零知识密码学是一个广泛的主题，但在本文中，我们只重点关注一个与区块链最相关的领域：零知识证明。零知识证明是一种非交互式、零知识的知识论证，该方案假设有两方：证明者和验证者。证明者希望向验证者证明他们知道一些信息，但不透露它是什么。同时，验证者将查看证明并接受或拒绝它。

这些方案具有三个属性：

• 完整性：任何有效的结果都可以证明给定程序

• 稳健性：任何不诚实的行为者都无法创建有效的证明

• 零知识：验证者对证明的输入一无所知，只知道结果

在所有数据链上公开可见的区块链领域，这种在不揭示陈述的真实情况下证明一个陈述是一种强大的原语。不论对个人、企业还是政府来说，这项技术都能够解决许多现实存在的痛难点问题，如保护用户数据、设计敏感系统或合同、证明公共物品分配的公平性和实现更高效经济的政府机构。

在区块链领域，除了应用于隐私保护之外，最惹人注目的应用是以太坊的扩容方案 ZK Rollup。目前以太坊正在拥抱以 Rollup 为中心的扩容方案，它在去中心化、安全性和可扩展性上体现出了最优化的权衡。从本质上讲，以太坊升级将使网络更具可扩展性、可持续性和安全性。

以太坊的扩容方案分为链上扩容和链下扩容。

链上扩展技术是对区块链基础层的升级，以提高可扩展性。以太坊的长期链上扩展解决方案称为分片，它实际上将基础层分成 64 条链，由信标链确保共享安全。

链下扩展是指使用外部执行层而不是基础层的扩展解决方案。这些第 2 层或 “L2” 是位于基础层之上的辅助层，为整个区块链提供更多的交易能力。

以太坊拥抱的 L2s 方案就是 Rollup，它能够带来以下特性：

• 通过 Rollup，以太坊可以在不牺牲安全性的情况下从约 25 TPS 增加到 3,000 TPS；

• 通过 Rollup，用户的资金不会被窃取或审查（就像某些侧链上的情况一样）；

• 用户始终可以访问 L1 上的数据，没有人可以阻止用户的资金随时安全的退出 Rollup；

目前的解决方案中有两种（主要）类型的 Rollup：ZK Rollup（ZKRU）和 Optimistic Rollup（OR）