什麼是 ZK Rollup？

ZK Rollup 是一項創新的 Layer-2 擴容技術，致力於解決 Ethereum 長期以來高昂 Gas 費用及網路壅塞等問題。隨著區塊鏈技術不斷進化，深入瞭解這些前沿的 ZK L2 方案已成為加密產業參與者的必修課。

什麼是加密 Rollup？

加密 Rollup 是指將多筆加密貨幣交易於鏈下處理並集中打包，藉此提升整體效率。「Rollup」一詞形象地描述了多筆交易彙整成一個整體，就像文件被捲成卷軸一樣。所有交易會在 Layer-1 區塊鏈之外完成，並透過專屬鏈下軟體進行驗證與管理。

具體而言，Layer-2 協議會定期將已處理的交易批次提交至主區塊鏈，進行最終驗證。為了維持去中心化，這些 L2 方案會利用智慧合約與對應 Layer-1 區塊鏈建立溝通橋樑。

Rollup 為區塊鏈帶來多項優勢。鏈下執行可減輕主鏈運算壓力與壅塞，協議所採用的壓縮技術能大幅提升資料利用率，讓更多資訊可納入 Layer-1 區塊。這兩項特性共同促成更快的交易確認、提升交易吞吐量，同時大幅降低用戶費用。用戶活動移出主鏈後，Rollup 亦有效舒緩極端網路瓶頸，確保系統穩定運作。

什麼是 ZK Rollup？

ZK Rollup 取名自「零知識證明」，即在提交交易包之前採用的一種特殊密碼學驗證機制。在 ZK L2 網路中，專用運算設備需於鏈下完成複雜計算，再將加密貨幣支付歷史傳送至主區塊鏈。每次 ZK 處理器提交批次時都會附上「有效性證明」——加密憑證，證明處理器已正確整理並驗證交易歷史。

ZK L2 最大的特點是無需信任。Layer-1 區塊鏈的驗證節點對即將收到的交易批次內容一無所悉，但有效性證明即是不容否認的佐證，確保鏈下 ZK 處理器已投入大量運算資源驗證交易合法性。其作用宛如官方文件上的皇家印章，接收者會先驗印章真偽，再認可內容。Layer-1 區塊鏈也會先核驗加密證明，確認無誤後才將資料寫入帳本。

ZK Rollup 的運作原理

ZK Rollup 的運作原理與 Bitcoin 的工作量證明機制有異曲同工之妙。工作量證明系統中，礦工透過高效能電腦解決複雜演算法，形成安全防線以抵禦攻擊。ZK L2 處理器同樣需進行高階運算，為交易批次產生有效性證明。

ZK L2 方案與工作量證明區塊鏈的主要差異在於運作場域。ZK Rollup 的驗證全在主區塊鏈之外進行，既維持安全性又避免主鏈壅塞。此外，ZK Rollup 會於鏈下壓縮交易資料，並透過智慧合約介面傳送至主鏈。雖然架構不同，兩者的核心驗證邏輯一致，皆確保強大安全保障。

ZK Rollup 與 Optimistic Rollup 對比

Optimistic Rollup 是另一種 Layer-2 擴容方式，同樣在鏈下處理交易後提交至 Layer-1 區塊鏈。其最大差異在於驗證機制：Optimistic Rollup 不會為交易資料附加有效性證明，而是預設所有提交的記錄都有效，除非被證明有誤。

這也引出一個問題：Layer-1 驗證者如何在未事先審查的情況下驗證 Optimistic Rollup 交易？

Optimistic Rollup 採用「欺詐證明」機制。儘管假設參與者誠信，系統仍持續監控。當節點發現批次中有可疑行為時，會發起欺詐證明挑戰，啟動內部審查流程。交易歷史僅在通過欺詐證明且未發現問題後才會最終確認。

為保障系統安全，Optimistic Rollup 協議設有經濟誘因與懲罰機制。節點必須質押加密貨幣作為保證金，才能提交交易或發起挑戰。若某筆交易被判定無效，惡意節點的保證金將會獎勵給舉報者。

因為有欺詐證明流程，Optimistic Rollup 在速度上會有所折損，用戶即便交易無異常也可能需等待一週以上才能最終確認。但此方案因運算資源消耗更低，在加密生態中更具彈性。預設交易有效，避免每批交易都需產生有效性證明的高昂運算成本。

