通常来说，实现网络安全和去中心化的同时，提高可扩展性是不可能的。这一挑战被称为三重困境，已被证明是区块链架构中最难解决的问题之一。要知道网络的去中心化和安全与分布式账本的节点数量有关——节点越多，区块链越去中心化和安全——但牺牲了可扩展性，即区块链每秒能处理的交易数量。在繁忙期间，由于每个节点都要验证交易，因此可扩展性会受到影响。

在过渡到权益证明之前，以太坊网络平均处理15-45笔交易每秒（TPS），坦率来讲，尚不足以为大多数以太坊用户创造良好的体验，他们有时面临网络拥堵、高费用和长时间等待。这些问题的解决方案是进一步增强网络可扩展性。

我们认为，ZK-Rollup可以通过提高可扩展性为区块链技术，尤其是以太坊带来重大进步。这可以提供更好的用户体验，并增加该领域的兴趣，从而进一步令新项目吸引新的用户和支持者。这种指数级的正反馈循环可能是下一次加密牛市的核心。

区块链网络如何扩展

通常来说，可以通过网络层面或通过二层扩展解决方案来扩展区块链。

对于网络层面的扩展，这些解决方案可以从增加块大小（如比特币）到以太坊广受关注的分片，后者允许并行和同时处理大量交易。这些解决方案可能是有效的，但不容易实现。

第二种，更简单的扩展区块链的方法是采用各种扩展解决方案。这些方案可以从创建侧链（如Polygon）到Plasma链（慢慢失去市场），再到State Channels（几乎就像一个托管解决方案），以及Lightning Network所采用的方案。

但最有前途的扩展解决方案可能是Rollups，特别是Optimistic Rollups和ZK-Rollups，这些解决方案是将二层交易打包并发送到以太坊主网的解决方案。

和Optimistic Rollup一样，ZK Rollup提供了一种可行的方案来解决传统L1面临的可扩展性挑战。通过将大量交易离线打包处理并使用零知识证明在主链上处理，它们提供了更高的吞吐量和更低的交易费用，而无需像Optimistic Rollup一样面临长时间的挑战期限。相比OP系Rollup动辄7天的提现等待期，ZK系Rollup可以实现半小时内完成安全的提现。

ZK-Rollup的工作原理

ZK-Rollup是一种基于以太坊的Layer 2协议，可以实现高效率、低成本的交易。

在ZK-Rollup中，智能合约状态机被称为智能合约，是一种自我执行的编程合约。当我们需要更新Layer 1的状态时，ZK-Rollup节点会向以太坊提交一个有效性证明，并显示交易的最终状态。这是因为EVM是确定性的，意味着我们可以确定执行智能合约的最终结果。