目前的跨链解决方案主要是基于桥，通过定制桥实现个人账户主流加密货币的转账。复杂的实现增加了不实用性。此外，区块链交易，包括转账和兑换，都受限于原区块链，缺乏跨链互操作性，暴露了当前跨链资产管理的瓶颈。更重要的是，跨链资产的隐私应该以通用和高效的方式处理。

为了解决这些挑战，Zecrey 团队创造性地提出了一种用于资产管理的隐私跨链协议。Zecrey 通过一种新颖的跨链桥方案，实现不同区块链之间的互操作性，并以安全和去中心化的方式支持跨链隐私资产兑换。借助 ZK-Rollup，Zecrey 实现了一个轻量级、高效、先进的跨链资产管理和隐私保护协议。本文中，我们将对 Zecrey 如何实现这项创新给出说明。

具体来说，Zecrey 实现了跨链隐私协议的两个主要目标—在任意两条链之间实现桥基础设施，以及实现任意区块链网络之间的隐私资产兑换。其核心思想是以完全去中心化的方式使用 layer-2 进行状态管理，使用layer-1 进行资产安全保障。Zecrey的功能定位：基于ZK-Rollup的多链管理钱包。

ZK-Rollups 是为构建layer-2而开发的技术之一，它通过将大量转账整合成单个交易来提高可扩展性。Plasma 每次转账创建一个交易，ZK-Rollups 将数百个转账合并为一个交易。智能合约会解构和验证单笔交易中持有的所有转账。

“零知识证明”方法用于展示和公开记录以太坊区块链上区块的有效性。ZK 通过减少交易中包含的数据量，从而减少了用于验证区块的计算和存储资源；同时，并不需要了解整个数据。

ZK-Rollup 方案由两类用户组成：交易者和中继者。交易者创建他们的转账，并广播到网络。转账数据由1个索引的“to”和“from”地址、交易值、网络费用和 nonce 组成。把地址缩减为 3 字节减少了处理资源消耗。智能合约将数据记录在两个Merkle树中；地址在一个 Merkle 树，转账金额在另一个 Merkle 树。

中继者收集大量转账并创建1个rollup。生成 SNARK 证明是中继者的工作职责。SNARK 证明是代表区块链状态增量的哈希值。状态是指“存在的状态”。SNARK 证明比较转账前的区块链快照与转账后的区块链快照，然后只把变化报告给主网，以可验证哈希的形式。

值得注意的是，任何人都可以成为中继者，只要他们在智能合约中抵押了所需的保证金。这会激励中继者不要篡改或拒绝1个rollup。

Zecrey 将交易状态集成到 layer-2，并在每个 layer-1更新同一个最终状态。状态更新由 ZK-Rollup 维护，从而实现与 layer-1 相同级别的去中心化和安全性。此外，Zecrey 采用基于账户的模型，为用户和开发者提供了可编程性和灵活性。为了实现基于账户的隐私，Zecrey 使用 Twisted ElGamal 加密来保持账户的隐私。

对于状态管理，集成账户状态数据将持久保存在数据库中，Zecrey 使用稀疏Merkle树 (SMT)存储状态转移 (ST) 结果，该结果也将由 zk-snarks 验证。发送者将 layer-2 区块证明上传到链上后，智能合约会根据包含 SMT ST 数据的证明来验证并修改链上状态。

SMT是状态管理的核心模块。下图说明了 layer-2 状态的结构。我们使用两个 SMT 来呈现账户和账户资产的状态。账户树的深度为 32，账户资产树的深度为 17，我们可以将账户资产树分为两个不同的树：资产树和流动性树，两者的深度均为 16。这意味着我们最多可以存储 2³² 个账户和 2¹⁶ 个资产和流动性对。

Zecrey隐私跨链方案的主要创新点和优势总结如下。

• Zecrey 是基于账户模型的通用跨链隐私协议。
• Zecrey 支持一对多的隐私转账，这个创新能够提高交易性能。此外，Zecrey 在 layer-1 实现了一键隐私转账。
• 每个用户在同一轮的隐私转账次数不再受限制，从而确保协议实现了高TPS。
• 复合零知识证明用于为协议提供高性能。通过该技术，该协议可以在手机上实现毫秒级的隐私证明计算，体现了Zecrey超强的实用性。
• Zecrey 通过跨链桥实现任意区块链之间的互通，支持跨链隐私资产兑换。
• Zecrey是Layer-1和Layer-2的去中心化资产聚合器，为用户实现了同类资产的聚合，可以通过跨链桥实现资产的自由流动，为用户提供直观的资产管理视角。
• 通过 ZK-Rollup，Zecrey 可以实现更低的手续费、更高的安全级别、更高的 TPS，以及秒级的跨链兑换。