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Scroll 的 zk-SNARKs 和 zk-STARKs 有何区别？它为何选择前者？

来源：互联网 2026-04-05 19:43:31

Scroll为何选择zk-SNARKs：效率、生态与现实的平衡术在以太坊Layer2扩容的赛道上，技术路线的选择往往比纯粹的性能竞赛更为复杂。Scroll最终将重心放在了zk-SNARKs上，而非理论上更“完美”的zk-STARKs，这并非简单的优劣取舍，而是一次深入考量后的权衡：如何在当前的技术

Scroll为何选择zk-SNARKs：效率、生态与现实的平衡术

在以太坊Layer2扩容的赛道上，技术路线的选择往往比纯粹的性能竞赛更为复杂。Scroll最终将重心放在了zk-SNARKs上，而非理论上更“完美”的zk-STARKs，这并非简单的优劣取舍，而是一次深入考量后的权衡：如何在当前的技术成熟度、市场需求与长期安全愿景之间，找到一个最务实的交汇点。本文旨在剖析这一决策背后的根本原因。

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技术核心：zk-SNARKs与zk-STARKs的差异解析

zk-SNARKs：高效简洁的验证方案

首先了解zk-SNARKs。其名称揭示了核心特点：简洁（Succinct）与非交互（Non-Interactive）。简洁性意味着产生的证明体积极小，通常仅数百字节，验证过程快至毫秒级；非交互性则免除了证明者与验证者间的多次通信，预设参数后即可验证。然而，这种高效建立在一个关键前提之上——初始可信设置。这个过程如同多人共同生成并保管密钥，若其中有参与者行为不端、留存了关键信息，系统安全便可能受损。目前，从早期的Zcash到如今的Scroll，许多项目都采用了这条经过实践检验的路径。

zk-STARKs：透明且抗量子的验证方案

再看zk-STARKs，它常被视作zk-SNARKs的一种演进构想。其突出优势在于“透明”（Transparent）与“抗量子”。透明性彻底解决了可信设置的信任问题，所有参数公开生成，无需依赖任何特定方；抗量子性则源于其不同的数学基础，它不依赖未来可能受量子计算冲击的椭圆曲线密码学，转而采用更稳固的哈希函数，为长远安全提供了保障。此外，面对大规模计算时，它通过分片技术能实现更好的扩展性。StarkNet是这条路径的主要实践者之一。

关键技术对比：五个维度的深入分析

可信设置：安全基础的差异

这是两者根本区别的起点。zk-SNARKs的可信设置仪式要求所有参与者诚实协作生成并销毁关键参数，过程虽具仪式感，但也留下了潜在的信任隐患。相比之下，zk-STARKs完全摒弃了这一环节，参数生成公开透明，从源头上消除了对特定方的信任依赖，在安全理念上更为纯粹。

证明大小与验证效率：影响Layer2性能的关键

在直接影响性能的层面，形势更为微妙。zk-SNARKs的证明体积极小（通常小于500字节），验证可在瞬间完成，这对于追求低Gas成本和快速确认的Layer2网络极具吸引力。而zk-STARKs的证明体积通常大一个数量级（达到KB级别），虽然验证速度也较快，但其耗时可能随证明规模增大而增加。在注重用户体验的Layer2领域，细微的差距往往影响显著。

抗量子威胁：面向未来的安全考量

若将视野放远，zk-STARKs的优势更为明显。zk-SNARKs依赖的椭圆曲线密码学，被认为是量子计算潜在的突破点。而zk-STARKs基于哈希函数的构造，普遍被认为能更好地抵御未来的量子攻击。然而，一个现实的问题是：量子计算威胁对当下的以太坊用户而言，是紧迫的挑战，还是尚属遥远的“理论风险”？

计算效率：证明生成阶段的资源消耗

在证明生成方面，两者各具特点。zk-SNARKs的生成过程计算密集，资源消耗较高；而zk-STARKs通过并行分片设计，在处理极大规模复杂计算时，理论上更具效率优势。但需注意，此优势通常需在计算量足够大的场景下才能充分体现，并非在所有情况下都显著。

Scroll选择zk-SNARKs的战略考量

满足高性能需求：Layer2扩容的首要目标

对于Scroll来说，首要任务是明确的：实现更快、更廉价的交易。用户选择Layer2，核心诉求是获得堪比甚至优于主网的交互体验。在此目标下，zk-SNARKs的极小证明体积直接转化为更低的链上存储成本，毫秒级的验证速度保障了交易的即时确认。相较之下，zk-STARKs在性能上的微小不足，在追求极致效率的扩容场景中可能被放大。

成熟的生态支持：开发工具与验证基础设施

技术选型需兼顾理论与可用性。zk-SNARKs经过多年发展，已拥有如Circom等成熟的编译工具，以及被以太坊主网广泛接受的验证逻辑。这使得Scroll团队能依托现有稳定工具链进行开发，显著降低了工程实现的风险与周期。而zk-STARKs的生态虽在快速成长，但其工具的成熟度与社区资源的丰富程度，目前仍存在一定差距。在快速发展的区块链领域，时间窗口本身就是关键资源。

安全风险的应对：多方计算降低信任隐患

确实，zk-SNARKs的可信设置是一个理论上的弱点。Scroll的应对策略是组织大规模的去中心化多方计算仪式，吸引了全球上百位参与者。这类似于将一把钥匙分割成大量碎片，由多人分别持有，单一或少数恶意参与者难以复原完整密钥进行作恶。通过这种方式，Scroll将单点信任风险稀释到了可接受的程度。

优先考虑短期实用性：平衡理论优势与现实需求

归根结底，这是一个优先级排序问题。zk-STARKs的透明性与抗量子性无疑是面向未来的优秀特性。但当前以太坊生态最紧迫的需求是缓解高Gas费用和网络拥堵。zk-SNARKs或许在长远安全理论上存在探讨空间，但它提供了“现成可用的”解决方案，能立即满足市场的性能需求。Scroll的选择传递出一个清晰信号：先解决用户当下的实际问题，再借未来的技术升级应对长远挑战。这种务实态度，往往是工程成功的关键。

行业趋势与未来展望

目前来看，zk-SNARKs与zk-STARKs之间并非简单的替代关系，而更像是一场相互促进、共同演进的技术竞赛。一方面，Scroll等团队持续深挖zk-SNARKs的潜力，例如通过递归证明技术进一步压缩验证时间；另一方面，StarkWare等团队也在不断优化zk-STARKs的证明大小和验证效率。市场格局持续演变，zk-SNARKs凭借先发优势暂居主流，但zk-STARKs的应用份额正在逐步增长。

因此，Scroll选择zk-SNARKs，是一次基于当下技术条件、生态成熟度与市场需求综合判断的典型案例。它揭示了一个深层逻辑：在技术落地过程中，最“先进”的理论未必是最终答案，最适合当前环境的方案才是。未来，随着技术迭代以及量子计算等新因素的发展，混合证明系统或平滑过渡方案都可能成为新的选项。Scroll此次的务实决策，为行业提供了一个值得参考的技术选型范例。

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