Ethereum's Narrative is Being Rewritten: When L1 zkEVM Becomes the Endgame, When Will the Next Revolution Arrive?

Chỉ từ cảm nhận chủ quan, kể từ năm 2025, tần suất cập nhật của cộng đồng nhà phát triển cốt lõi Ethereum đã trở nên cực kỳ dày đặc một cách bất thường.

Từ bản nâng cấp Fusaka, đến Glamsterdam, rồi đến các kế hoạch dài hạn trong ba năm tới xoay quanh các chủ đề như kEVM, hệ thống mật mã kháng lượng tử, Gas Limit... Ethereum đã công bố dày đặc nhiều tài liệu lộ trình bao phủ ba đến năm năm chỉ trong vòng vài tháng ngắn ngủi.

Nhịp độ này tự thân nó đã là một tín hiệu.

Nếu bạn đọc kỹ lộ trình mới nhất, bạn sẽ thấy một hướng đi rõ ràng hơn, và cũng táo bạo hơn, đang dần hiện ra: Ethereum đang tự cải tạo mình thành một cỗ máy tính có thể xác minh được, và điểm cuối của con đường này, chính là L1 zkEVM.

1. Ba Lần Dịch Chuyển Trọng Tâm Trong Câu Chuyện Của Ethereum

Vào ngày 26 tháng 2, nhà nghiên cứu Justin Drake của Ethereum Foundation đã đăng bài trên nền tảng mạng xã hội, cho biết Ethereum Foundation đã đề xuất một bản dự thảo lộ trình có tên Strawmap, phác thảo hướng đi nâng cấp cho giao thức L1 của Ethereum trong những năm tới.

Lộ trình này đề xuất năm mục tiêu cốt lõi: L1 nhanh hơn (xác nhận cuối cùng trong vài giây), L1 "Gigagas" đạt 10.000 TPS thông qua zkEVM, L2 thông lượng cao dựa trên lấy mẫu khả dụng dữ liệu (DAS), hệ thống mật mã kháng lượng tử, chức năng chuyển khoản riêng tư gốc; đồng thời lộ trình lên kế hoạch thực hiện bảy lần phân nhánh giao thức cho đến năm 2029, trung bình khoảng sáu tháng một lần.

Có thể nói, trong mười năm qua, sự phát triển của Ethereum luôn đi kèm với sự tiến hóa không ngừng của câu chuyện và lộ trình công nghệ.

Giai đoạn đầu tiên (2015–2020) là sổ cái có thể lập trình. 

Đây là cốt lõi câu chuyện ban đầu của Ethereum, tức là "hợp đồng thông minh đầy đủ Turing". Lợi thế lớn nhất của Ethereum lúc đó nằm ở chỗ so với Bitcoin, nó có thể làm được nhiều việc hơn, chẳng hạn như DeFi, NFT, DAO đều là sản phẩm của câu chuyện này, một lượng lớn giao thức tài chính phi tập trung bắt đầu hoạt động trên chuỗi, từ cho vay, DEX đến stablecoin, Ethereum dần trở thành mạng lưới thanh toán chính của nền kinh tế tiền mã hóa.

Giai đoạn thứ hai (2021–2023) thì câu chuyện về L2 tiếp quản.

Khi phí Gas trên chuỗi chính Ethereum tăng cao, người dùng phổ thông khó có thể chi trả chi phí giao dịch, Rollup bắt đầu trở thành nhân vật chính trong việc mở rộng quy mô. Ethereum cũng dần tự định vị lại mình thành một lớp thanh toán, nhằm cung cấp nền tảng cơ sở đảm bảo an toàn cho L2.

Nói một cách đơn giản, đó là di chuyển phần lớn tính toán của lớp thực thi sang L2, mở rộng quy mô thông qua Rollup, còn L1 chỉ chịu trách nhiệm về khả dụng dữ liệu và thanh toán cuối cùng. Trong giai đoạn này, The Merge, EIP-4844 đều đang phục vụ cho câu chuyện này, nhằm giúp L2 sử dụng sự tin cậy của Ethereum một cách rẻ hơn, an toàn hơn.

Giai đoạn thứ ba (2024–2025) thì tập trung vào sự cuộn nội bộ và suy ngẫm về câu chuyện.

