Trong số nhiều ý tưởng mở rộng Ethereum, ZK là hướng đi phức tạp và quan trọng nhất

Nhìn toàn bộ mạng lưới, Vitalik Buterin và Quỹ Ethereum đã đặt cược lớn nhất vào ZK. ZK giống như đứa con út trong gia đình Ethereum, nhận được nhiều đầu tư nhất, nhưng cũng có tương lai bất định nhất.

Vài ngày trước, Quỹ Ethereum đã công bố lộ trình Kohaku , một kế hoạch về các thành phần nền tảng của ví riêng tư. Lộ trình này khẳng định lại rằng nhiều tính năng cốt lõi vẫn sẽ dựa trên việc triển khai ZK-EVM hoặc ZK-VM.

Vậy tại sao Ethereum lại cần ZK-VM gấp đến vậy?

Câu trả lời rất đơn giản: để tăng hiệu suất nhưng không làm giảm tính bảo mật.

Những trở ngại trong việc cải thiện hiệu suất: Xác minh toàn bộ nhân viên và giới hạn GAS

Chúng tôi đã đề cập trước đó rằng cách nhanh nhất để cải thiện hiệu suất của Ethereum là tăng giới hạn GAS , tức là làm cho các khối lớn hơn.

Nhưng vấn đề là việc tăng giới hạn GAS phải trả giá và các khối quá lớn sẽ là gánh nặng cho các nút.

Hiện tại, Ethereum sử dụng mô hình xác minh "all-member, all-verification", trong đó tất cả các nút phải xác minh đầy đủ từng khối. Mặc dù cơ chế này đơn giản và an toàn, nhưng nó cũng rất dự phòng.

Nếu giới hạn GAS tăng đáng kể, sức mạnh tính toán của mỗi nút cũng sẽ tăng đáng kể.

Xét đến khoảng thời gian giữa các khối của Ethereum chỉ là 12 giây, điều này cũng cần thời gian để truyền khối và sắp xếp MEV, thời gian thực tế để trình xác thực xác minh chỉ khoảng 4-8 giây, gần như không còn chỗ để xử lý khối lượng lớn hơn.

Ethereum dựa trên ZK: Từ “Mọi người đều xác minh mọi thứ” đến “Mọi người đều xác minh mọi thứ”

Nếu Ethereum L1 được ZK hóa hoàn toàn, mô hình xác minh sẽ thay đổi từ "tất cả thành viên xác minh tất cả" thành "tất cả thành viên xác minh một lần". Trong mô hình này, khi một khối được lắp ráp, bằng chứng ZK sẽ được tạo ra trước.

ZK được đặc trưng bởi tốc độ tạo bằng chứng chậm nhưng khả năng xác minh cực kỳ nhanh. Do đó, các nút chỉ cần xác minh tính chính xác của bằng chứng một lần, mà không cần phải 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 đáng kể gánh nặng của nút.

Một phép ẩn dụ sinh động là: trước đây, khi bạn gửi yêu cầu nghỉ phép (gửi giao dịch) trên DingTalk, mỗi người lãnh đạo (nút) cần xác minh từng người một xem bạn có số ngày nghỉ phép hay không (xác minh toàn bộ nhân viên) và quy trình chỉ được thông qua sau khi mọi người chấp thuận.

Sau khi ZK, hệ thống sẽ xác minh bạn có thời gian nghỉ phép hay không, sau đó cấp chứng nhận (ZK) cho tất cả các lãnh đạo. Lúc này, các lãnh đạo chỉ cần tin tưởng và nhanh chóng phê duyệt (tất cả nhân viên đều xác minh).

Sau khi ZK, bạn vẫn nộp đơn xin nghỉ phép (gửi giao dịch). Khi hệ thống phát hiện bạn còn thời gian nghỉ phép, nó sẽ trực tiếp báo cho các lãnh đạo biết "người này đã nghỉ phép", và các lãnh đạo hoàn toàn tin tưởng rằng hệ thống sẽ không mắc lỗi (ZK). Khi đó, việc phê duyệt của các lãnh đạo sẽ nhanh hơn nhiều (tất cả nhân viên đều kiểm tra cùng một lúc).

Đây là lý do tại sao Ethereum cần phải được ZK hóa.

Những thách thức và trường hợp của mật mã học

Tất nhiên, để đạt được tất cả những điều này đòi hỏi một lượng lớn kỹ thuật và độ khó của mật mã rất cao, vì vậy Ethereum phải làm việc với một nhóm chuyên nghiệp .

Giao thức Brevis được Justin, một nhà nghiên cứu tại Ethereum Foundation, đề cập là một trong những trường hợp hàng đầu trong lĩnh vực này.

Brevis tập trung vào ZK-VM và công nghệ Pico Prism mới nhất hiện là một trong những giải pháp nhanh nhất để tạo ra bằng chứng ZK trong các điều kiện nhất định.

Theo dữ liệu thử nghiệm, với kích thước khối Ethereum hiện tại là 45M GAS, Brevis sử dụng 64 GPU RTX 5090 để hoàn thành 99,6% bằng chứng khối trong vòng 12 giây, trong đó 96,8% khối có thể hoàn thành việc tạo bằng chứng trong vòng 10 giây.

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

Mặc dù các GPU cao cấp hơn như H 200 hoặc B 200 có thể tạo ra bằng chứng nhanh hơn nữa, nhưng điều đó sẽ làm tăng đáng kể rào cản gia nhập. Thiết kế hiện tại của Brevis vẫn bị giới hạn trong giới hạn này.

Tại sao "phạm vi phủ sóng 10 giây" cũng quan trọng? Bởi vì các khối MEV thường được tạo ra trong vòng 1–3 giây, cộng với thời gian kiểm chứng 10 giây chỉ lấp đầy khoảng thời gian khối 12 giây.

Tóm tắt: Logic đường dẫn dựa trên Ethereum ZK

Nếu Ethereum muốn tăng tốc hiệu suất L1, nó phải tăng giới hạn GAS;

Để tăng giới hạn GAS một cách an toàn, phải triển khai các hệ thống dựa trên ZK.

Để triển khai ZK một cách tinh tế (tạo ra bằng chứng trong vòng 10 giây và chi phí phần cứng dưới 100.000 đô la), cần có sự nỗ lực chung của cộng đồng mật mã và hệ sinh thái mã hóa.

ZK là hướng đi phức tạp nhất nhưng cũng mang tính quyết định nhất trong lộ trình mở rộng quy mô của Ethereum.

Không chỉ là về hiệu suất mà còn là giải pháp tối ưu cho Ethereum để tìm kiếm sự cân bằng giữa bảo mật và phi tập trung.

Trang web chính thức của Ebunker: https://www.ebunker.io

Để thảo luận thêm, vui lòng tham gia: https://t.me/ebunkerio

Twitter của Ebunker: https://twitter.com/ebunker_eth