ZK Rollup作为一种以太坊的扩容方式，它允许交易在链下进行处理，并在主链上以单个压缩交易的形式合并。这个过程提高了交易吞吐量，降低了交易成本，通过零知识证明而保证状态的有效性，提高主链的隐私性和安全性。因此，ZK Rollup被认为是以太坊扩容的终极解决方案。

但目前零知识证明生成需要较大的算力，技术难度也更高，同时由于以太坊虚拟机（EVM）不设计支持 ZK 电路，无法直接执行智能合约。为了解决这个问题，许多开发者尝试开发zkEVM，它可以以与零知识证明计算兼容的方式运行智能合约。对于许多ZK Rollup来说，实现EVM等价意味着实现了完整的字节码级兼容性，目前来看，zkEVM是以太坊扩容的关键。本文将研究五种常见的zkEVM类型及各类型项目进展，并指出各类型zkEVM 在设计上的挑战。

什么是zkEVM

zkEVM 是一个支持零知识证明计算的 EVM 兼容的虚拟机，它是一种基于以太坊区块链技术的应用程序开发平台。可以将EVM合约在无需修改的情况下直接部署运行，同时程序的运行可以通过零知识证明其计算的有效性。

zkEVM的优势

1.zkEVM提高兼容性。zkEVM与为在 EVM 中运行而编写的智能合约高度兼容，可以与 EVM 基础设施无缝集成，开发者无需重新开发应用就可以将现有的以太坊应用程序迁移到 L2上，同时zk proof继承了以太坊网络安全性。

2.zkEVM增强可扩展性。zkEVM 使用的是非交互式证明，提高了吞吐量，减少了延迟，因为验证 L2 区块的证明比重新执行新提议的区块中的每个交易更快。

3.zkEVM降低存储成本。zkEVM Rollup可以选择只在以太坊 L1 上发布对其最终状态的承诺，从而减少链上存储成本。有效性证明保证了 zkEVM 新状态的正确性，因此排序器不必发布重新执行状态转换更改所需的所有数据。

正是随着对zkEVM的不断改进，ZK Rollup的限制得到解决，利用ZK Rollup的安全性和效率，加之EVM的兼容性，应用程序可以与智能合约进行交互，改进应用程序体验。

五种不同类型的zkEVM及相关项目

EVM 在设计之初，并未考虑到要支持零知识证明，这使得构建 EVM 兼容的zk虚拟机变得困难，不过伴随着研究进展，EVM 的计算可以包裹到零知识证明中，不同的 zkEVM 项目采用不同的方法将 EVM 执行与零知识证明计算相结合。