Như đã biết, sự thịnh vượng của L2 đã mang lại một vấn đề ngoài ý muốn, đó là bản thân L1 của Ethereum trở nên không quan trọng, người dùng bắt đầu thao tác nhiều hơn trên Arbitrum, Base, Optimism, ít tiếp xúc trực tiếp với L1, biểu hiện giá của ETH trên Ethereum cũng xác nhận sự lo lắng này.

Điều này khiến cộng đồng bắt đầu tranh luận, nếu L2 chia hết tất cả người dùng và hoạt động, thì việc nắm bắt giá trị của L1 nằm ở đâu? Cho đến cuộc chấn động nội bộ Ethereum năm 2025, và hàng loạt lộ trình mới nhất được triển khai vào năm 2026, logic này đang trải qua một sự tiến hóa sâu sắc.

Thực ra, nếu sắp xếp các hướng công nghệ cốt lõi từ năm 2025 trở lại đây, Verkle Tree, máy khách không trạng thái (Stateless Client), xác minh hình thức hóa EVM, hỗ trợ ZK gốc... lặp đi lặp lại, những hướng công nghệ này thực chất đều đang chỉ về một việc: giúp bản thân L1 của Ethereum có khả năng xác minh được. Cần lưu ý, đây không chỉ là việc cho phép chứng minh của L2 có thể được xác minh trên L1, mà là để mọi bước chuyển đổi trạng thái của L1 đều có thể được nén và xác minh thông qua bằng chứng không tiết lộ thông tin (zero-knowledge proof).

Đây chính là tham vọng của L1 zkEVM. Khác với zkEVM của L2, L1 zkEVM (zkEVM nhúng) có nghĩa là tích hợp trực tiếp công nghệ bằng chứng không tiết lộ thông tin vào lớp đồng thuận của Ethereum.

Nó không phải là bản sao của zkEVM L2 (như zkSync, Starknet, Scroll), mà là biến chính lớp thực thi của Ethereum thành một hệ thống thân thiện với ZK. Vì vậy, nếu nói zkEVM L2 là xây dựng một thế giới ZK trên Ethereum, thì L1 zkEVM chính là biến bản thân Ethereum thành thế giới ZK đó.

Một khi mục tiêu này đạt được, câu chuyện của Ethereum sẽ nâng cấp từ lớp thanh toán của L2 thành "gốc tin cậy cho tính toán có thể xác minh".

Đây sẽ là một sự thay đổi về chất, chứ không phải là sự thay đổi về lượng như những năm qua.

2. L1 zkEVM Thực Sự Là Gì?

Vẫn là một điểm thường được nhắc lại: trong chế độ truyền thống, người xác thực cần "thực thi lại" từng giao dịch để xác minh khối, còn trong chế độ zkEVM, người xác thực chỉ cần xác minh một ZK Proof. Điều này cho phép Ethereum nâng Giới hạn Gas lên 100 triệu hoặc cao hơn mà không làm tăng gánh nặng cho các nút (đọc thêm "Thời khắc bình minh" của lộ trình ZK: Lộ trình hướng tới kết cục của Ethereum đang tăng tốc toàn diện?).

Tuy nhiên, việc cải tạo L1 của Ethereum thành zkEVM tuyệt đối không phải là vấn đề đột phá đơn điểm, mà cần phải tiến hành đồng thời trên tám hướng, mỗi hướng đều là một dự án cấp độ nhiều năm.

Luồng công việc 1: Đặc tả hình thức hóa EVM (EVM Formalization)

Tiền đề cho mọi bằng chứng ZK là đối tượng được chứng minh phải có định nghĩa toán học chính xác. Tuy nhiên, EVM ngày nay, hành vi của nó được định nghĩa bởi các triển khai máy khách (Geth, Nethermind, v.v.), chứ không phải bởi một đặc tả hình thức hóa nghiêm ngặt. Hành vi của các máy khách khác nhau trong các trường hợp biên có thể không nhất quán, điều này khiến việc viết mạch ZK cho EVM trở nên cực kỳ khó khăn, bởi rốt cuộc bạn không thể viết chứng minh cho một hệ thống định nghĩa mơ hồ.

Vì vậy, mục tiêu của luồng công việc này là viết mọi chỉ thị, mọi quy tắc chuyển đổi trạng thái của EVM thành đặc tả hình thức hóa có thể được máy xác minh. Đây là nền móng cho toàn bộ dự án L1 zkEVM. Không có nó, mọi thứ tiếp theo đều là xây tháp trên cát.

