Por que o Ethereum precisa do ZK-VM: o caminho definitivo para escalabilidade

Título original: “Por que o Ethereum precisa do ZK-VM: o caminho definitivo para a escalabilidade”

Autor original: Ebunker 中文

Entre as várias abordagens para a escalabilidade do Ethereum, ZK é a mais complexa e a mais crucial.

Analisando toda a rede, a aposta de V God e da Fundação Ethereum no ZK é a maior. O ZK é um pouco como o filho mais novo da casa Ethereum, que recebe mais atenção, mas cujo futuro é o mais incerto.

Há alguns dias, a Fundação Ethereum lançou o roteiro Kohaku, que é um conjunto de componentes básicos para carteiras de privacidade. O roteiro enfatiza novamente que muitas funcionalidades essenciais ainda dependerão da implementação do ZK-EVM ou do ZK-VM.

Então, por que o Ethereum precisa tão urgentemente do ZK-VM?

A resposta é simples: para melhorar o desempenho, e não à custa da segurança.

Gargalos de desempenho: Verificação de todos e limite de GAS

Anteriormente mencionamos que a maneira mais eficaz de aumentar o desempenho do Ethereum é aumentar o limite de GAS, ou seja, tornar os blocos maiores.

Mas o problema é que aumentar o limite de GAS tem um custo, blocos muito grandes são um pesado fardo para os nós.

Atualmente, o Ethereum adota um modelo de validação chamado “todos os nós validam tudo”, onde todos os nós devem validar completamente cada bloco. Este mecanismo, embora simples e seguro, tem uma redundância extremamente alta.

Se o limite de GAS aumentar significativamente, a carga computacional de cada nó irá disparar.

Tendo em conta que o intervalo entre blocos do Ethereum é de apenas 12 segundos, sendo necessário reservar tempo para a propagação de blocos e ordenação MEV, o tempo que os validadores têm realmente disponível para a verificação é de aproximadamente 4–8 segundos, quase sem margem para lidar com uma carga maior.

Ethereum após ZK: de “todos verificam” para “todos verificam uma vez”

Se o L1 do Ethereum for totalmente ZK, o modo de verificação mudará de “todos verificam tudo” para “todos verificam uma vez”. Neste modo, quando um bloco é montado, um ZK proof é gerado primeiro.

As características do ZK são a geração lenta de provas, mas a verificação extremamente rápida. Assim, os nós só precisam verificar uma vez se a prova está correta, sem a necessidade de executar repetidamente todas as transações dentro do bloco.

Isto significa que o Ethereum pode aumentar significativamente o limite de GAS sem aumentar significativamente a carga dos nós.

Uma metáfora vívida é: no passado, você precisava submeter o processo de solicitação de licença no DingTalk (enviar transação), e cada líder (nodo) precisava verificar um por um se você ainda tinha saldo de férias (verificação total), e o processo só era aprovado após a aprovação de todos.

Após a ZK, o sistema verifica primeiro se você realmente tem férias e, em seguida, emite um comprovativo (ZK) para todos os líderes. Neste momento, os líderes apenas precisam confiar e aprovar rapidamente (verificação única para todos).

Após a transformação ZK, você ainda solicita o processo de licença (enviando uma transação), o sistema descobre que você tem dias de férias restantes e informa diretamente a todos os líderes “esta pessoa tem férias”, e os líderes acreditam totalmente que o sistema não cometerá erros (ZK), então a aprovação dos líderes é muito mais rápida (todos verificados).

Esta é a razão pela qual o Ethereum vai realizar a ZK.

Desafios e Casos da Criptografia

Claro, a quantidade de trabalho necessária para realizar tudo isso é enorme, e a dificuldade da criptografia é muito alta, portanto o Ethereum deve colaborar com equipes profissionais.

O protocolo Brevis mencionado pelo pesquisador da Fundação Ethereum, Justin, é um dos casos líderes atualmente neste campo.

A Brevis foca no ZK-VM, cuja mais recente tecnologia Pico Prism é uma das soluções mais rápidas para gerar provas ZK nas condições atuais.

De acordo com os dados de teste, com um tamanho de bloco de 45M GAS na atual Ethereum, a Brevis usa 64 GPUs RTX 5090 e consegue completar 99,6% da prova de bloco em 12 segundos, sendo que 96,8% dos blocos podem ser gerados em prova dentro de 10 segundos.

Para manter a descentralização, o Ethereum exige que o custo dos dispositivos de prova ZK não ultrapasse 100 mil dólares.

Embora GPUs mais avançadas (como H200 ou B200) possam gerar provas mais rapidamente, isso aumentaria significativamente a barreira de entrada. O design atual da Brevis está exatamente dentro desse limite.

Por que a “taxa de cobertura de 10 segundos” também é crucial? Porque os blocos MEV geralmente são gerados em 1 a 3 segundos, e os 10 segundos de tempo de prova preenchem exatamente o intervalo de 12 segundos entre blocos.

Resumo: A lógica do caminho ZK do Ethereum

Ethereum quer acelerar a melhoria do desempenho do L1, deve aumentar o limite de GAS;

Para aumentar com segurança o limite de GAS, é necessário promover a ZK.

E para implementar elegantemente a ZK (gerar provas em menos de 10 segundos, com custos de hardware abaixo de 100 mil dólares), é necessário o esforço conjunto da comunidade criptográfica e do ecossistema cripto.

ZK é a direção mais complexa, mas também a mais certa, na rota de escalabilidade do Ethereum.

Não se trata apenas de desempenho, mas sim da solução definitiva que o Ethereum busca equilibrar entre segurança e descentralização.