Ethereum avança para 10.000 TPS: A nova era de escalabilidade impulsionada pela tecnologia ZK
Ethereum está prestes a celebrar o décimo aniversário do bloco gênesis, após dez anos de exploração, seu roadmap de escalabilidade está se desenvolvendo em uma nova direção. Embora o recente aumento no preço do ETH tenha trazido confiança à comunidade, o que realmente empolga é que, após anos de exploração de escalabilidade L2, o Ethereum L1 finalmente encontrou um caminho confiável para alcançar uma escalabilidade extrema mantendo a máxima descentralização.
Em resumo, a partir de agora, o limite de Gas do Ethereum e o plano de TPS aumentarão várias vezes a cada ano. Os validadores não executarão mais repetidamente cada transação, mas apenas validarão uma prova de conhecimento zero (ZK-proof), para provar que este lote de transações foi executado corretamente, permitindo assim que o TPS da rede subjacente aumente para dezenas de milhares de transações por segundo. Ao mesmo tempo, o L2 também ampliará sua capacidade, alcançando centenas de milhares ou até milhões de TPS, e um novo tipo de L2 chamado "Rollup nativo" funcionará como fragmentos programáveis, oferecendo a mesma segurança que o L1.
Essas propostas, embora não tenham sido formalmente aprovadas pelo processo de governança do Ethereum, baseiam-se nas ideias que Vitalik Buterin começou a explorar em 2017, e recebem o apoio do pesquisador principal da Ethereum Foundation, Justin Drake. Drake afirmou: "Estamos em um ponto de virada crítico na escalabilidade do Ethereum, e estou convencido de que estamos prestes a entrar na era GigaGas do L1 - cerca de 10.000 TPS, e a chave para abrir essa era é o zkEVM e a prova em tempo real."
O objetivo final de Drake é alcançar 10 milhões de TPS na ecologia Ethereum em 10 anos, mas isso significa que nenhuma blockchain única pode atender a esse requisito de throughput. O futuro será, sem dúvida, uma arquitetura de "rede dentro de uma rede": diferentes L2 assumindo diferentes cenários, trade-offs e vantagens, expandindo conjuntamente toda a ecologia para atender à demanda global.
Por que é difícil para o Ethereum L1 escalar em grande escala?
Embora outras blockchains já tenham tentado expandir a capacidade de processamento com hardware e poder computacional mais robustos, o Ethereum sempre teve uma dedicação quase ideológica à descentralização. Do ponto de vista dos maximalistas do ETH, cadeias como certas "blockchains de data center" possuem pontos de risco centralizados de milhões de dólares, e o governo pode revisar transações diretamente nesses nós; mesmo cadeias com requisitos de hardware mais baixos têm custos e demandas de largura de banda que são desanimadores, o que afeta o grau de descentralização.
Comparado a isso, o Ethereum pode até ser executado em um Raspberry Pi, esse design de baixo custo permite que mais de 15.000 a 16.000 nós públicos e milhões de validadores participem da rede, tornando quase impossível censurar transações no Ethereum e conferindo à rede uma grande resiliência contra ataques.
Claro, o custo é uma velocidade extremamente lenta - a TPS atual é de cerca de 18 a 20 transações por segundo, enquanto a TPS de algumas blockchains é de cerca de 1500 transações por segundo.
De certa forma, a arquitetura da blockchain é intrinsecamente ineficiente, um pouco como uma folha de cálculo; sempre que se modifica uma célula, todos os computadores que têm uma cópia precisam recalcular toda a folha antes de poderem atualizar.
Uma Roy, cofundadora de uma empresa de tecnologia ZK, explicou: "O design do Ethereum é para que qualquer pessoa possa acompanhar a rede e reexecutar todas as transações", o que também significa que o volume de transações não pode ser ampliado indefinidamente, pois cada transação precisa ser recalculada por alguém.
É precisamente porque, mantendo a descentralização, o espaço para a expansão da mainnet é limitado, que o Ethereum teve que seguir, em 2020, a controvérsia rota de escalonamento em camadas L2.
Como o ZK pode quebrar o triângulo impossível da blockchain?
O fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, propôs o conceito de "triângulo da impossibilidade da blockchain", descrevendo o dilema de que as blockchains públicas têm dificuldade em alcançar simultaneamente segurança, escalabilidade e descentralização. Quase todas as soluções de escalabilidade só conseguem satisfazer duas dessas três características, sacrificando inevitavelmente a terceira.
Até agora.
Prova de Conhecimento Zero ( ZK-Proof ), descrita por Drake como uma tecnologia de "matemática de nível lunar" -- capaz de provar matematicamente que uma grande quantidade de transações complexas foi executada corretamente, sem revelar os detalhes das transações.
