这是一场「只许成功，不许失败」的资本豪赌。

撰文：0x5willows

电影《让子弹飞》中有这样一个情节，为了让人相信自己没有多吃一碗凉粉，六子剖开肚子，以性命为代价证明了自己的清白。

在这里，六子是证明者，围观群众是验证者，六子证明的方式是看腹中究竟有没有多一碗凉粉。然而，这种证明方式的代价是六子的生命。

上述例子就是一个典型的证明难题。

第一，若要保证验证的有效性，证明者必须分享知识（上述例子中，与知识对应的就是六子肚子内的情形），证明者若要通过验证，需要将知识告知验证者，而告知知识往往是有代价的。

第二，若验证无效，验证者将面临欺诈风险。举个例子，在法庭上，如果被告能在开庭前获得控方律师所有的提问，那么他极有可能成功编造出一个完美的故事骗过对方。

最初的解决办法是，引入第三方，将验证过程公开化，以此调和知识所有权与使用权间的矛盾。然而，即便如此，对于具有排他性的知识（比如密码），一旦出让使用权，也即丧失了所有权。有没有不需要动用知识的验证方式呢？

零知识证明的诞生

时间来到 1985 年，S. Goldwasser 博士毕业后来到 MIT，与 S. Micali，Rackoff 合写了一篇载入史册的经典论文《交互式证明系统中的知识复杂性》，零知识证明（zero-knowledge proof）问世。

此后，证明过程无需「知识」获得了理论支撑，简单来说，通过零知识证明，既能保守秘密，又能让别人相信你。

只是由于效率和适用性上的短板，很长一段时间内，零知识证明仅仅停留在学术理论层面，或者只能用于特定项目，直到邂逅区块链。

零知识证明两大关键词：保守秘密，即「不泄露信息」；让别人相信你，即「证明论断有效」。

这两个特点恰好被区块链所需要：

隐私：区块链网络的共识要求一切公开透明，隐私保护成为问题。

在隐私场景中，借助零知识证明「不泄露信息」的特性，可以在不泄漏交易的细节（接收方，发送方，交易余额）的情况下证明区块链上的资产转移是有效的。

扩容：区块链去中心化的特点，使验证成为不可承受之重，轻量化的证明成为刚需。

在扩容场景中，主要利用「证明论断有效」这个特性，链上资源是有限的，所以我们需要把大量的计算迁移到链下进行，零知识证明正好可以证明这些在链下发生的动作是可信的。

早在 2016 年，专注于链上隐私保护的 ZCash 就正式发布，通过零知识证明，ZCash 完成交易验证，而无需公开全部交易信息（发送人、接收人、交易量）。不过，经过多年发展，ZCash 仍是不温不火。

原因也很简单，尽管隐私很重要，但当前的区块链用户，还远没有建立广泛而强烈的隐私意识，不敢露富，还不敢露穷么？

目前，隐私并不是刚需，扩容才是，特别是对于以太坊而言。

ZK 与 Rollup 的结合

从底层协议来看，链上交易的成本必然高昂，因为要实现充分的去中心化和安全，必须有足够多的节点进行重复验证。

随着区块链应用的扩展，同步一个节点的时间越来越长，越来越庞大的链上数据量拉高了硬件的要求，大多数家用计算机甚至连节点的基本要求都达不到，像以太坊这样用途广泛的公链，其节点数量也只有一万余个，且大多数被托管在亚马逊 AWS 上，与去中心化的初衷背道而驰。

相较于隐私保护，区块链的可扩展性，显然更有意义。

只要实现了可扩展性，那么就既可以维护「去中心化」的政治正确，同时可以降低 gas。

2017 年 8 月，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 和 Joseph Poon，共同提出了初代扩容解决方案 Plasma。

然而，Plasma 无法提供和主链同等的数据可用性和安全性，很快遭遇全面溃败，开发者又将眼光放在了 Rollup 技术上。

Rollup 的核心理念其实很简单，就是将原本散布在区块中的大量交易数据，打包成「浓缩」的交易，发布到链上。为确保其中每笔交易的有效性，各种 Rollup 方案设计了不同的机制以确保整个过程的安全性与 Layer 1 保持一致。

在这个方向上，主要分为 ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 两种方案，前者以零知识证明（ZK-SNARKs）的密码学技术确保安全性，而后者则继承了 Plasma 的惩罚机制 ，节点一旦作恶，将付出极大代价。

2021 年 9 月 1 日，基于 Optimistic Rollup 的以太坊扩容网络 Arbitrum 宣布，主网公测版本正式上线，标志着 OPR 先 ZKR 一步，正式登上舞台。

相较于依靠惩罚机制的 OPR 方案，凭借数学和密码学的 ZKR 显然更能够做到去信任化，不过，Rollup 首先要克服的仍是技术难题，即 EVM 的兼容性问题。

如果将 EVM 视为一台计算机，它在给定特定输入的情况下，计算智能合约的操作的输出结果。包括 Arbiturm，Optimism 在内的 Optimstic Rollup 解决方案都有 EVM 兼容的虚拟机，允许其能够处理在以太坊主链上发生的所有操作。

反观 ZK Rollup，由于在 EVM 设计之初，开发者完全设想过之后可能用到 ZK 技术，于是 ZK-EVM 就成为 ZK Rollup 第一个需要攻克的难关。

