Brevis Rapport : ZKVM et la couche de calcul de confiance infinie des processeurs de traitement de données

Brevis a construit un fossé préliminaire aux deux extrémités de la « performance reproductible » et de la « capacité d’atterrissage commercial », et a construit une infrastructure informatique générale vérifiable avec l’informatique à connaissance zéro comme noyau. (Synopsis : Ethereum a été brûlé sur le « V Dieu a loué Polygon » pour éteindre l’incendie : a beaucoup contribué à ZK, pas seulement à la finance ennuyeuse) (Supplément de contexte : V Shenfa long article : Le protocole cryptographique GKR peut rapidement prouver Ethereum, zk-ML accélère l’IA LM) Brevis a construit un fossé préliminaire aux deux extrémités de « performance reproductible » et « atterrissable commercial » : Pico/Prism s’est fermement classé dans le premier échelon de la piste L1 RTP, et le processeur zkCoprocessor a activé la haute fréquence, Scénarios commerciaux réutilisables. Le paradigme de l’informatique vérifiable « informatique hors chaîne + vérification sur la chaîne » est devenu un modèle informatique général pour les systèmes blockchain. Il permet aux applications blockchain d’obtenir une liberté de calcul pratiquement illimitée tout en maintenant la décentralisation et la sécurité sans confiance. La preuve à divulgation nulle de connaissance (ZKP) est le pilier central de ce paradigme, et son application se concentre principalement sur les trois directions de base que sont l’évolutivité, la confidentialité, l’interopérabilité et l’intégrité des données. Parmi eux, la mise à l’échelle est le scénario le plus ancien de la technologie ZK, qui permet d’atteindre un TPS élevé et une mise à l’échelle fiable à faible coût en déplaçant l’exécution des transactions hors chaîne et en vérifiant les résultats sur la chaîne avec une preuve courte. L’évolution de l’informatique de confiance ZK peut être résumée comme suit : L2, zkRollup, →, zkVM, →, zkCoprocessor → L1, zkEVM. Le zkRollup Early L2 déplacera l’exécution vers la deuxième couche et soumettra la preuve de validité au premier étage, ce qui permet d’obtenir un débit élevé et une mise à l’échelle à faible coût avec des modifications minimales. zkVM a ensuite été étendu à une couche de calcul vérifiable à usage général qui prend en charge la vérification inter-chaînes, l’inférence d’IA et le calcul cryptographique (projets représentatifs : Risc Zero, Succinct, Brevis Pico). zkCoprocessor développe en parallèle avec lui, en tant que module de vérification basé sur des scénarios, fournissant des services de calcul et de preuve plug-and-play pour la DeFi, les RWA, le contrôle des risques, etc. (projets représentatifs : Brevis, Axiom). En 2025, le concept zkEVM sera étendu à la preuve en temps réel (RTP) L1, en construisant des circuits vérifiables au niveau de l’instruction EVM, en faisant des preuves à divulgation nulle de connaissance directement intégrées dans le processus d’exécution et de vérification du réseau principal Ethereum, devenant ainsi un mécanisme d’exécution vérifiable natif. Ce contexte reflète le saut technologique de la blockchain de « scalable » à « vérifiable », ouvrant une nouvelle étape de l’informatique de confiance. 1. Chemin de mise à l’échelle zkEVM d’Ethereum : preuve en temps réel de L2 Rollup à L1 Le chemin de mise à l’échelle zkEVM d’Ethereum passe par deux étapes : Phase 1 (2022-2024) : L2 zkRollup déplace l’exécution vers la deuxième couche et soumet la preuve de validité au premier étage ; Réduire considérablement les coûts et augmenter le débit, mais apporter de la liquidité et une fragmentation de l’état, L1 est toujours soumis à une réexécution N-of-N. Phase 2 (2025–) : L1 Realtime Proving (RTP) remplace l’exécution lourde par « 1-of-N proof + vérification légère à l’échelle du réseau », améliorant le débit sans sacrifier la décentralisation, et continue d’évoluer. Phase L2 zkRollup : équilibre entre compatibilité et performances de mise à l’échelle En 2022 Au stade de l’épanouissement de l’écosystème Layer2, le fondateur d’Ethereum, Vitalik Buterin, a proposé quatre classifications de ZK-EVM (Type 1-4), révélant systématiquement le compromis structurel entre compatibilité et performance. Ce cadre établit des coordonnées claires pour la feuille de route technique ultérieure de zkRollup : le type 1 est entièrement équivalent : cohérent avec le bytecode Ethereum, avec le coût de migration le plus bas et la preuve la plus lente. Taiko。 