O processo de geração de provas ZK é muito complexo, mas verificar se uma prova é correta é rápido e leve.
Portanto, a visão futura do Ethereum é: em vez de permitir que um monte de nós Raspberry Pi de baixo desempenho recalculam todas as transações, é melhor que os validadores apenas verifiquem o resultado matemático de uma pequena prova ZK.
Uma Roy continua explicando: "Em vez de fazer com que as pessoas executem novamente todas as transações, é melhor apenas dar-lhes uma prova de que essas ações aconteceram para que qualquer pessoa possa verificar a prova sem ter que refazer os cálculos".
Drake até brincou dizendo que, no futuro, o cálculo da prova ZK será tão pequeno que até mesmo o Raspberry Pi Pico de 7 dólares ( terá um desempenho inferior a um décimo do Raspberry Pi comum ) e não precisará de grandes centros de dados.
zkEVM: o roteiro para 10.000 TPS
A Sophia Gold da Fundação Ethereum recentemente publicou uma notícia em seu blog que gerou muito debate na comunidade: no próximo ano, a mainnet L1 pode integrar a máquina virtual Ethereum zkEVM( impulsionada por provas de conhecimento zero ).
É importante notar que muitas explorações práticas da tecnologia ZK começaram realmente com redes L2, por exemplo, uma certa rede L2 incubada pela instituição de Joe Lubin, co-fundador do Ethereum, é uma blockchain pública ZK Rollup 100% compatível com EVM - qualquer aplicação que possa rodar no Ethereum pode rodar sem problemas nessa rede.
A rede até se vê como uma extensão do Ethereum, e recentemente anunciou que irá queimar 20% das taxas de transação ETH para apoiar o retorno de valor do L1.
O responsável pela rede explicou que a tecnologia ZK fornece uma resposta ao triângulo impossível da blockchain: "A mágica do ZK está no fato de que podemos aumentar significativamente o limite de Gas do L1, enquanto a expansão do volume de cálculo não torna a verificação mais complexa".
Ele acrescentou que, à medida que a latência e os custos da geração de provas ZK continuam a cair, somos capazes de lidar com maior throughput, mantendo os requisitos de hardware para verificação extremamente baixos - até mesmo um relógio inteligente pode realizar o trabalho de verificação.
No entanto, a comunidade também não deve ser excessivamente otimista; mesmo que o zkEVM seja integrado com sucesso ao L1 dentro do próximo ano, ele não conseguirá atingir 10.000 TPS no primeiro dia.
Avançar passo a passo, e depois completar em um instante
Ethereum atualmente tem cinco principais clientes de software disponíveis para executar a rede, o que significa que mesmo que algum cliente tenha problemas, a rede não vai parar diretamente como algumas blockchains públicas.
No futuro, na rota de atualização, o Ethereum planeia lançar dois a três clientes modificados que suportam validação ZK, permitindo que os validadores escolham completar a verificação através da verificação de provas de conhecimento zero (ZK-proofs), sem precisar reexecutar cada transação.
Inicialmente, apenas alguns validadores irão mudar para o novo modo de validação, a fim de identificar e corrigir potenciais problemas nos primeiros estágios.
A Ladislaus da equipa de coordenação do protocolo da Fundação Ethereum afirmou: "A transição para um EVM snarkizado será um processo gradual" -- aqui, "snark" refere-se à utilização de provas de conhecimento zero do tipo SNARK.
Os usuários sentirão gradualmente que o limite de Gas do L1 aumentou, ou seja, a capacidade de atividade econômica da rede está a melhorar. Embora a transição do L1 para a verificação ZK exija tempo, a expansão do limite de Gas está praticamente prestes a acontecer.
Na semana passada, o limite de Gas L1 foi aumentado em 22%, atingindo 45 milhões. O pesquisador Dankrad Feist propôs um EIP, sugerindo que os clientes aumentem automaticamente o limite de Gas três vezes por ano. Segundo este plano, em quatro anos a rede principal do Ethereum poderá alcançar cerca de 2000 TPS.
E Justin Drake até sugeriu estender esse ritmo por mais dois anos, para que em 2031 se possa alcançar uma capacidade de 1 gigagas, realizando cerca de 10.000 TPS.
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LayerZeroHero
· 20h atrás
bull啊 L1esta vez realmente tem potencial
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DefiSecurityGuard
· 20h atrás
hmm... reivindicações ambiciosas de tps, mas onde está a auditoria de segurança na implementação zk? vetor de exploração importante se feito errado *não é conselho financeiro*
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GreenCandleCollector
· 20h atrás
Inacreditável, eu não vi e subir para 10 mil dólares com 10 mil tps.
