Writer：Eddy Last updated：2026/1/26
閱讀這篇文章前，先問些問題： 如果交易已經在 Layer 2 執行，Ethereum 為什麼還需要參與？或是再更往前一點問，為甚麼需要 Layer 2? 理解整個脈絡，會比起硬背 ZK-Rollup 的定義更為重要
以太坊的擴容問題，長期以來一直是區塊鏈技術發展的重要課題。隨著 DeFi、NFT 及其他鏈上應用逐漸普及，主網需要處理的交易越來越多，Gas Fee 也經常隨著網路使用需求而波動
Layer 2（L2）就是在這樣的背景下發展出來的
不過，當我們說 Layer 2 能夠減輕 Ethereum 的負擔時，實際上減少的是哪些工作？以及最開始提到，交易既然已經在 Layer 2 執行，為什麼還需要把資料提交到 Ethereum？
這篇文章會從 Ethereum 的擴容限制談起，再透過一筆交易的處理過程，整理 ZK-Rollup 的運作方式，以及它如何利用零知識證明來驗證其交易結果
此為公開預覽版本，傾向建立基礎技術概念，部分內容仍保留於完整版
根據區塊鏈不可能三角理論，Ethereum 在設計上相當重視去中心化及安全性兩者。網路中的節點必須按照相同的協議規則驗證區塊，才能對區塊鏈的狀態取得共識這種設計有其好處，但同時也限制了主網能夠處理的交易量
資料來源：https://www.samsonhoi.com/629/blockchain-impossible-triangle
Ethereum 每個區塊可以使用的 Gas 有一定限制。當大量使用者同時發送交易，區塊空間便會變得緊張。使用者為了讓交易更快被收錄，可能願意支付較高的手續費，進而推高整體的交易成本
如果只是單純提高區塊的容量，也會帶來其他問題
區塊越大，節點需要處理及傳播的資料就越多。對硬體與網路設備的要求提高後，維持節點運作的成本也可能增加
也因此，Ethereum 的擴容不能只考慮交易速度，也同時需要去兼顧一般使用者，能否持續協助網路上的驗證
Layer 2 的做法，是將部分交易執行工作移到 Ethereum 主網之外
以 Rollup 為例，使用者可以直接在 L2 上進行轉帳、代幣交換或智能合約操作，不必讓 Ethereum 主網逐筆執行這些交易
L2 處理完交易後，會依照系統的設計，將交易資料、狀態更新及相關證明提交到 Ethereum
Ethereum 仍然負責重要的驗證與結算工作，不需要重新執行 L2 上的每一筆交易，這樣分工，一方面可以降低主網的執行負擔，同時也讓多筆交易有機會共同分攤部分的鏈上成本（會講有機會就代表不一定嘛，攤提費用的部分我們後面會講）
過去常見的擴容技術還包括 State Channels、Plasma 及 Sidechains。不過，這些方案在資料上的保存、驗證機制還有安全性假設上各有差異