zkEVM steht für „Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine“. Es handelt sich um ein Protokoll, das die private und effiziente Ausführung von Smart Contracts auf öffentlichen Blockchains wie Ethereum, BNB Chain, Polygon, Avalanche C Chain usw. ermöglicht. zkEVM kombiniert Zero-Knowledge Proof (ZKP) und Ethereum Virtual Machine (EVM), um hohe Sicherheit und Kostenoptimierung zu gewährleisten.
Zero Knowledge Proof (ZKP) ist eine Verschlüsselungstechnologie, die zum Schutz der Privatsphäre und zur Authentifizierung im Internet und auf Blockchain-Plattformen verwendet wird. Anstatt vollständige Informationen auszutauschen, ermöglicht die ZKP-Technologie den Parteien den Informationsaustausch, ohne ihre detaillierten Informationen preiszugeben.
Wenn Alice beispielsweise einer Organisation nachweisen möchte, dass sie über 18 Jahre alt ist, ohne ihr Geburtsdatum preisgeben zu müssen, kann sie ZKP verwenden. Durch die Angabe anderer aussagekräftiger Informationen, wie z. B. eines Hochschulabschlusses oder eines Führerscheins, kann Alice ihr Alter verifizieren, ohne ihr tatsächliches Geburtsdatum anzugeben. Es gibt zwei Haupttypen von ZKP: zk-SNARKs und zk-STARKs.
zkEVM wurde entwickelt, um das Problem der Inkompatibilität zwischen bestehenden ZK-Programmiersprachen wie Cairo (StarkWare) oder Zinc (zkSync) zu lösen, das die plattformübergreifende Entwicklung erschwert. zkEVM ist so konzipiert, dass es mit Ethereum kompatibel ist, wodurch die Implementierung von Smart Contracts mit ZK-Proof-Technologie auf Ethereum vereinfacht wird. Gleichzeitig bietet zkEVM Entwicklern eine Abstraktionsschicht, die verschiedene Arten von ZK-Proofs unterstützt, darunter zk-SNARKs und zk-STARKs.
zkEVM funktioniert ähnlich wie ZK-Rollups. Es nimmt Transaktionen außerhalb der Chain entgegen, führt sie im Batch aus und sendet einen kryptografischen Bericht, der die Richtigkeit dieser Interaktionen beweist, an Ethereum. Der Zero-Knowledge-Proof gibt nicht die Details aller Transaktionen im Batch preis, sondern bestätigt nur, dass sie korrekt genug sind, um einen Übergang zum Ethereum-Status auszulösen. Anschließend liefert es Gültigkeitsnachweise für einen auf der L1-Chain eingerichteten Smart Contract.
Basierend auf dem Grad der Kompatibilität mit EVM wird zkEVM in vier Typen eingeteilt: vollständig Ethereum-kompatibel, vollständig EVM-kompatibel, EVM-kompatibel und nahezu EVM-kompatibel. Jeder Typ hat ein unterschiedliches Maß an Kompatibilität und Leistung, um den unterschiedlichen Anforderungen der Entwickler gerecht zu werden.
zkEVM bietet viele Vorteile wie Skalierbarkeit, Vielseitigkeit und EVM-Kompatibilität. Es gibt jedoch auch einige Nachteile wie Komplexität, eingeschränkte Funktionalität, Leistung und Energieverbrauch.
Zu den bekanntesten zkEVM-Projekten auf dem Markt gehören Polygon zkEVM, zkSync Era, StarkWare, Scroll, Taiko und Linea. Jedes Projekt hat seine eigenen Merkmale und Entwicklungsrichtungen und trägt zur Entwicklung des zkEVM-Ökosystems bei.
zkEVM ist eine vielversprechende Technologie mit dem Potenzial, die Funktionsweise von Blockchains zu revolutionieren. Es gibt jedoch noch viele Herausforderungen zu bewältigen, bevor zkEVM in großem Umfang eingesetzt werden kann.
