对比分析Polygon四大ZK解决方案：有何特点及优势？

当以太坊面临网络拥堵时，天价的费用让以太坊网络过于昂贵，部分用户无力承担，导致许多用户离开以太坊生态。鉴于Ethereum以rollup为中心的路线图和Vitalik认为ZK rollups将在未来击败Optimistic rollups的立场。作为旨在解决可扩展性的以太坊侧链Polygon，看到了ZK在将下一代十亿用户带入区块链领域的潜力，并投资10亿美元用于构建ZK解决方案。关于Polygon在ZK上的布局，风投分析师 cookies解读了Polygon的四大ZK解决方案。

Polygon Hermez | zkEVM

Hermez是以太坊主网上第一个去中心化的ZK Rollup，早在2021年3月就开始提供支付服务。Polygon Hermez基于ZK-SNARK架构，旨在通过使用零知识证明来解决以太坊区块链的可扩展性问题，以便在以太坊网络上实现更快、更便宜的交易。由于EVM不是为了生成ZK证明 (ZKP) 而创建的，因此Polygon Hermez主要通过重新创建所有EVM操作代码来构建zkEVM。

为什么是zkEVM ?

通过构建zkEVM, Polygon Hermez模拟的EVM操作码可以带来以下优势:

1. 继承以太坊强大的安全性

2. 易于采用，因为以太坊开发者社区可以轻松地将他们的EVM工作迁移到zkEVM并使用现有的工具（开发体验佳）。

性能

基于ZK-SNARK的架构能够提供高达2000 TPS，并将成本保持在30万Gas以下。

Polygon Zero | SNARK + STARK

Polygon Zero前身为Mir Protocol。Polygon Zero在最初开发Plonky2时，需要2分钟才能生成递归证明。而现在Plonky2仅需170毫秒即可在笔记本电脑上生成递归证明。

Polygon Zero最终要建设由Plonky2提供支持的最具可扩展性的zkEVM。Plonky2是一种递归SNARK，比以太坊上任何其他ZK扩展方案都要快100倍。这是通过结合STARKs 的优点（快速证明及无可信设置）和 SNARKs 的优点（递归，低验证成本）来实现。

EVM兼容性

Plonky2与原生以太坊兼容，支持Solidity代码，并将其转换为ZK字节码。因而Polygon Zero能够利用现有的以太坊dApp生态系统。

Polygon Miden | STARK

基于STARK的rollup具有以下功能：

透明且可扩展：无需可信设置/预处理

精益密码学：未来量子计算机攻击是不可能的

高性能：领先的证明生成和验证时间

Polygon Miden以 Miden VM（虚拟机）为中心并支持任意程序。通过隐藏ZKP的所有加密复杂性并遵循开发人员熟悉的架构模式（栈机、读写内存等），对开发人员更友好。

安全

Polygon Miden的主要特点之一是安全性。该协议删除了一些不安全的功能（在EVM上可用），这使得对智能合约进行静态分析和防止虚拟机 (VM) 级别的某些错误变得更加容易。

EVM兼容性

Miden在Solidity级别与以太坊兼容。开发人员无需修改即可在Miden上部署大多数Solidity智能合约。此外一个新颖点是与其他语言(如Move和Sway)的兼容性。

性能

发布时，TPS将在1000到2000之间。一旦在以太坊上部署分片，TPS将达到约2万TPS。

Polygon Nightfall| Optimistic + ZK

与上述ZK解决方案相反，Nightfall专注于私人转账和支付，支持ERC20、ERC721和ERC1155代币。

任何不需要存储在智能合约上的数据都存储在链下，优化了智能合约。该团队正在研究一种即时提款机制，以便用户绕过提交欺诈证明1周的最终期限。该协议速度明显较慢，最高可达105TPS。但据估计，转账的gas费用最多可减少86%，稳定在约9000 gas。

比较

下图是作者对四种方案的汇总：

结论

显然，Polygon正在投入大量时间和资金，带头开发ZK扩容方案。对于主网的性能，以及与其他ZK协议之间如何协同，一起拭目以待。