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FundingMartyr
· 20h atrás
gás pode cair para 1u e estará ótimo~
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OnchainArchaeologist
· 20h atrás
Mais alguém está a falar de 10.000 TPS.
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PerpetualLonger
· 20h atrás
Posição completa comprar na baixa了 eth信仰不动摇 短期看跌也要 aumentar a posição
Ethereum chega a uma nova era de escalabilidade impulsionada por tecnologia ZK, podendo atingir milhares de TPS até 2031.
Ethereum avança para 10.000 TPS: A nova era de escalabilidade impulsionada pela tecnologia ZK
Ethereum está prestes a celebrar o décimo aniversário do bloco gênesis, após dez anos de exploração, seu roadmap de escalabilidade está se desenvolvendo em uma nova direção. Embora o recente aumento no preço do ETH tenha trazido confiança à comunidade, o que realmente empolga é que, após anos de exploração de escalabilidade L2, o Ethereum L1 finalmente encontrou um caminho confiável para alcançar uma escalabilidade extrema mantendo a máxima descentralização.
Em resumo, a partir de agora, o limite de Gas do Ethereum e o plano de TPS aumentarão várias vezes a cada ano. Os validadores não executarão mais repetidamente cada transação, mas apenas validarão uma prova de conhecimento zero (ZK-proof), para provar que este lote de transações foi executado corretamente, permitindo assim que o TPS da rede subjacente aumente para dezenas de milhares de transações por segundo. Ao mesmo tempo, o L2 também ampliará sua capacidade, alcançando centenas de milhares ou até milhões de TPS, e um novo tipo de L2 chamado "Rollup nativo" funcionará como fragmentos programáveis, oferecendo a mesma segurança que o L1.
Essas propostas, embora não tenham sido formalmente aprovadas pelo processo de governança do Ethereum, baseiam-se nas ideias que Vitalik Buterin começou a explorar em 2017, e recebem o apoio do pesquisador principal da Ethereum Foundation, Justin Drake. Drake afirmou: "Estamos em um ponto de virada crítico na escalabilidade do Ethereum, e estou convencido de que estamos prestes a entrar na era GigaGas do L1 - cerca de 10.000 TPS, e a chave para abrir essa era é o zkEVM e a prova em tempo real."
O objetivo final de Drake é alcançar 10 milhões de TPS na ecologia Ethereum em 10 anos, mas isso significa que nenhuma blockchain única pode atender a esse requisito de throughput. O futuro será, sem dúvida, uma arquitetura de "rede dentro de uma rede": diferentes L2 assumindo diferentes cenários, trade-offs e vantagens, expandindo conjuntamente toda a ecologia para atender à demanda global.
Por que é difícil para o Ethereum L1 escalar em grande escala?
Embora outras blockchains já tenham tentado expandir a capacidade de processamento com hardware e poder computacional mais robustos, o Ethereum sempre teve uma dedicação quase ideológica à descentralização. Do ponto de vista dos maximalistas do ETH, cadeias como certas "blockchains de data center" possuem pontos de risco centralizados de milhões de dólares, e o governo pode revisar transações diretamente nesses nós; mesmo cadeias com requisitos de hardware mais baixos têm custos e demandas de largura de banda que são desanimadores, o que afeta o grau de descentralização.
Comparado a isso, o Ethereum pode até ser executado em um Raspberry Pi, esse design de baixo custo permite que mais de 15.000 a 16.000 nós públicos e milhões de validadores participem da rede, tornando quase impossível censurar transações no Ethereum e conferindo à rede uma grande resiliência contra ataques.
Claro, o custo é uma velocidade extremamente lenta - a TPS atual é de cerca de 18 a 20 transações por segundo, enquanto a TPS de algumas blockchains é de cerca de 1500 transações por segundo.
De certa forma, a arquitetura da blockchain é intrinsecamente ineficiente, um pouco como uma folha de cálculo; sempre que se modifica uma célula, todos os computadores que têm uma cópia precisam recalcular toda a folha antes de poderem atualizar.
Uma Roy, cofundadora de uma empresa de tecnologia ZK, explicou: "O design do Ethereum é para que qualquer pessoa possa acompanhar a rede e reexecutar todas as transações", o que também significa que o volume de transações não pode ser ampliado indefinidamente, pois cada transação precisa ser recalculada por alguém.
É precisamente porque, mantendo a descentralização, o espaço para a expansão da mainnet é limitado, que o Ethereum teve que seguir, em 2020, a controvérsia rota de escalonamento em camadas L2.
Como o ZK pode quebrar o triângulo impossível da blockchain?
O fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, propôs o conceito de "triângulo da impossibilidade da blockchain", descrevendo o dilema de que as blockchains públicas têm dificuldade em alcançar simultaneamente segurança, escalabilidade e descentralização. Quase todas as soluções de escalabilidade só conseguem satisfazer duas dessas três características, sacrificando inevitavelmente a terceira.
Até agora.
Prova de Conhecimento Zero ( ZK-Proof ), descrita por Drake como uma tecnologia de "matemática de nível lunar" -- capaz de provar matematicamente que uma grande quantidade de transações complexas foi executada corretamente, sem revelar os detalhes das transações.
O processo de geração de provas ZK é muito complexo, mas verificar se uma prova é correta é rápido e leve.
Portanto, a visão futura do Ethereum é: em vez de permitir que um monte de nós Raspberry Pi de baixo desempenho recalculam todas as transações, é melhor que os validadores apenas verifiquem o resultado matemático de uma pequena prova ZK.
Uma Roy continua explicando: "Em vez de fazer com que as pessoas executem novamente todas as transações, é melhor apenas dar-lhes uma prova de que essas ações aconteceram para que qualquer pessoa possa verificar a prova sem ter que refazer os cálculos".
Drake até brincou dizendo que, no futuro, o cálculo da prova ZK será tão pequeno que até mesmo o Raspberry Pi Pico de 7 dólares ( terá um desempenho inferior a um décimo do Raspberry Pi comum ) e não precisará de grandes centros de dados.
zkEVM: o roteiro para 10.000 TPS
A Sophia Gold da Fundação Ethereum recentemente publicou uma notícia em seu blog que gerou muito debate na comunidade: no próximo ano, a mainnet L1 pode integrar a máquina virtual Ethereum zkEVM( impulsionada por provas de conhecimento zero ).
É importante notar que muitas explorações práticas da tecnologia ZK começaram realmente com redes L2, por exemplo, uma certa rede L2 incubada pela instituição de Joe Lubin, co-fundador do Ethereum, é uma blockchain pública ZK Rollup 100% compatível com EVM - qualquer aplicação que possa rodar no Ethereum pode rodar sem problemas nessa rede.
A rede até se vê como uma extensão do Ethereum, e recentemente anunciou que irá queimar 20% das taxas de transação ETH para apoiar o retorno de valor do L1.
O responsável pela rede explicou que a tecnologia ZK fornece uma resposta ao triângulo impossível da blockchain: "A mágica do ZK está no fato de que podemos aumentar significativamente o limite de Gas do L1, enquanto a expansão do volume de cálculo não torna a verificação mais complexa".
Ele acrescentou que, à medida que a latência e os custos da geração de provas ZK continuam a cair, somos capazes de lidar com maior throughput, mantendo os requisitos de hardware para verificação extremamente baixos - até mesmo um relógio inteligente pode realizar o trabalho de verificação.
No entanto, a comunidade também não deve ser excessivamente otimista; mesmo que o zkEVM seja integrado com sucesso ao L1 dentro do próximo ano, ele não conseguirá atingir 10.000 TPS no primeiro dia.
Avançar passo a passo, e depois completar em um instante
Ethereum atualmente tem cinco principais clientes de software disponíveis para executar a rede, o que significa que mesmo que algum cliente tenha problemas, a rede não vai parar diretamente como algumas blockchains públicas.
No futuro, na rota de atualização, o Ethereum planeia lançar dois a três clientes modificados que suportam validação ZK, permitindo que os validadores escolham completar a verificação através da verificação de provas de conhecimento zero (ZK-proofs), sem precisar reexecutar cada transação.
Inicialmente, apenas alguns validadores irão mudar para o novo modo de validação, a fim de identificar e corrigir potenciais problemas nos primeiros estágios.
A Ladislaus da equipa de coordenação do protocolo da Fundação Ethereum afirmou: "A transição para um EVM snarkizado será um processo gradual" -- aqui, "snark" refere-se à utilização de provas de conhecimento zero do tipo SNARK.
Os usuários sentirão gradualmente que o limite de Gas do L1 aumentou, ou seja, a capacidade de atividade econômica da rede está a melhorar. Embora a transição do L1 para a verificação ZK exija tempo, a expansão do limite de Gas está praticamente prestes a acontecer.
Na semana passada, o limite de Gas L1 foi aumentado em 22%, atingindo 45 milhões. O pesquisador Dankrad Feist propôs um EIP, sugerindo que os clientes aumentem automaticamente o limite de Gas três vezes por ano. Segundo este plano, em quatro anos a rede principal do Ethereum poderá alcançar cerca de 2000 TPS.
E Justin Drake até sugeriu estender esse ritmo por mais dois anos, para que em 2031 se possa alcançar uma capacidade de 1 gigagas, realizando cerca de 10.000 TPS.