Đột phá Hợp đồng thông minh riêng tư zkEVM: Nhà phát triển Ethereum Barry tiết lộ Kiến trúc mới

Nhà phát triển Ethereum barryWhiteHat đã công bố những tiến triển đáng kể về hợp đồng thông minh zkEVM riêng tư, tiết lộ một kiến trúc mới hỗ trợ các trạng thái người dùng riêng tư trong khi vẫn duy trì tính tương thích với EVM.

Đột phá này, được Jinse Finance báo cáo, tận dụng máy ảo chứng minh không kiến thức để cho phép các nhà phát triển viết mã Solidity biên dịch thành các hợp đồng thông minh riêng tư.

Tuy nhiên, một giới hạn kỹ thuật quan trọng vẫn còn: trong khi các trạng thái người dùng riêng tư hiện đã khả thi, các trạng thái toàn cầu riêng tư vẫn không được hỗ trợ do các ràng buộc mật mã cơ bản.

Sự phát triển này diễn ra khi Ethereum chuẩn bị cho bản nâng cấp Fusaka vào ngày 3 tháng 12 năm 2025, sẽ tăng giới hạn gas khối từ 45 triệu lên 150 triệu và giới thiệu các công cụ hiệu quả mới.

zkEVM Hợp Đồng Thông Minh Riêng: Giải Thích Kiến Trúc Kỹ Thuật

BarryWhiteHat cho biết rằng với việc thương mại hóa máy ảo bằng chứng không biết (zkEVM), một cơ hội thú vị đã xuất hiện: cung cấp hạ tầng hợp đồng thông minh riêng tư trong khi vẫn duy trì tính tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM). Các nhà phát triển có thể viết mã Solidity và biên dịch nó bằng cách sử dụng một phiên bản cụ thể của trình biên dịch Solidity hoặc một số công cụ xử lý hậu để tạo ra các hợp đồng thông minh riêng tư.

Việc triển khai thêm các mã lệnh pstore và pload trong reth và biên dịch chúng vào zkEVM. Cách tiếp cận kỹ thuật này cho phép các hợp đồng thông minh duy trì dữ liệu riêng tư của người dùng mà vẫn hoạt động trong khung EVM quen thuộc. Đối với các nhà phát triển đã thành thạo Solidity, điều này có nghĩa là đường cong học tập tối thiểu—các mã nguồn hiện có có thể được điều chỉnh với những sửa đổi có mục tiêu thay vì viết lại hoàn toàn.

Kiến trúc tận dụng các bằng chứng không kiến thức để xác minh tính toán mà không tiết lộ dữ liệu cơ bản. Khi một người dùng tương tác với một hợp đồng thông minh riêng tư, zkEVM tạo ra một bằng chứng rằng giao dịch đã được thực hiện đúng theo logic của hợp đồng, mà không tiết lộ trạng thái riêng tư của người dùng cho mạng. Điều này đại diện cho một bước tiến đáng kể trong quyền riêng tư blockchain, giải quyết những lo ngại lâu dài về khả năng nhìn thấy giao dịch trên các sổ cái công khai.

Giới Hạn Cơ Bản: Tại Sao Nhà Nước Tư Nhân Toàn Cầu Là Không Thể

Có những sự đánh đổi quan trọng xung quanh trạng thái toàn cầu riêng tư và quyền riêng tư, lý do cốt lõi là: để chứng minh điều gì đó, bạn phải biết điều bạn đang chứng minh. Do đó, không thể có một hợp đồng thông minh riêng tư với một trạng thái công khai toàn cầu mà bạn không biết. Do đó, cũng không thể có một hợp đồng thông minh riêng tư với một trạng thái riêng tư toàn cầu.

Hạn chế này xuất phát từ bản chất toán học của các chứng minh không biết. Người chứng minh phải sở hữu kiến thức về dữ liệu đang được chứng minh để tạo ra một chứng minh hợp lệ. Trong một mạng lưới phi tập trung nơi không có bên nào kiểm soát tất cả thông tin, việc tạo ra các chứng minh về các trạng thái toàn cầu riêng tư không xác định trở nên không thể về mặt mật mã.

