Почему Ethereum нуждается в ZK-VM: окончательный путь масштабирования

Автор: Ebunker

Среди множества идей по масштабированию Ethereum, ZK является самым сложным и ключевым направлением.

Смотрим на всю сеть, ставки V Бога и фонда Ethereum на ZK являются самыми высокими. ZK немного похож на самого младшего сына в семье Ethereum, на которого вложено больше всего усилий, но будущее которого наиболее неопределенно.

Несколько дней назад фонд Ethereum выпустил дорожную карту Kohaku, которая представляет собой план основных компонентов для кошельков с конфиденциальностью. Дорожная карта снова подчеркивает, что многие ключевые функции все еще 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 повышения производительности: полная верификация и предел GAS

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

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

В настоящее время Ethereum использует модель верификации, называемую "полная верификация для всех", то есть все узлы должны полностью проверять каждый блок. Этот механизм хотя и прост и безопасен, но имеет высокую избыточность.

Если предел GAS будет значительно увеличен, вычислительная нагрузка на каждый узел резко возрастет.

Учитывая, что интервал между блоками в Ethereum составляет всего 12 секунд, из которых нужно оставить время для распространения блоков и сортировки MEV, у валидаторов фактически остается только около 4-8 секунд для верификации, что почти не оставляет места для обработки большей нагрузки.

Ethereum после ZK: от "полной верификации для всех" к "однократной верификации для всех"

Если полностью ZK-изменить Ethereum L 1, модель верификации изменится с "полной верификации для всех" на "однократную верификацию для всех". В этой модели, когда блок собран, сначала будет сгенерировано ZK-доказательство.

Особенность ZK заключается в том, что генерация доказательства медленная, но верификация очень быстрая. Таким образом, узлам нужно лишь один раз проверить, правильно ли доказательство, без необходимости повторно выполнять все транзакции внутри блока.

Это означает, что Ethereum сможет значительно увеличить предел GAS, не увеличивая нагрузку на узлы.

Образное сравнение: раньше, когда вы подавали заявку на отпуск в DingTalk (отправляли транзакцию), каждый руководитель (узел) должен был по очереди проверить, есть ли у вас остаток отпускных (полная верификация для всех), и только после одобрения всех процесс проходил.

После ZK система сначала проверяет, что у вас действительно есть отпуск, а затем выдает всем руководителям доказательство (ZK), в этот момент руководители просто должны доверять и быстро одобрять (однократная верификация для всех).

После ZK вы все еще подаете заявку на отпуск (отправляете транзакцию), система обнаруживает, что у вас есть остаток отпускных, и сразу сообщает всем руководителям "этот человек в отпуске", и руководители полностью доверяют, что система не ошибается (ZK), после чего одобрение происходит гораздо быстрее (однократная верификация для всех).

Вот почему Ethereum стремится к ZK.

Проблемы криптографии и примеры

Конечно, реализация всего этого требует огромных усилий, и сложности в криптографии также очень высоки, 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, а его последняя технология Pico Prism является одной из самых быстрых в генерации ZK-доказательств при заданных условиях.

Согласно тестовым данным, при текущем размере блока Ethereum в 45 M GAS, Brevis использует 64 GPU RTX 5090 и может завершить 99.6% доказательства блока за 12 секунд, из которых 96.8% блоков могут быть завершены за 10 секунд.

Чтобы сохранить децентрализацию, Ethereum требует, чтобы стоимость оборудования для ZK-доказательства не превышала 100 тысяч долларов.

Хотя более продвинутые GPU (такие как H 200 или B 200) могут генерировать доказательства быстрее, это значительно повысит порог входа. Текущий дизайн Brevis как раз укладывается в эти ограничения.

Почему "покрытие за 10 секунд" также критически важно? Потому что блоки MEV обычно создаются за 1-3 секунды, а 10 секунд времени на доказательство как раз заполняют 12-секундный интервал между блоками.

Итог: логика пути ZK для Ethereum

Чтобы ускорить повышение производительности L 1, Ethereum должен увеличить предел GAS;

Чтобы безопасно увеличить предел GAS, необходимо продвигать ZK;

А чтобы элегантно реализовать ZK (генерация доказательства за 10 секунд, стоимость оборудования ниже 100 тысяч долларов), требуется совместная работа криптографического сообщества и криптоэкосистемы.

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

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