2008年，中本聪首创比特币时，采用将所有交易信息全网广播和链上存储的方式。这种机制极大保证了区块链的安全性，但同时造成了两类问题：性能降低和隐私暴露。那么，是否存在一种算法，让区块链用户无需披露完整的交易信息并存入区块链，就确定全网所有交易记录有效性？答案是有的，这种算法就是零知识证明。

零知识证明算法最早在20世纪80年代由MIT教授Shafi Goldwasser、Silvio Micali和Charles Rackoff提出。2012年，Shafi Goldwasser与Silvio Micali因在零知识证明的重要贡献，获得图灵奖。 零知识证明强调可靠性、完备性和零知识性。即区块链用户的交易信息可以被压缩成证明，无需广播完整交易记录到全网。这些证明、而不是交易记录被存入链上，在保证区块链有效性的同时，极大降低了数据存入量，并极大提升了区块链的交易效率（可扩展性）。进一步的，零知识证明可以通过递归方式进一步压缩，Mina Protocol项目就是凭借这一点使公链大小始终不超过22KB。

目前常用的零知识证明有两类算法，ZK-snark算法发展更早、参与者更多、成本更低、体积更小，但是依赖可信设置和不具备量子抗性。ZK-stark算法则恰好相反。 ZK-snark项目项目中的代表是Layer1解决方案mina protocol。它通过递归零知识证明方式，在保证区块链安全性的同时极大提升了公链可扩展性（TPS）。同时，支持开发者基于递归零知识证明与智能合约开发ZKapp（原名Snapp）。递归零知识证明可以用于：匿名投票系统、（买保险时）健康信息验证、（借贷时）信誉信息验证等。预计未来会有较多ZKapp落地。

ZK-Stark的代表项目是Starkware解决方案。Starkware是以太坊Layer2解决方案的龙头之一，曾获以太坊基金会投资，并被V神看好。本项目基于针对以太坊可扩展性较低的痛点、进行链下扩容，同时摆脱了早期Plasma方案数据可得性问题（以太坊无法直接验证Plasma上交易信息），保证了以太坊跨层交互的安全性，相对于依赖惩罚机制和冷静期的Optimistic Rollup， 可以迅速与主链交互的ZKrollup方案似乎更值得期待。目前，由于zk算法的成本相对较高，且暂未完成EVM（以太坊虚拟机）兼容，zkrollup类解决方案的市占率有待提升，但是随着技术成本的进一步降低和EVM兼容性的完善，预计本项目会成为最佳的以太坊扩容方案。