Ví dụ, các ứng dụng như Uniswap không thể được triển khai dưới dạng riêng tư vì người chứng minh cần biết số dư của cả hai pool để chứng minh rằng một giao dịch hoán đổi ( đã được thực hiện đúng. Các nhà tạo thị trường tự động về cơ bản yêu cầu khả năng nhìn thấy trạng thái toàn cầu—số dư của các pool thanh khoản phải được biết để tính toán tỷ giá và xác minh việc thực hiện giao dịch. Nếu không có kiến thức này, không bên nào có thể tạo ra các chứng minh cần thiết để xác thực các giao dịch.

Do đó, một số ứng dụng mà chúng ta quen thuộc và ưa thích hiện không thể được triển khai một cách riêng tư trừ khi chúng ta có chức năng nhập/xuất )IO(—đó chính là lý do tại sao IO lại quan trọng như vậy. Nó cho phép chúng ta xây dựng một Ethereum hoàn toàn riêng tư với giả định tin cậy giống hệt như Ethereum gốc. Điều này đại diện cho ranh giới của nghiên cứu hiện tại: phát triển các cơ chế IO có thể kết nối tính toán riêng tư với việc xác minh công khai mà không làm giảm bớt tính bảo mật hoặc quyền riêng tư.

) Các trạng thái người dùng riêng tư cho phép gì đối với hợp đồng thông minh

Trong khi các trạng thái riêng tư toàn cầu vẫn ngoài tầm với, các trạng thái người dùng riêng tư mở khóa những trường hợp sử dụng đáng kể. Các trạng thái người dùng riêng tư có nghĩa là số dư tài khoản cá nhân, lịch sử giao dịch và các tương tác hợp đồng có thể giữ bí mật trong khi vẫn được chứng minh là chính xác. Kiến trúc này cho phép:

DeFi Bảo Mật: Người dùng có thể tham gia vào các giao thức cho vay, trang trại lợi suất hoặc nền tảng tài sản tổng hợp mà không tiết lộ cấu trúc danh mục đầu tư hoặc lịch sử giao dịch của họ cho công chúng. Trong khi cơ chế pool vẫn minh bạch, các vị trí cá nhân vẫn giữ kín.

Hệ thống Bỏ phiếu Bảo mật: Các DAO và giao thức quản trị có thể triển khai các cơ chế bỏ phiếu mà trong đó các phiếu bầu cá nhân vẫn giữ tính riêng tư trong khi kết quả tổng hợp có thể được xác minh công khai. Điều này ngăn chặn việc thao túng phiếu bầu thông qua việc chạy trước hoặc áp lực xã hội.

Xác minh danh tính riêng tư: Hợp đồng thông minh có thể xác minh thông tin xác thực của người dùng, độ tuổi hoặc trạng thái công nhận mà không tiết lộ dữ liệu cá nhân cơ bản. Bằng chứng không biết xác nhận đủ điều kiện mà không tiết lộ thông tin nhạy cảm.

Chiến lược giao dịch được bảo vệ: MEV ###Giá trị có thể khai thác tối đa( bảo vệ trở nên khả thi khi các nhà giao dịch có thể thực hiện các chiến lược phức tạp mà không phải công bố ý định của họ cho các nhà tìm kiếm và bot. Chi tiết giao dịch vẫn giữ kín cho đến khi việc thực hiện hoàn tất.

Sự phân biệt giữa những gì có thể và không thể được tư nhân hóa định hình lại cách chúng ta nghĩ về kiến trúc hợp đồng thông minh. Các nhà phát triển hiện nay phải thiết kế với nhận thức rõ ràng về các biến trạng thái nào cần có khả năng truy cập toàn cầu so với những biến nào có thể giữ riêng tư cho người dùng.

) Nâng cấp Fusaka: Cơ sở hạ tầng cho hợp đồng thông minh thế hệ tiếp theo

Cập nhật Fusaka của Ethereum, dự kiến kích hoạt trên mạng chính vào ngày 3 tháng 12 năm 2025, đánh dấu một trong những cuộc cải cách lớn nhất của mạng kể từ khi Merge. Cập nhật này dự kiến sẽ nâng giới hạn gas khối từ 45 triệu lên 150 triệu, cho phép nhiều giao dịch hơn trên mỗi khối và mở rộng khả năng cho các Layer-2 và rollup. Sự gia tăng gấp ba lần trong thông lượng tính toán tạo ra cơ sở hạ tầng cần thiết cho các hợp đồng thông minh phức tạp hơn, bao gồm cả những hợp đồng tận dụng các tính năng bảo mật zkEVM.