Luồng công việc 2: Thay thế hàm băm thân thiện với ZK

Ethereum hiện sử dụng rộng rãi Keccak-256 làm hàm băm. Keccak cực kỳ không thân thiện với mạch ZK, chi phí tính toán cực lớn, sẽ làm tăng đáng kể thời gian và chi phí tạo chứng minh.

Và nhiệm vụ cốt lõi của luồng công việc này là dần dần thay thế việc sử dụng Keccak bên trong Ethereum bằng các hàm băm thân thiện với ZK (như Poseidon, dòng Blake), đặc biệt là trên cây trạng thái và đường dẫn chứng minh Merkle. Đây là một thay đổi động chạm đến toàn thân, bởi vì hàm băm thấm vào mọi ngóc ngách của giao thức Ethereum.

Luồng công việc 3: Thay thế Merkle Patricia Tree bằng Verkle Tree

Đây là một trong những thay đổi được quan tâm nhất trong lộ trình 2025–2027. Ethereum hiện sử dụng Merkle Patricia Tree (MPT) để lưu trữ trạng thái toàn cục. Verkle Tree thay thế liên kết băm bằng cam kết vectơ (Vector Commitment), có thể nén thể tích witness xuống hàng chục lần.

Đối với L1 zkEVM, điều này có nghĩa là lượng dữ liệu cần thiết để chứng minh mỗi khối giảm mạnh, tốc độ tạo chứng minh tăng lên đáng kể, cũng có nghĩa là việc đưa Verkle Tree vào là tiền đề hạ tầng then chốt cho tính khả thi của L1 zkEVM.

Luồng công việc 4: Máy khách không trạng thái (Stateless Clients)

Máy khách không trạng thái đề cập đến việc khi nút xác minh khối, không cần lưu trữ cục bộ cơ sở dữ liệu trạng thái Ethereum đầy đủ, chỉ cần dữ liệu witness đi kèm với chính khối đó là có thể hoàn thành xác minh.

Luồng công việc này gắn chặt với Verkle Tree, bởi vì chỉ khi witness đủ nhỏ, máy khách không trạng thái mới thực sự khả thi. Vì vậy, ý nghĩa của máy khách không trạng thái đối với L1 zkEVM là hai mặt: một mặt, nó giảm đáng kể ngưỡng phần cứng để chạy nút, góp phần vào phi tập trung hóa; mặt khác, nó cung cấp ranh giới đầu vào rõ ràng cho bằng chứng ZK, khiến người tạo chứng minh chỉ cần xử lý dữ liệu chứa trong witness, chứ không phải toàn bộ trạng thái thế giới.

Luồng công việc 5: Chuẩn hóa và tích hợp hệ thống chứng minh ZK

L1 zkEVM cần một hệ thống chứng minh ZK trưởng thành để tạo chứng minh cho việc thực thi khối. Nhưng hiện tại, bức tranh công nghệ trong lĩnh vực ZK cực kỳ phân tán, không có giải pháp tối ưu được công nhận. Mục tiêu của luồng công việc này là định nghĩa một giao diện chứng minh tiêu chuẩn hóa (proof interface) ở lớp giao thức Ethereum, cho phép các hệ thống chứng minh khác nhau có thể kết nối thông qua cạnh tranh, thay vì chỉ định một hệ thống cụ thể.

Điều này vừa duy trì tính mở của công nghệ, vừa để lại không gian cho sự tiến hóa liên tục của hệ thống chứng minh. Nhóm PSE (Privacy and Scaling Explorations) của Ethereum Foundation đã có nhiều tích lũy tiền kỳ theo hướng này.

Luồng công việc 6: Tách rời lớp thực thi và lớp đồng thuận (Sự tiến hóa của Engine API)

Hiện tại, lớp thực thi (EL) và lớp đồng thuận (CL) của Ethereum giao tiếp thông qua Engine API. Trong kiến trúc của L1 zkEVM, mỗi lần chuyển đổi trạng thái của lớp thực thi đều cần tạo chứng minh ZK, và thời gian tạo chứng minh này có thể vượt xa khoảng thời gian tạo khối.

Vấn đề cốt lõi mà luồng công việc này cần giải quyết là làm thế nào để tách rời việc thực thi và tạo chứng minh mà không phá vỡ cơ chế đồng thuận — việc thực thi có thể hoàn thành nhanh chóng trước, việc tạo chứng minh có thể được thực hiện không đồng bộ sau đó, rồi được người xác thực hoàn thành xác nhận cuối cùng vào thời điểm thích hợp. Điều này liên quan đến việc