什么是EVM ？

EVM Layer 2 L2）网络完全遵循Ethereum 中的规定，Ethereum （EVM）保持一致。这种遵循意味着该网络在未进行任何自定义修改的情况下，完整复现了Ethereum执行环境。

EVML2解决方案可与Ethereum工具和基础设施无缝集成，既支持Solidity和Hardhat等开发工具，也兼容Geth和Besu等执行客户端。这种兼容性还延伸至生产环境中的Ethereum 提案（EIP），从而确保了统一的开发体验。

通过遵循Ethereum架构EVM链继承了Ethereum的安全性、可扩展性和网络效应，其运行表现与mainnet 毫无二致mainnet 进一步拓展了以太坊在创新和应用方面的潜力。

EVM 类型

EVM 是根据L2 复制Ethereum执行环境的程度进行分类的，旨在在兼容性与性能优化之间取得平衡。

1. 类型 1：Ethereum
   完全复现了Ethereum的操作码、数据结构和密码学原语，无需修改即可与Ethereum 和应用程序无缝集成。
2. 类型 2：EVM
   保留了EVM core EVM ，但引入了些许修改（例如替换哈希函数或状态树），以优化证明生成。这些调整可能会影响与历史数据及高级工具的兼容性。
3. 类型 3：支持Gas EVM
   该版本针对特定操作调整gas ，以简化证明生成并提高效率。这可能会影响依赖Ethereum gas 模型的应用程序。
4. 类型 4：部分EVM
   会进行重大更改，例如移除预编译或修改执行逻辑，这要求应用程序进行重写，并降低了与Ethereum工具的兼容性。

这些类别展示了在fidelity Ethereum架构与为扩展性进行性能优化之间存在的权衡。

EVM 链示例

以下是一些在Ethereum排名靠前的、EVM的Layer 2 ：

• Optimism： 基于OP 构建的 Optimism 实现了Ethereum码语义、gas 和数据结构，确保与Ethereum 兼容性，并支持智能合约的无缝部署。
• Arbitrum ： Arbitrum 使用 Geth 作为其执行客户端，保持Ethereum行为和交易处理机制。其欺诈证明系统在验证off-chain 的同时，保持了与Ethereum工具的兼容性。
• Linea： Linea Ethereum黄皮书Ethereum规范，复现了操作码语义以及 Keccak 等密码学原语，从而支持直接部署Ethereum 合约，无需进行任何修改。
• Taiko：作为一种 zkEVM rollupTaiko 在zk 中执行Ethereum ，同时保留Ethereum数据结构和哈希算法，确保与Ethereum运行时环境完全兼容。
• ScrollScroll ： Scroll zkEVM 原生加密原语执行未经修改的Ethereum zkEVM Scroll zkEVM 从而支持使用 Hardhat 和 Truffle 等Ethereum 进行无缝部署。

EVM 缺点

EVM 限制了在优化性能或可扩展性方面的灵活性，因为它严格遵循Ethereum的架构。 

Keccak 哈希和Merkle Patricia 树等组件虽然Ethereum不可或缺的组成部分，但对于zero-knowledge 而言并非最优选择，这会导致证明生成速度变慢且计算开销增加，尤其是在zkEVM 。

保持等效性也会使升级工作变得更加复杂。要实施防欺诈系统或集成新的Ethereum 提案（EIP），需要付出额外努力以确保完全兼容。与针对特定用例进行优化的架构相比，这种额外的复杂性可能会拖慢开发进度，并增加资源需求。

EVM 扩展Futures

EVM Ethereum rollup 的核心，其中zkEVM在可扩展性方面发挥着引领作用。第1类zkEVM完全复制了Ethereum Keccak哈希等ZK组件Ethereum 其在证明生成方面存在效率低下问题。并行化技术的进步以及ZK硬件，对于解决这些挑战至关重要。

near 第2类和第2.5类 zkEVM 在性能与兼容性之间实现了务实的平衡。Scroll 等项目Scroll 这些方案如何在与现有基础设施集成的同时实现更快的证明生成，为更广泛的采用和长期的扩展解决方案铺平了道路。

总结

EVM 旨在平衡与Ethereum 兼容性Ethereum 可扩展性的需求。 

第1类解决方案能提供完美的fidelity 证明生成方面效率较低；而第2类及更高类别的解决方案则通过对算法进行务实的调整来优化性能。 

每个层级都体现了在速度、兼容性以及生态系统适配性方面的权衡。随着该领域日趋成熟，这些创新将塑造Ethereum扩展未来，并重新定义去中心化网络的可能。