Để ngăn chặn tắc nghẽn, Fusaka thêm một giới hạn gas mỗi giao dịch là 16,78 triệu, yêu cầu các nhà phát triển chia nhỏ các thao tác phức tạp thành các thành phần nhỏ hơn, có tính mô-đun hơn. EIP-7825 giới thiệu giới hạn này để cải thiện hiệu quả và bảo mật giao dịch. Sự chuyển đổi kiến trúc này phù hợp với các hợp đồng thông minh riêng tư, vốn tự nhiên được hưởng lợi từ thiết kế mô-đun—tách biệt tính toán riêng tư khỏi xác minh công khai.

Fusaka cũng giới thiệu các công cụ hiệu suất mới và opcodes. Hệ thống PeerDAS cho phép các nút xác minh dữ liệu bằng cách lấy mẫu thay vì tải xuống toàn bộ blob, giảm bớt áp lực cho các nhà điều hành trong khi vẫn duy trì tính phân cấp. Đối với các hợp đồng thông minh riêng tư tạo ra bằng chứng không kiến thức, cơ chế lấy mẫu này giảm bớt gánh nặng băng thông trong việc phân phối dữ liệu bằng chứng trên mạng.

Cây Verkle nén dữ liệu trạng thái hơn nữa, tăng tốc độ chứng minh hợp đồng và cải thiện khả năng tương thích với các khách hàng di động và tài nguyên thấp. Công nghệ nén này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng zkEVM, vì nó giảm bớt chi phí lưu trữ khi duy trì dữ liệu xác minh chứng minh.

Ý nghĩa cho lập trình viên: Thiết kế lại hợp đồng thông minh để bảo mật và hiệu quả

Với những thay đổi của Fusaka, các nhà phát triển hợp đồng thông minh sẽ cần xem xét lại cả quản lý trạng thái và chiến lược tính toán. Các giới hạn gas được áp đặt có nghĩa là các hợp đồng phải tránh các hàm đơn khối; thay vào đó, việc chia nhỏ logic thành nhiều giao dịch nhỏ hơn là thực tế hơn, đặc biệt đối với các giao thức quản lý các hoạt động tần suất cao như giao dịch và DeFi.

Việc giới hạn cap trên các hoạt động nặng như lũy thừa theo mô-đun ###MODEXP( sẽ yêu cầu tái cấu trúc các quy trình mật mã. Đối với các hợp đồng thông minh riêng tư, điều này có nghĩa là tối ưu hóa việc tạo và xác minh chứng minh không kiến thức để phù hợp với ngân sách gas giao dịch. Các tính năng mới cho lập trình viên, chẳng hạn như opcode CLZ để đếm số không dẫn đầu và precompile secp256r1 cho việc xác minh hỗ trợ phần cứng nhanh chóng, khuyến khích các mẫu hợp đồng tiên tiến hơn nhưng tiết kiệm tài nguyên.

Hơn nữa, việc giới thiệu các fork “chỉ tham số blob” mang lại cho giao thức khả năng thích ứng gia tăng, cho phép Ethereum nâng giới hạn dữ liệu blob Layer-2 khi cần thiết giữa các hard fork lớn. Kết hợp với giới hạn kích thước khối và hỗ trợ cho thời gian hết hiệu lực lịch sử, những biện pháp này thúc đẩy các ứng dụng hướng tới kiến trúc gọn nhẹ, nơi việc sử dụng hiệu quả tài nguyên mạng và khả năng mở rộng vững chắc trở thành điều tối quan trọng cho hiệu suất dApp bền vững.

Đối với các nhà phát triển tích hợp kiến trúc hợp đồng thông minh riêng tư của Barry, con đường phía trước bao gồm:

· Xác định các biến trạng thái nào thực sự cần quyền riêng tư và những biến nào phải giữ công khai.

· Tái cấu trúc hợp đồng để tách biệt các phép tính của người dùng riêng lẻ khỏi các cập nhật trạng thái toàn cầu

· Tối ưu hóa việc tạo chứng cứ để phù hợp với giới hạn gas theo giao dịch của Fusaka

· Tận dụng các opcode mới và precompile để giảm thiểu chi phí mật mã