zkEVM 可以为开发者和用户提供相同的体验，而且可以在不牺牲安全性的前提下将成本降低几个数量级。

　　原文标题：《zkEVM：设计挑战与解决思路》

　　撰文：Ye Zhang@Scroll

　　编译：曾汨

　　我们相信 zk-Rollup 会成为 「香饽饽」 —— 其成本优势和极高的安全性使得一众 Layer 2 可扩展性方案相形见绌。然而，现有的 zk-Rollup 实现都是针对特定应用的，因此我们很难在某个 zk-Rollup 内构建具有可组合性的通用 dApp，把现有的应用迁移过来也无从谈起。我们引入了 zkEVM 用来为通用的 EVM 验证生成零知识证明。这样一来，我们就可以构建出完全兼容 EVM 的 zk-Rollup，以便现有以太坊应用轻松迁移到这个 zk-Rollup 上。

　　在本文中，我们明确指出了 zkEVM 在设计上面临哪些挑战以及为何 zkEVM 在当下有可能实现。我们还给出了更加具体、直观的认知，并概述了如何从头开始构建 zkEVM。

　　zk-Rollup 是公认的最佳以太坊可扩展性方案。它不仅在安全性上媲美以太坊 Layer 1，而且在交易敲定速度上是 Layer 2 解决方案的翘楚（点击此处，查看详细的对比分析 （原文、译本））。

　　从中长期来看，随着 ZK-SNARK 技术不断发展，zk-rollup 将在所有应用场景中力拔头筹。

　　—— Vitalik Buterin

　　zk-Rollup 的基础原理是将大量交易打包到一个 Rollup 区块内，并在链下为该区块生成一个简洁证明。随后，Layer 1 上的智能合约只需验证该证明即可直接应用新的状态，无需重新执行这些交易。这样就可以节约一个数量级的 gas 费，因为证明的验证成本远低于重新执行的计算成本。另一个好处是可以通过数据压缩来节省存储空间（即，仅在链上存储最少量的数据用于验证）。

　　虽然 zk-Rollup 安全且高效，但是其应用依然局限于付款和互换（swap）。通用 dApp 构建起来很难，主要有以下两个原因：

• 　　第一，如果你想在某个 zk-Rollup 内开发 dApp，你需要使用一种特殊的语言（即，R1CS）来编写你的所有智能合约的逻辑。这种语言有着复杂的语法，而且要求使用者精通零知识证明。

• 　　第二，现有的 zk-Rollup 实现不支持可组合性 1。因此，在 Layer 2 上，不同的 zk-Rollup 应用之间无法交互，严重破坏了 DeFi 应用的可组合性。

　　简而言之，zk-Rollup 目前对开发者并不友好，而且功能有限。这是我们想要解决的最大问题。我们想要通过直接支持原生 EVM 验证来提供最好的开发者体验，并在 Layer 2 上支持可组合性，让现有以太坊应用可以原封不动地迁移到 zk-Rollup 上。

　　我们可以通过以下两种方法在 zk-Rollup 内构建通用 dApp： (责任编辑：admin)