零知識證明（Zero-Knowledge Proof, ZKP）技術作為區塊鏈重要的創新之一，為隱私運算和資料可信賴性提供了堅實基礎。在無需暴露原始資料的前提下，驗證者能夠確信某個聲明為真，這項特性已廣泛應用於匿名支付、Rollup 擴容方案、分散式儲存和鏈間通訊等多個領域。然而在目前應用實務中，ZKP 的廣泛採用始終受制於一個核心難題：驗證的擴展性瓶頸。

目前主流區塊鏈平台在處理零知識證明驗證時，面臨高昂成本、低吞吐和較長延遲的問題。鏈上執行複雜的密碼學運算既消耗資源，也拉高了系統負載。例如截至 2025 年第一季度，以太坊主網累計在 ZKP 驗證上消耗的 Gas 費用已達到約 6,140 萬美元規模（基於 Nebra 和 OurNetwork 的 Dune 儀表板資料）。而在實際應用中，諸如 AI 資料驗證、隱私支付等場景，對高頻低延遲驗證的需求愈發迫切，傳統架構已難以支撐。

Soundness 作為下一代驗證基礎架構提出者，試圖從架構上重塑 ZKP 驗證路徑。專案將鏈下並行驗證與鏈上最終確認有效解耦，建構出由 Sui 高效能區塊鏈、Walrus 去中心化儲存網路以及 SP1 零知識虛擬機器三大核心模組組成的跨鏈驗證層架構。根據專案提供的測試數據，Soundness 技術有可能將零知識證明的驗證延遲從分鐘級縮短至秒級，同時降低驗證成本，理論上支援每秒數千筆證明驗證。

有別於以太坊擴容導向的 zkSync、Polygon zkEVM 等項目，Soundness 採用通用化驗證層定位，強調去中心化安全性、跨鏈相容性與開發者友善性。本報告圍繞其係統架構、效能瓶頸應對策略、生態協同機制與差異化競爭路徑進行解析，旨在回答一個關鍵問題：

在驗證成本持續攀升、跨鏈通訊複雜化、隱私監管趨嚴的多重壓力下，Soundness 是否具備成為「零知識驗證基礎設施標準」的可能性？

作者：Clare Yang，Web3Caff Research 研究員

封面：Logo by Soundness，Photo by Andrew Kliatskyi on Unsplash，Typography by Web3Caff Research

字數：全文共 11000+

目錄

  • 引言：零知識證明的機會與限制
    • 零知識證明是什麼？
    • 目前應用面臨的結構性瓶頸
  • Soundness 的技術定位與架構設計
    • 驗證即服務（VaaS）的基礎設施定位
    • 三大核心技術模組建構底層支撐
      • Walrus 去中心化儲存網絡
      • Sui 高性能區塊鏈
      • SP1 零知識虛擬機
    • 模組協同機制與流程路徑圖
    • 科技生態協同
  • 技術創新與性能突破機制
    • 全去中心化驗證網絡
    • 鏈下聚合驗證
    • SP1 zkVM 與遞歸驗證能力
  • 擴展性突破與應用價值
    • 技術流程如何改善驗證體驗？
    • 性能提升帶來了哪些變化？
    • 哪些場景最先受益？
  • 市場競爭與差異化分析
    • 零知識驗證市場趨勢
    • 主流技術方案的橫向對比
    • Soundness 的差異定位
    • 面臨的挑戰與產業不確定性
  • 驗證層之爭的未來
    • 使用者體驗的改善來自於驗證響應速度的提升
    • 開發者從中獲得更強的驗證可組合性
    • 驗證能力正走向協議級結構化抽象
    • 判斷專案前景需關注的指標
    • 驗證層未來演進的提問
  • 要點結構圖
  • 參考文獻

引言：零知識證明的機會與限制

零知識證明是什麼？

零知識證明（Zero-Knowledge Proof , ZKP ）是一種讓證明者在不洩露任何原始資訊的前提下，向驗證者證明某個陳述真實有效的密碼學協議。 ZKP 技術為「隱私保護」與「資料可信任」之間的矛盾提供了相容性解決方案，已成為區塊鏈系統中不可或缺的安全元件。

在過去幾年，隨著區塊鏈應用從 Token 擴展到鏈上游戲、社交、身分管理等領域，用戶對於資料隱私和驗證安全的要求迅速上升。 ZKP 被廣泛用於支援匿名交易、鏈上資產透明驗證以及合規的隱私認證。例如，Zcash 採用 zk-SNARK 技術實現了真正匿名的 Token 支付，Mina Protocol 則透過遞歸零知識證明將全節點資料壓縮到僅幾 KB，提升了行動端鏈上驗證的可能性。

從密碼學的角度來看，零知識證明（ZKP）之所以強大，源自於其三大核心特性：完備性（能夠驗證真實命題）、可靠性（極難被偽造）以及零知識性（在驗證過程中不洩露任何額外資訊）。正是憑藉著這些特性，ZKP 在「可信任執行」和「隱私合規」之間架起了橋樑，成為推動下一代區塊鏈應用基礎設施發展的關鍵技術支撐。

市場研究機構 Aligned Research 預測，到 2030 年，Web3 與 ZKP 相關的服務市場規模將超過 100 億美元，年需求量預計達到近 900 億次零知識證明，其中驗證環節所佔比例正快速提升。 ZKP 已不再是單一專案的加分項，而正成為 Web3 世界中「可落地、可重複使用」的通用模組。

目前應用面臨的結構性瓶頸

儘管 ZKP 技術理論上具有吸引力，但在現實部署中，其最大挑戰來自於驗證環節的成本和效能。

目前主流區塊鏈平台尚未針對密碼學計算進行結構性優化，ZKP 的驗證過程必須在鏈上運行大量乘法、雜湊或配對計算，造成資源消耗龐大。以以太坊為例，在預設環境下每個區塊最多只能處理 120 條左右的 ZKP 驗證請求，主要受到 Gas 限制和計算資源瓶頸的雙重影響。這種限制使得每秒只能處理個位數層級的驗證交易，遠遠無法滿足高頻應用的需求。

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