零知識證明是什麼？為什麼 Vitalik 說 ZK 是以太坊終局？

Layer 2

ETH

東東

・2025/08/12

本文目錄

什麼是 ZK？零知識證明是什麼？
ZK 在加密貨幣中的應用
為什麼 Vitalik 認為 ZK 是未來？
值得關注的 ZK 項目
小結
延伸閱讀

最近，以太坊熱度攀升．機構資金開始加速進場，ETH 價格突破 4,000 美元，也帶動 DeFi 生態回暖。

以太坊是過去七天心占率上升第一名 (來源：Cookie.dao)

這波企業採用浪潮被市場稱為「以太坊的微策略時刻」，當年微策略開始買進比特幣後，BTC 在之後五年上漲 7-8 倍，這劇本是否也會在以太幣上重現？這周期將會是以太坊擔任主角？

以太坊的微策略時刻，以太幣版微策略，ETH 儲備，誰會受益？

在這樣的市場背景下，有一條技術賽道就非常值得關注 - ZK（零知識證明）。ZK 是以太坊擴容與驗證的核心技術路線，以太坊創辦人 Vitalik 已多次提到 ZK 是以太坊的終局方向，曾表示過他的個人期望：「十年後，所有的 Rollup 都會是 ZK」。

本篇文章將回答這幾個問題：ZK 是什麼？在加密領域有哪些應用？為什麼 Vitalik 認為它是未來終局？有哪些 ZK 項目值得關注？可從目錄前往想看的段落。

什麼是 ZK？零知識證明是什麼？

零知識證明 (ZKP，Zero-Knowledge Proof) 是一種密碼學技術，讓證明者在不透露除了「這件事為真」以外的任何額外資訊前提下，向驗證者證明自己知道某個秘密或某個陳述為真。

舉例：

保險箱密碼：你打開保險箱或拿出裡面的物品，證明你知道它的密碼，但沒有透露密碼內容。

雙門測試：兩個門只有知道密碼才能通過，驗證者隨機指定你進出哪扇門。只要你夠多次都能正確通過，排除靠運氣的可能性，就能推斷你一定知道密碼，但並不需要透露密碼。

在實際的 ZKP 過程中，上述概念被轉化為一組複雜的數學計算。證明者根據自己擁有的原始數據生成一段「數學證明」，驗證者用公共規則檢查該證明，而不必取得或看到原始數據本身，即可確信它是基於正確資訊生成的。

因為原始數據不需要被透露，ZK 能在驗證的同時保有隱私性。

ZK 在加密貨幣中的應用

ZK 已從單純的隱私保護，擴展到區塊鏈架構各方面的關鍵基礎，它的價值在於能同時兼顧安全性、隱私性、擴展性。

ZK 應用場景：

擴展性 (Scalability)
解決鏈上壅塞問題，用於 Layer 2 的 ZK-Rollup 將成百上千筆交易打包成一筆，計算並生成有效性證明，再提交到 L1 驗證。大幅提升整體區塊鏈 TPS、降低 Gas 成本。
ZK Rollup 代表：StarkNet、zkSync、Polygon zkEVM、Scroll、Linea。

隱私性 (Privacy)
保護交易與用戶數據，隱藏交易金額、地址等細節，但仍能驗證合法性。例如：隱私代幣 Zcash、混幣器 Tornado Cash。ZK 也可用於私密智能合約互動，使交易內容在保密情況下仍可驗證正確性。
互操作性 (Interoperability)
打造更安全、無須信任的跨鏈橋，使用 ZKP 驗證來源鏈事件，目標鏈僅需驗證證明即可執行對應操作，不需要信任中間人，例如：zkBridge。
身份驗證 (ZK + DID)
保護個人隱私，只揭露必要訊息，例如：Worldcoin、Billons。
其他新興應用
例如交易所儲備證明 (證明擁有資產但不洩漏錢包地址)、合規與審計 (證明符合監管但不透露交易資訊) 等。

整體來說，ZK 在加密貨幣和區塊鏈的領域中，其核心價值是在不透露敏感資料的同時，確保交易或計算的正確性與合規性，兼顧系統的隱私、安全與可擴展。

加密 ZK 賽道分層

ZK 技術在加密領域可以再根據所處位階分成幾個層級：

算法層
零知識證明的核心基礎，涵蓋如何生成和驗證「有效性證明」的數學與密碼學演算法。目前主要分為兩類：zk-SNARKs (證明體積小、驗證快速，但通常需要可信設置) 與 zk-STARKs (無需可信設置，更透明且具有較強抗量子安全性，但證明體積較大且驗證成本較高)。
基礎設施層
提供生成與驗證 ZK 證明所需的技術平台、系統和服務，降低開發者使用門檻。例如證明者運算網絡、API 接口、協處理器、證明生成與驗證模組等。
虛擬機層
設計能用於在以太坊或其他區塊鏈上，運行可被零知識證明驗證的智能合約與計算任務的虛擬機環境。例如 zkEVM (針對以太坊)、zkVM (可多鏈通用)。
應用層
利用上述技術打造的實際產品和服務，例如上一段提到的各種應用場景。

