Layer 1 链上的升级，直接提高数据存储效率。

结论

通过比较以太坊上的 ZK Rollups 和 Solana 上的 ZK Compression，可以看到两种技术在增强区块链可扩展性和优化数据存储方面的不同方法。虽然 zk Rollups 通过将部分流程移至辅助链来增强可扩展性，ZK Compression 则直接在主链上优化数据存储。两者都在其各自的生态系统中发挥着重要作用，为区块链技术的进一步发展和广泛采用提供了支持。