ZK Rollup 的優缺點

ZK L2 方案帶動了區塊鏈擴容技術的重大進展，但也有取捨。明確掌握其利弊，對於交易者與開發者做出理性判斷非常重要。

ZK Rollup 優勢

極致安全性是 ZK L2 技術最大的亮點。相較於仰賴博弈激勵的 Optimistic Rollup，ZK Rollup 以嚴謹密碼學證明驗證每批交易，確保網路參與者提交的全為已認證資料，徹底消除信任假設。

更低的網路費用也是一大優勢。ZK Rollup 能將數千筆加密貨幣交易壓縮到 Layer-1 區塊鏈的極小空間，特別是在 Ethereum 網路，高效運用儲存空間直接降低用戶成本。

更快的交易處理讓區塊鏈擴展性大幅提升。ZK L2 方案使 Ethereum 等網路能在更短時間內處理更多交易，透過將繁重驗證從主鏈移至鏈下，有效降低壅塞風險，提升整體效能。

ZK Rollup 劣勢

成本效率是首要限制。雖然 ZK L2 方案遠低於 Layer-1 交易費用，但其運算門檻高於 Optimistic Rollup 等方案。因此，ZK Rollup 網路費用通常高於其他 Layer-2 方案，但仍顯著低於主鏈成本。

與高階程式整合的難度也是主要障礙。ZK Rollup 對技術精度要求極高，彈性不如 Optimistic Rollup。開發者通常較容易將 Ethereum 去中心化應用遷移到 Optimistic Rollup 平台，而非為 ZK L2 重新打造專案。

高硬體門檻帶來中心化疑慮。成為 ZK 處理器需投入大量運算資源，參與門檻遠高於 Optimistic Rollup 等低資源方案。處理器集中度較高，可能影響網路去中心化與抗審查能力。

ZK Rollup 專案舉例

雖然仍處於早期階段，多個 ZK L2 專案已在區塊鏈生態圈中扮演重要角色。關注此技術的投資者主要聚焦於主流 Layer-2 解決方案相關的代幣與平台。

Polygon，原名 Matic Network，是 Ethereum 的全方位 Layer-2 擴容平台。Polygon 最初以權益證明側鏈聞名，現已擴展涵蓋 zkEVM 方案，為 Ethereum 生態開發者帶來 ZK L2 的安全性與速度優勢。

StarkWare Industries 為 Ethereum 開發者推出兩種 ZK Rollup 方案：StarkEx 與 StarkNet。StarkEx 是許可型 SaaS 平台，讓 DApp 開發者整合 ZK 技術；StarkNet 則是無需許可的平台，任何開發者皆可接入，將 ZK L2 功能融入應用設計。

Immutable X 專注於將 ZK L2 技術應用於 Ethereum Layer-2 區塊鏈遊戲及 NFT 交易。熱門遊戲如「Gods Unchained」及「Illuvium」皆採用 Immutable X 基礎設施，兼具 Ethereum 的去中心化安全性，並提升交易速度、降低網路費用。

總結

ZK Rollup 推動區塊鏈擴容技術革新，為 Ethereum 解決壅塞問題提供了數學安全且高效的解決方案。透過零知識證明，在鏈下交易提交主鏈前進行驗證，ZK L2 系統達到安全、速度與成本的最優平衡。儘管 ZK Rollup 在運算要求和與現有應用整合方面存在一定挑戰，其安全性與處理效能優勢仍使其成為區塊鏈擴容的主流選擇。隨著 Polygon、StarkWare 和 Immutable X 等專案持續完善 ZK L2 技術，這些方案正逐漸成為去中心化應用及加密生態發展的核心動力。這項技術不僅保留 Ethereum 的安全特性，更顯著降低費用、提升交易速度，是區塊鏈未來基礎架構的關鍵組成。

FAQ

什麼是 zk rollup L2？

zk rollup L2 是一種區塊鏈擴容方案，透過零知識證明鏈下打包處理交易，並安全地將結果提交至主區塊鏈，實現高吞吐量與低成本。

ZKsync 是 L2 嗎？

是的，ZKsync 是 Ethereum 的 Layer-2 (L2) 擴容方案，旨在提升可擴展性、降低交易成本，並加強網路隱私。

區塊鏈中的 L2 指什麼？

L2 是區塊鏈上的第二層，透過批次打包交易再提交主鏈，提升速度並降低成本，進而增強可擴展性。

Starknet 屬於 L1 還是 L2？

Starknet 是建構於 Ethereum 之上的 Layer-2 (L2) 方案，作為可擴展網路在主鏈之外處理交易，實現更快速度與更低成本。