Почему Ethereum нуждается в ZK-VM: конечный путь масштабирования

Исходный заголовок: «Почему Ethereum нуждается в ZK-VM: окончательный путь масштабирования»

Автор оригинала: Ebunker 中文

Среди множества подходов к масштабированию Ethereum, ZK является самым сложным и ключевым направлением.

Смотря на всю сеть, ставка Вита Льна и фонда Эфира на ZK является самой большой. ZK немного похож на младшего сына в семье Эфира, на которого вложено больше всего усилий, но будущее которого наиболее неопределенно.

Несколько дней назад Фонд Эфира опубликовал дорожную карту Kohaku, которая является набором базовых компонентов для конфиденциального кошелька. Дорожная карта еще раз подчеркивает, что многие ключевые функции по-прежнему будут зависеть от реализации ZK-EVM или ZK-VM.

Так почему же Ethereum так срочно нуждается в ZK-VM?

Ответ прост: для повышения производительности, а не за счет безопасности.

Узкие места в производительности: всеобщее подтверждение и лимит GAS

Ранее мы упоминали, что самым быстрым способом повышения производительности Ethereum является увеличение предела GAS, то есть увеличение размера блока.

Но проблема в том, что повышение предела GAS имеет свою цену, слишком большие блоки являются тяжелым бременем для узлов.

В настоящее время Ethereum использует модель валидации, называемую «все для всех», что означает, что все узлы должны полностью проверять каждый блок. Хотя этот механизм прост и безопасен, он имеет высокую избыточность.

Если лимит GAS существенно увеличится, вычислительная нагрузка на каждый узел резко возрастет.

Учитывая, что интервал между блоками в Ethereum составляет всего 12 секунд, из которых необходимо отвести время на распространение блоков и сортировку MEV, фактическое время, доступное валидаторам для проверки, составляет примерно 4–8 секунд, что почти не оставляет места для обработки большей нагрузки.

ZK преобразованный Эфир: от «все проверяют» к «все проверяют один раз»

Если полностью ZK-реализовать Ethereum L1, режим проверки изменится с «все проверяют все» на «все проверяют один». В этом режиме, когда блок собран, сначала будет сгенерировано ZK-доказательство.

Особенность ZK заключается в том, что создание доказательства медленно, но проверка происходит очень быстро. Таким образом, узлу нужно только один раз проверить, правильность доказательства, а не повторно выполнять все транзакции в блоке.

Это означает, что Ethereum может значительно увеличить предел GAS, не создавая значительной нагрузки на узлы.

Яркая метафора такова: раньше вы подавали заявку на отпуск в DingTalk (отправка транзакции), и каждый руководитель (узел) должен был по очереди проверить, остались ли у вас дни отпуска (все проверяют), только после одобрения всех процесс проходил.

А после ZK система сначала проверяет, что у вас действительно есть отпуск, а затем выдает подтверждение (ZK) всем руководителям, в этот момент руководителям нужно лишь доверять и быстро одобрять (все проверяются один раз).

После ZK, вы все равно подаете заявку на отпуск (отправляете транзакцию), система обнаруживает, что у вас есть неиспользованные дни отпуска, и прямо сообщает всем руководителям: «У этого человека есть отпуск», и руководители полностью доверяют тому, что система не ошибается (ZK), поэтому одобрение руководителей происходит гораздо быстрее (все проверяют один раз).

Это причина, по которой Ethereum собирается перейти на ZK.

Вызовы и примеры криптографии

Конечно, для реализации всего этого объем работ огромен, а сложность криптографии очень высока, поэтому Ethereum должен сотрудничать с профессиональными командами.

Исследователь фонда Ethereum Джастин упомянул протокол Brevis, который является одним из ведущих примеров в этой области.

Brevis сосредоточен на ZK-VM, его последняя технология Pico Prism является одним из самых быстрых решений для генерации ZK-доказательств при заданных условиях.

Согласно тестовым данным, при текущем размере блока Ethereum 45M GAS, Brevis использует 64 видеокарты RTX 5090 и может завершить 99,6% доказательства блока за 12 секунд, при этом 96,8% блоков могут быть сгенерированы за 10 секунд.

Чтобы сохранить децентрализацию, Ethereum требует, чтобы стоимость оборудования для ZK-доказательства не превышала 100000 долларов.

Хотя более продвинутые GPU (такие как H200 или B200) могут быстрее генерировать доказательства, это значительно повысит порог входа. Текущий дизайн Brevis как раз попадает в эти ограничения.

Почему “10 секундное покрытие” также имеет решающее значение? Потому что MEV блоки обычно генерируются за 1–3 секунды, а 10 секунд времени подтверждения как раз заполняет 12-секундный интервал между блоками.

Резюме: логика пути ZK Ethereum

Чтобы Ethereum ускорить повышение производительности L1, необходимо увеличить лимит GAS;

Чтобы безопасно увеличить лимит GAS, необходимо продвигать ZK.

Чтобы элегантно реализовать ZK (генерация доказательства за 10 секунд, стоимость оборудования менее 100000 долларов), необходимо совместное усилие криптографического сообщества и криптоэкосистемы.

ZK является самым сложным, но и самым определенным направлением в стратегии масштабирования Ethereum.

Это не только касается производительности, но и является конечным решением Ethereum в поиске баланса между безопасностью и децентрализацией.