零知识证明（Zero-Knowledge Proof, ZKP）技术作为区块链重要的创新之一，为隐私计算和数据可信性提供了坚实基础。在无需暴露原始数据的前提下，验证者能够确信某个声明为真，这一特性已广泛应用于匿名支付、Rollup 扩容方案、分布式存储和链间通信等多个领域。然而在当前应用实践中，ZKP 的广泛采用始终受制于一个核心难题：验证的扩展性瓶颈。
当前主流区块链平台在处理零知识证明验证时，面临高昂成本、低吞吐和较长延迟的问题。链上执行复杂的密码学运算既消耗资源，也拉高了系统负载。例如截至 2025 年第一季度，以太坊主网累计在 ZKP 验证上消耗的 Gas 费用已达到约 6140 万美元规模（基于 Nebra 和 OurNetwork 的 Dune 仪表板数据）。而在实际应用中，诸如 AI 数据验证、隐私支付等场景，对高频低延迟验证的需求愈发迫切，传统架构已难以支撑。
Soundness 作为下一代验证基础设施提出者，试图从架构上重塑 ZKP 验证路径。项目将链下并行验证与链上最终确认有效解耦，构建出由 Sui 高性能区块链、Walrus 去中心化存储网络以及 SP1 零知识虚拟机三大核心模块组成的跨链验证层架构。根据项目提供的测试数据，Soundness 技术有可能将零知识证明的验证延迟从分钟级缩短至秒级，同时降低验证成本，理论上支持每秒数千笔证明验证。
不同于以太坊扩容导向的 zkSync、Polygon zkEVM 等项目，Soundness 采用通用化验证层定位，强调去中心化安全性、跨链兼容性与开发者友好性。本报告围绕其系统架构、性能瓶颈应对策略、生态协同机制与差异化竞争路径进行解析，旨在回答一个关键问题：
在验证成本持续攀升、跨链通信复杂化、隐私监管趋严的多重压力下，Soundness 是否具备成为 “零知识验证基础设施标准” 的可能性？
作者：Clare Yang，Web3Caff Research 研究员
封面：Logo by Soundness，Photo by Andrew Kliatskyi on Unsplash，Typography by Web3Caff Research
字数：全文共计 11000+
目录
- 引言：零知识证明的机会与限制
- 零知识证明是什么？
- 当前应用面临的结构性瓶颈
- Soundness 的技术定位与架构设计
- 验证即服务（VaaS）的基础设施定位
- 三大核心技术模块构建底层支撑
- Walrus 去中心化存储网络
- Sui 高性能区块链
- SP1 零知识虚拟机
- 模块协同机制与流程路径图
- 技术生态协同
- 技术创新与性能突破机制
- 全去中心化验证网络
- 链下聚合验证
- SP1 zkVM 与递归验证能力
- 扩展性突破与应用价值
- 技术流程如何改善验证体验？
- 性能提升带来了哪些变化？
- 哪些场景最先受益？
- 市场竞争与差异化分析
- 零知识验证市场趋势
- 主流技术方案的横向对比
- Soundness 的差异化定位
- 面临的挑战与行业不确定性
- 验证层之争的未来
- 用户体验的改善来自验证响应速度的提升
- 开发者从中获得更强的验证可组合性
- 验证能力正走向协议级结构化抽象
- 判断项目前景需关注的指标
- 验证层未来演进的发问
- 要点结构图
- 参考文献
引言：零知识证明的机会与限制
零知识证明是什么？
零知识证明（Zero-Knowledge Proof, ZKP）是一种让证明者在不泄露任何原始信息的前提下，向验证者证明某个陈述真实有效的密码学协议。ZKP 技术为 “隐私保护” 与 “数据可信” 之间的矛盾提供了兼容性解决方案，已经成为区块链系统中不可或缺的安全组件。
在过去几年，随着区块链应用从 Token 扩展到链上游戏、社交、身份管理等领域，用户对于数据隐私和验证安全的要求迅速上升。ZKP 被广泛用于支持匿名交易、链上资产透明验证以及合规的隐私认证。例如，Zcash 采用 zk-SNARK 技术实现了真正匿名的 Token 支付， Mina Protocol 则通过递归零知识证明将全节点数据压缩到仅几 KB，提升了移动端链上验证的可能性。
从密码学的角度来看，零知识证明（ZKP）之所以强大，源于其三大核心特性：完备性（能够验证真实命题）、可靠性（极难被伪造）以及零知识性（在验证过程中不泄露任何额外信息）。正是凭借这些特性，ZKP 在 “可信执行” 和 “隐私合规” 之间架起了桥梁，成为推动下一代区块链应用基础设施发展的关键技术支撑。
市场研究机构 Aligned Research 预测，到 2030 年，Web3 与 ZKP 相关的服务市场规模将超过 100 亿美元，年需求量预计达到近 900 亿次零知识证明，其中验证环节所占比重正快速提升。ZKP 已不再是单一项目的加分项，而正成为 Web3 世界中 “可落地、可复用” 的通用模块。
当前应用面临的结构性瓶颈
尽管 ZKP 技术理论上具有吸引力，但在现实部署中，其最大挑战来自验证环节的成本和性能。
目前主流区块链平台尚未针对密码学计算进行结构性优化，ZKP 的验证过程必须在链上运行大量乘法、哈希或配对计算，造成资源消耗巨大。以以太坊为例，在默认环境下每个区块最多只能处理 120 条左右的 ZKP 验证请求，主要受到 Gas 限制和计算资源瓶颈的双重影响。这种限制使得每秒只能处理个位数级别的验证交易，远远无法满足高频应用的需求。
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