為什麼 Vitalik 認為 ZK 是未來？

Vitalik 長期看好 ZK 技術，因為它能在不犧牲安全的前提下，同時提升擴展性與驗證效率，改善用戶體驗，簡單說就是 ZK 能讓以太坊更快更安全。他認為隨著 ZK 技術成熟，證明成本逐漸降低，將能逐步取代現行的 Optimistic Rollup，成為以太坊擴容的終局方案。

2021 / 12 月，Vitalik 在他的個人部落格發布了一篇 Endgame 文章，描繪出以太坊的終局藍圖，在那個藍圖中，ZK (特別是 zk-SNARKs) 是核心驗證方式之一。

在這階段，ZK 還只是終局藍圖中的重要一片。

2024 / 5 月，Vitalik 在一則留言中提到：「十年後，所有的 Rollup 都會是 ZK」

IMO in 10 years, all rollups will be ZK and will commit blocks with finalized state roots to L1 every slot. It will take a lot of infrastructure and prover optimization to get there, but that's the clear endgame.
— vitalik.eth (@VitalikButerin) May 21, 2024

2025 / 3 月，在以太坊的技術社群論壇中提出一個構想，將以太坊的執行環境從 EVM 替換成 RISC-V，原因之一是為了讓 ZK 證明生成與驗證能更高效。

2025 / 8 月，發布推文表示，下一階段更重要的任務是：透過 ZK 來縮短 Layer 2 提款時間；推文中也提到必須逐步擺脫單一 Optimism 系統，採取 ZK + OP + TEE 的組合式證明系統。

參考閱讀：什麼是 TEE (可信執行環境)｜與 AI Agent 的關係

Amazing to see so many major L2s now at stage 1.

The next goal we should shoot for is, in my view, fast (<1h) withdrawal times, enabled by validity (aka ZK) proof systems.

I consider this even more important than stage 2.

Fast withdrawal times are important because waiting a… https://t.co/YZs2hQ3Wrn
— vitalik.eth (@VitalikButerin) August 6, 2025

可以看出 Vitalik 的觀點變化，從一開始只是把 ZK 列入「終局藍圖」的一部分，逐漸更加強調 ZK 的核心地位，從「選項之一」逐漸轉向「最終目標」。

值得關注的 ZK 項目

賽道項目清單可參考 CoinGecko 的 ZK 分類頁面。以下簡介幾個我們覺得有一定指標性的 ZK 項目：

Starknet
以太坊 ZK Rollup Layer 2，使用 zk-STARKs 證明，它開發了 Cairo 編程語言，專門針對高效生成和驗證零知識證明設計。目前在 L2BEAT 上是排名第七大 Layer 2 (ZK Rollup 第三大) 。
zkSync Era
以太坊 ZK Rollup Layer 2，使用 zk-SNARKs 證明，高度EVM兼容。目前在 L2BEAT 上是排名第五大 Layer 2 (ZK Rollup 第一大) 。
Succinct
ZK 基礎設施，用於建構分散式零知識證明生成網路的平台，提供去中心化 prover network 與開源 zkVM，開發者不需要自行建立繁複硬體和基礎設施，就能快速生成高效的 ZK 證明，大幅降低零知識技術開發難度。
Boundless
ZK 基礎設施，「通用 ZK 協議」與「可驗證運算市場」，把計算與共識分離，支持任何區塊鏈以最低固定成本獲得證明驗證，並透過 Proof of Verifiable Work (PoVW) 激勵生態節點參與證明生成。Boundless 為 ZK 計算提供了開放市場與模組化生態，促進去中心化應用跨鏈協作及擴展。
Cysic
ZK 基礎設施，ZK 硬體加速與 prover 網路 (GPU/ASIC)，降低證明成本與延遲，實現即時生成和驗證。Cysic 使用 Proof-of-Compute 模型，結合 PoW 和 PoS 機制，激勵硬體參與者提供算力，並用雙代幣激勵網絡協同，是 ZK 硬體加速賽道的領頭者之一。