开发人员面临两种选择，设计一种支持现有 EVM 的 ZK 指令集，或者重新设计一种对零知识证明友好的虚拟机，前一种路线的代表是 Hermez 和以太坊基金会的 Applied ZKP，后者主要是 zkSync 和 Sin7Y。

在 L2 的大战场之外，ZK-EVM 成为了各大技术团队竞相角逐的小战场。

2021 年 8 月，Polygon（Matic）以 2.5 亿美元的价格收购了致力于开发 ZK-EVM 的 Hermez Network。

今年 4 月，专注于 zkEVM 解决方案的 zkRollup Scroll 宣布完成 3000 万美元的 A 轮融资，Scroll 团队将与以太坊基金会的 Applied ZKP 团队合作，推出字节码层面的 zkEVM，并探索加速 ZK 证明生成的硬件，构建去中心化证明系统。

预期拉满

在头部资本中存在一种共识，ZK 是一种具有终局性的技术，未来可能会成为区块链世界中普适性的存在。

随着 Paradigm、a16z 和红杉等大机构加紧布局 ZK，市场上对 ZK 的 FOMO 情绪被引爆，一级市场上 ZK 项目的估值也逐渐向市梦率前进。

2018 年 1 月，ZK-Rollup 开发团队 StarkWare 在种子轮获得 600 万美金融资，投资人包括以太坊创始人 V 神、Paradigm、Pantera 、PolyChain 等一众明星机构。

2021 年 11 月，StarkWare 在 C 轮融资中筹集了 5000 万美元，估值达 20 亿美元，红杉资本领投，Paradigm、三箭资本、Alameda Research 等参投。

2022 年 3 月，StarkWare 筹集新一轮融资时，一级市场报出的估值已达 60 亿美元。

另一大 ZK 明星， zkSync 背后的母公司 Matter Lab 于去年 11 月完成 B 轮 5000 万美元融资，a16z 领投，Placeholder、Dragonfly、1kx 等跟投。

由于 ZK 领域尚有大量理论未得到实践，缺少成功的案例和优质代码库作为参考，学习曲线非常陡峭，项目的开发难度极高，高门槛无疑增加了 ZK 项目的含金量，然而，当前 ZK 赛道的仍然有过热的风险。

长期关注 ZK 市场的投资人 Evans 告诉深潮 TechFlow ，这是一种把预期打满的一个情况，当前许多公链都尚未突破 StarkWare 的 FDV（完全稀释估值），在 ZK 还没有具体生态的时候，达到这样的估值，实际上是短期内预期打进去的结果，后续想要继续维持这样的估值，或许有一定的难度。

另一位投资人发现某 ZK 项目在一年不到的时间内从最初 4000 万美元估值涨到了 4 亿美元，直呼「市梦率，投不起」，哪怕只是 ZK 生态系统中的 DEX，一级市场估值有的也在 2 亿美元以上。

不过，一级市场上对 ZK 的追逐，也不一定是坏事，在资本加持下，大量优秀的开发人员投入到相关研究中，加速 EVM 兼容落地。

以 ZKSync1.0 为例，包括以太坊基金会研究员 Justine Drake 在内的大多数人，都认为实现 ZKSync 2.0 至少需要等到 22 年底。然而，今年 2 月份 ZKSync 2.0 测试已正式上线，成为以太坊测试网上首个兼容 EVM 的 ZK Rollup。

但是，ZK Rollup 的头顶，仍然飘荡着流动性割裂、可组合性降低，以及中心化风险等乌云，ZK 有巨大的潜力，但是还远远谈不上广泛应用，当前市场上所说的 ZK，更多指代 ZK Rollup。

从本质上看，ZK Rollup 中的零知识证明，只是将可验证的计算外包，也就是通过第三方输出一个计算完整性的证明。虽然 ZK Rollup 缓解了 L1 可扩展性的不足，但是它同样面临着计算成本的压力。

当前，市场上还没有专门用作零知识证明的硬件，在以太坊路线图中，未来将集成 ZKEVM，矿工需要生成证明，就必须需要一枚可以快速生成零知识证明的芯片。

据 Paradigm 预测，未来「ZK 矿工」的市场规模有望媲美 PoW 挖矿市场，其中对 ZK 硬件加速最重要的技术是 FPGA， GPU 成本过高，并且能耗太大，ASIC 从设计、制造到部署，通常需要 12 到 18 个月或更长的时间，相比之下，FPGA 供应链更轻便灵活。

嗅到「投资或投机预期」的弄潮儿已经开始下场布局，比如某「加密老人」永远站在风口，开始下场去做 ZK 硬件的项目；也有 VC 开始试图撺掇有硬件创业经验的人来做 ZK 硬件项目，亲自孵化……

就这个角度而言，即便只是作为 Rollup 存在的 ZK，它的想象力也远谈不上被穷尽。其次，ZK 要突破 Rollup 的叙事框架，扩展在隐私和信任方面的用例，或许还需要等待 Web3 世界个人主权意识的崛起。

总体而言，ZK 是具有终局性的技术，其意义甚至超越了区块链，对 ZK 寄予厚望的加密行业已经砸下上百亿美金，期待 ZK 帮助区块链完成蜕变。

假如，ZK 发展受阻或者被证伪，那么区块链的发展又将经历「叙事破灭」的寒冬，这是一场「只许成功，不许失败」的资本豪赌。

ZK，雄起！