SNARKs是什么?和STARKs有什么区别?一文彻底搞懂币圈零知识证明

更新时间:2026-06-22 17:02

零知识证明这个词在币圈被反复提及,但真正搞明白它是什么、为什么重要的人并不多,它几乎是web3这两年最值得深入了解的底层技术,从zkSync到Starknet,从Layer2扩容到隐私支付,背后都在用同一套密码学逻辑解决区块链最头疼的问题。

SNARKs是什么?和STARKs有什么区别?一文彻底搞懂币圈零知识证明

SNARKs到底是什么

SNARK全称Zero-Knowledge Succinct Non-interactive Argument of Knowledge,翻译过来就是"简洁非交互式零知识证明",名字看起来复杂,拆开其实很好理解。

零知识(Zero-Knowledge)

意思是你可以向别人证明某件事是真的,但完全不用透露细节,比如你可以证明"我已满18岁",但不需要亮出身份证,对方相信你的结论,却看不到你的任何隐私信息。

简洁(Succinct)

说的是证明文件非常小,哪怕背后对应几百万次计算,最终提交到链上的证明可能只有几百字节,验证速度极快。

非交互(Non-interactive)

意味着证明者生成一次证明发过去就行,不需要来来回回多轮沟通,对区块链这种异步环境天然友好。

把这三点合在一起,SNARKs做到的事情其实很简单,就是:我做了一件事,我能证明我做了,但我不用告诉你具体怎么做的。

区块链为什么需要它

以太坊的根本问题在于,每一笔交易都得让全网节点重新执行一遍,这也是Gas贵、TPS低的直接原因。

ZK证明改变了这个逻辑,把思路变成:

1、一个节点在链下完成所有计算。

2、生成一个数学证明。

3、其他节点只验证这个证明,不重复执行所有交易。

在ZK Rollup里,数千笔交易被打包到链下处理,最终只往以太坊提交一个简短的有效性证明,以太坊验证这个证明只需要毫秒级时间,一旦证明被接受,整批交易就立刻获得最终确认,不需要等欺诈证明的挑战窗口期。

在EIP-4844引入blob数据之后,主流ZK Rollup上简单转账的Gas成本已经降到了个位数美分的量级,相比以太坊L1便宜50到100倍。

SNARKs能用在哪些地方

Layer2扩容

这是目前最主要的用途,zkSync Era、Polygon zkEVM、Scroll、Linea都是基于SNARK证明系统的zkEVM,它们让开发者可以把以太坊上的Solidity合约直接迁移过来,学习成本很低。

隐私支付

Zcash是最早的实际应用案例,用SNARKs实现完全隐私交易,发送方、接收方、金额全部隐藏,但可以对外证明这笔交易是合法的,没有双花。

身份验证

未来web3身份系统里,你可以用ZK证明自己完成了KYC,或者证明自己满足某个条件,而不需要把原始信息交给任何人,这是一种真正意义上的隐私保护。

AI可验证计算

ZKP已经成为区块链扩容与链上隐私保护的核心基础设施,并开始延伸到可验证计算领域,证明某段AI推理真的跑过了,结果没有被篡改,是AI上链的重要基础。

STARKs和SNARKs有什么区别

STARKs全称Scalable Transparent Arguments of Knowledge,和SNARKs最大的两个不同点是"透明"和"可扩展"。

不需要Trusted Setup(可信初始化)

SNARKs需要一个可信设置过程来生成初始密钥,如果这个密钥生成时的秘密没有被彻底销毁,理论上可以被用来伪造合法证明,凭空创造代币,而且由于零知识的特性,这种伪造根本无法被发现,STARKs直接绕过了这个问题,用公开的随机性替代,更透明也更容易审计。

抗量子计算

STARKs使用抗碰撞哈希值进行加密,而不是像SNARKs那样依赖椭圆曲线方案,在量子计算威胁下更具安全性。

两者的核心对比如下:

对比项目zk-SNARKszk-STARKs
证明大小极小(约128-400字节)较大(约50-200 KB)
验证速度更快,毫秒级稍慢,但大规模计算更优
Trusted Setup通常需要不需要
Gas成本更低较高
抗量子一般更强
代表项目zkSync、Polygon zkEVM、ScrollStarknet、Polygon Miden

主流项目分布

SNARKs阵营

zkSync Era

Matter Labs开发,全球第一个zkEVM主网,EVM兼容性处于Type 4级别,部分合约需要调整,但工具链如Hardhat、Foundry、MetaMask全部可用。

Polygon zkEVM

Polygon旗下的zkEVM方案,通过Proof-of-Efficiency机制支持状态机集群和递归SNARKs,可以并行生成证明,效率持续提升。

Scroll / Linea

属于Type 2 zkEVM,和以太坊兼容性更高,是移植Solidity合约最省力的选择之一。

Mina Protocol

用递归SNARKs把整条区块链压缩到恒定大小,大约22KB,不管链上有多少交易历史,节点存储成本始终不变。

STARKs阵营

Starknet

由StarkWare开发,2021年11月上线主网,使用STARK密码学证明系统,开发语言是自研的Cairo,不直接兼容EVM,但安全性和抗量子特性是其核心卖点。

StarkWare和Polygon Labs合作升级了STARK协议,推出了Circle STARK,为ZK证明能力带来了新一轮提升。

2026年的新动向

混合架构成为主流

一种越来越常见的做法是"STARK内包SNARK"或"SNARK内包STARK",先用STARK生成一个透明的大尺寸证明,再用SNARK将其压缩成小尺寸的链上证明,这样同时拿到了STARK的透明性和SNARK的简洁性。

AI + ZK成为新叙事

可验证AI推理、链上AI计算的结果验证,正在吸引大量开发资源,ZK Proof被视为AI上链必须解决的信任问题的答案。

Prover去中心化仍是挑战

2026年仍然存在三个局限:

①Prover的计算成本在大规模场景下依然不低。

②Sequencer去中心化还在推进中。

③跨Rollup的原子合约调用,目前仍然只能在Intent层面解决,而不是原生支持。

费用大幅下降

EIP-4844引入blob数据后,ZK Rollup的转账成本降到了个位数美分,相比坎昆升级前降了约10倍,和以太坊L1相比便宜50到100倍,实时数据可在L2Fees.info查看。

相关代币

项目代币技术路线
StarknetSTRKSTARKs
zkSyncZKSNARKs
Mina ProtocolMINA递归SNARKs
ZcashZECSNARKs(隐私支付)
PolygonPOLSNARKs / 混合
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