Tại sao Ethereum cần ZK-VM: con đường cuối cùng cho việc mở rộng

Tiêu đề gốc: “Tại sao Ethereum cần ZK-VM: Con đường tối thượng cho việc mở rộng”

Tác giả gốc: Ebunker 中文

Trong nhiều hướng mở rộng của Ethereum, ZK là hướng phức tạp nhất và cũng là hướng quan trọng nhất.

Xét về toàn bộ mạng, V God và quỹ Ethereum là những người đặt cược nhiều nhất vào ZK. ZK giống như đứa con nhỏ nhất trong gia đình Ethereum, được đầu tư nhiều tâm huyết nhất, nhưng tương lai cũng không rõ ràng nhất.

Vài ngày trước, Quỹ Ethereum đã phát hành lộ trình Kohaku, đây là một kế hoạch cho các thành phần cơ bản của ví riêng tư. Lộ trình một lần nữa nhấn mạnh rằng nhiều tính năng cốt lõi vẫn sẽ phụ thuộc vào việc triển khai ZK-EVM hoặc ZK-VM.

Vậy, tại sao Ethereum lại cần ZK-VM một cách khẩn cấp như vậy?

Câu trả lời rất đơn giản: Để nâng cao hiệu suất, chứ không phải hy sinh an toàn.

Nút thắt hiệu suất: Xác thực toàn bộ và giới hạn GAS

Trước đây, chúng tôi đã đề cập rằng, biện pháp hiệu quả nhất để cải thiện hiệu suất Ethereum là tăng giới hạn GAS, tức là làm cho khối trở nên lớn hơn.

Nhưng vấn đề là, việc nâng giới hạn GAS có cái giá của nó, các khối quá lớn là gánh nặng nặng nề cho các nút.

Hiện tại, Ethereum áp dụng một chế độ xác minh gọi là “toàn bộ mọi người đều xác minh”, tức là tất cả các nút đều phải xác minh đầy đủ từng khối. Cơ chế này mặc dù đơn giản và an toàn, nhưng có độ dư thừa rất cao.

Nếu giới hạn GAS tăng đáng kể, khối lượng tính toán của mỗi nút sẽ đồng bộ tăng vọt.

Xem xét khoảng thời gian giữa các khối của Ethereum chỉ là 12 giây, trong đó cần phải dành thời gian cho việc truyền phát khối và sắp xếp MEV, thời gian thực tế mà các xác thực viên có thể sử dụng để xác thực chỉ khoảng 4–8 giây, gần như không có cơ hội để xử lý tải lớn hơn.

Ethereum đã được ZK hóa: từ “Tất cả mọi người đều xác minh” đến “Tất cả mọi người đều xác minh một lần”

Nếu hoàn toàn ZK hóa L1 Ethereum, chế độ xác minh sẽ chuyển từ “toàn bộ mọi người đều xác minh” sang “toàn bộ mọi người đều xác minh một lần”. Trong chế độ này, khi một khối được lắp ráp xong, sẽ đầu tiên tạo ra một chứng minh ZK.

Đặc điểm của ZK là tạo ra chứng minh chậm nhưng xác minh rất nhanh. Do đó, nút chỉ cần xác minh một lần chứng minh có đúng hay không, mà không cần thực hiện lại tất cả các giao dịch trong khối.

Điều này có nghĩa là Ethereum có thể tăng đáng kể giới hạn GAS mà không làm tăng gánh nặng cho các nút.

Một phép ẩn dụ hình ảnh là: Trước đây bạn nộp quy trình xin nghỉ trên DingTalk (gửi giao dịch), cần từng lãnh đạo (nút) lần lượt xác nhận bạn còn số ngày nghỉ (toàn bộ đều kiểm tra), quy trình mới được thông qua sau khi toàn bộ đều phê duyệt.

Và sau khi được ZK hóa, hệ thống sẽ xác minh bạn thực sự có kỳ nghỉ, sau đó đồng thời cung cấp chứng nhận cho tất cả các lãnh đạo (ZK), lúc này các lãnh đạo chỉ cần tin tưởng và phê duyệt nhanh chóng (toàn bộ nhân viên một lần kiểm tra).

Sau khi ZK hóa, bạn vẫn tiến hành quy trình xin nghỉ (gửi giao dịch), hệ thống phát hiện bạn còn kỳ nghỉ, trực tiếp thông báo cho các lãnh đạo “người này có nghỉ”, và các lãnh đạo hoàn toàn tin tưởng rằng hệ thống sẽ không sai (ZK), sau đó lãnh đạo phê duyệt nhanh hơn nhiều (tất cả mọi người chỉ cần kiểm tra một lần).

Đây là lý do mà Ethereum muốn thực hiện ZK.

Thách thức và trường hợp của mật mã học

Tất nhiên, khối lượng công việc để thực hiện tất cả những điều này là rất lớn, độ khó về mật mã cũng rất cao, vì vậy Ethereum phải hợp tác với các đội ngũ chuyên nghiệp.

Giao thức Brevis mà nhà nghiên cứu của Quỹ Ethereum Justin đề cập là một trong những trường hợp dẫn đầu hiện tại trong lĩnh vực này.

Brevis tập trung vào ZK-VM, công nghệ Pico Prism mới nhất của họ là một trong những giải pháp tạo ra chứng minh ZK nhanh nhất trong các điều kiện nhất định.

Theo dữ liệu thử nghiệm, với quy mô khối 45M GAS trên Ethereum hiện tại, Brevis sử dụng 64 GPU RTX 5090, có thể hoàn thành 99.6% việc chứng minh khối trong vòng 12 giây, trong đó 96.8% khối có thể hoàn thành việc tạo chứng minh trong vòng 10 giây.

Để duy trì tính phi tập trung, Ethereum yêu cầu chi phí thiết bị chứng minh ZK không được vượt quá 100.000 đô la.

Mặc dù GPU cao cấp hơn (như H200 hoặc B200) có thể tạo chứng minh nhanh hơn, nhưng điều đó sẽ làm tăng đáng kể rào cản gia nhập. Thiết kế hiện tại của Brevis vừa khớp với giới hạn này.

Tại sao “tỷ lệ bao phủ 10 giây” lại rất quan trọng? Bởi vì các khối MEV thường được tạo ra trong khoảng 1–3 giây, cộng với 10 giây thời gian chứng minh vừa đủ để lấp đầy khoảng thời gian giữa các khối 12 giây.

Tóm tắt: Logic con đường ZK hóa của Ethereum

Ethereum muốn tăng tốc độ nâng cao hiệu suất L1, thì phải nâng cao giới hạn GAS;

Để tăng giới hạn GAS một cách an toàn, phải thúc đẩy ZK hóa;

Để đạt được ZK một cách thanh lịch (tạo chứng minh trong vòng 10 giây, chi phí phần cứng dưới 100.000 đô la), cần có sự hợp tác giữa giới mật mã và hệ sinh thái tiền mã hóa.

ZK là hướng đi phức tạp nhưng cũng chắc chắn nhất trong lộ trình mở rộng Ethereum.

Nó không chỉ liên quan đến hiệu suất, mà còn là giải pháp cuối cùng mà Ethereum tìm kiếm sự cân bằng giữa an ninh và phi tập trung.