用動物園作比喻，硬核科普zkSync電路工作原理

不少人看了@zkSync新发的动物园科普图文大呼懵圈，把动物园比做电路circuit，把拥有特殊技能的动物视为“逻辑门Gate”，把动物们都开心的合影当成“证明Proof”，这样输入电路的数据在不透露具体内容的前提下，经过一系列复杂计算，生成一个Proof，就完成一次零知识证明过程。

不少人看了@zkSync新發的動物園科普圖文大呼懵圈，把動物園比做電路circuit，把擁有特殊技能的動物視為“邏輯門Gate”，把動物們都開心的合影當成“證明Proof”，這樣輸入電路的資料在不透露具體內容的前提下，經過一系列複雜計算，產生一個Proof，就完成一次零知識證明過程。來，我試著硬核科普一下：

1）動物園對應的是“電路”，電路其實是一系列邏輯門約束（加、減、乘、除等公式）的聚合，相當於所有動物們能力的一次集中表現，它也是構成計算機的基本元素。因此傳入電路的「資料」一定可套進各種公式內被執行運算。

在layer2 環境都是一些交易雜湊值、帳戶、數據餘額之類的數據，這些數據可以轉變成公式進行計算，若不能公式化則需進行其他編碼轉換讓其原始數據可以變成公式，這是電路執行處理的前提。

2）各種動物對應電路裡的邏輯門，在動物園模式裡，分別有：木箱－代表不公開顯示的數字，被稱之為「變數」；玻璃箱－代表公開顯示的數字，為「公開輸入」；石頭－代表無法移動的數字，被視為「常數」；

斑馬具有比較兩個數是否“相等”的能力，結果相等斑馬就開心；鱷魚則表示“小於”，只有右邊的數小於左邊的數，鱷魚才會開心；蜘蛛代表更複雜的多選擇門，輸入0則回傳一定是true，輸入1則回傳是false；此外還可以讓河狸表示除法、松鼠指涉百分比；毛毛蟲代表加法等等。不同的動物代表不同的加減乘除運算公式，動物們開心或傷心代表公式運算的結構。

很多動物+不同種類的箱子組合起來就是一個電路，例如：要計算一個公式2 x + 3 = Y，x代表木箱，Y代表石頭，2個木箱和毛毛蟲、斑馬等前來工作，最後來驗證公式是否成立。注意，不用糾結為啥不同動物具備不同能力，這就是電路元素工作基礎原理，是計算機執行計算的基本規則。

一個複雜電路就是形形色色的動物（邏輯閘）和箱子（規則）共同建構。

3）假設剛才輸入的公式2x+3 =Y成立了，相當於斑馬毛毛蟲等動物都開心了，然後就會為該公式生成一個“Proof”，需要有一個角色能識別這個Proof是否準確才行。因此，為了確保證明的可信度，動物園管理員即電路的建構者，模擬了一個特別的動物叫做Zeek，Zeek能看出其他動物是否開心，在layer2系統中相當於Verifier。

Zeek觀察動物是否開心的過程其實就是Prover系統的驗證過程，都開心了則驗證通過，Proof證明才會真正通過上傳到主網，並最終確認。當然，動物園成千上萬的動物，產生大量證明，Zeek不可能挨個看，因此Zeek也可以觀察千千萬萬個Zeek自己的分身狀態是否開心，這個過程就叫Recursive Proof 遞歸證明。

4）拍照的過程相當於產生SNARK證明或KZG承諾的過程，而印刷的底片則相當於STARK\SNARK證明本身，動物園的遊客相當於一個個進入的Transaction交易，只有動物開心合照才會完成並生成Proof證明，最終遊客拿著照片出了動物園留底證明才能被上鍊最終確定。

一個動物園有很多動物，不可能同時都開心並按照預定規則工作，有很多邏輯門，也難免會出現掉線等情況。這樣就會出現一些，擁塞卡頓以及報錯的情況，因此會產生無效的狀態轉化，Under- Constrained，也就無法通過最終的驗證。

以上。

聯系郵箱：0xniumao@gmail.com