Le type 2 est entièrement compatible : optimisations minimales de bas niveau pour une compatibilité maximale. Parcourir、Linea。 Type 2.5 Quasi-compatible : Modifications mineures (gaz/précompilation, etc.) pour les performances. Polygon zkEVM、Kakarot。 Le type 3 est partiellement compatible : modifications plus importantes, peut exécuter la plupart des applications, mais il est difficile de réutiliser entièrement l’infrastructure L1. Ère zkSync。 Niveau de langage de type 4 : abandonner la compatibilité du bytecode, compiler directement du langage de haut niveau au circuit, les meilleures performances mais besoin de reconstruire l’écologie (représentant : Starknet/Cairo). Le modèle actuel L2 zkRollup a mûri : en migrant l’exécution vers la deuxième couche, en soumettant la preuve de validité sur la première couche et en utilisant l’écosystème et la chaîne d’outils Ethereum avec des modifications minimales, il est devenu le principal programme d’expansion et de réduction des frais. L’objet de preuve est le bloc L2 et la transition d’état, tandis que le règlement et la sécurité sont toujours ancrés à L1. Cette architecture améliore considérablement le débit et l’efficacité, et maintient un haut degré de compatibilité avec les développeurs, mais elle apporte également de la liquidité et une fragmentation d’état, et L1 est toujours limité par le goulot d’étranglement d’exécution N-of-N. L1 zkEVM : Les preuves en temps réel remodèlent la logique de vérification légère d’Ethereum En juillet 2025, la Fondation Ethereum a publié un article « Shipping an L1 zkEVM #1 : Realtime Proven » proposant officiellement l’itinéraire L1 zkEVM. L1 zkEVM fait passer Ethereum de la réexécution N-of-N à la preuve 1-of-N + vérification rapide à l’échelle du réseau : Un petit nombre de provers génèrent de courtes preuves pour l’ensemble du transfert d’état EVM, et tous les validateurs n’effectuent que la vérification en temps constant. En partant du principe de sacrifier la décentralisation, la solution réalise la preuve en temps réel L1, améliore en toute sécurité la limite supérieure et le débit du gaz du réseau principal, et réduit considérablement le seuil de matériel de nœud. Son plan d’atterrissage est de remplacer le client d’exécution traditionnel par le client ZK, d’abord en parallèle, et de devenir progressivement la nouvelle norme de la couche de protocole une fois que les mécanismes de performance, de sécurité et d’incitation auront mûri. N de l’ancien paradigme : Tous les validateurs exécutent à plusieurs reprises des transactions de blocs entiers pour vérifier, ce qui est sûr mais a un débit limité et des frais de pointe élevés. 1 de N nouveau paradigme : un petit nombre de prouveurs effectuent le bloc entier et produisent des preuves courtes ; L’ensemble du réseau n’effectue qu’une vérification en temps constant. La validation coûte beaucoup moins cher que la réexécution, augmente en toute sécurité la limite de gaz L1 et réduit les exigences matérielles. Feuille de route L1 zkEVM Trois lignes principales Démonstration en temps réel : Complétez l’ensemble de la preuve de bloc dans un créneau de 12 secondes, en compressant le retard grâce à la parallélisation et à l’accélération matérielle ; Intégration du client et du protocole : interface de vérification de preuve standardisée, facultative d’abord, puis par défaut ; Incitations et sécurité : Établir un marché Prover et un modèle de tarification pour renforcer la résistance à la censure et l’activité du réseau. Ethereum L1 Instant Proof (RTP) consiste à utiliser zkVM pour réexécuter des transactions de blocs hors chaîne et générer des preuves cryptographiques, de sorte que les validateurs n’ont pas besoin de recalculer, mais seulement de recalculer à 1…