Експансія Ethereum нового часу: реальний доказ та нативний Rollup

Ethereum вже вступає в нову еру масштабування, де технологія нульових знань стає ключовим рушійним фактором. У цій статті буде обговорено технологічні труднощі реального часу, логіку участі доказувачів, виклики безпеки під час переходу L1, а також як рідний Rollup може стати остаточною формою ZK масштабування.

Реальний доказ: ключова частина розширення Ethereum

Реальний доказ є ключовою точкою прориву для Етер у напрямку високої продуктивності. Він вказує на генерування ZK-доказу для блоку мережі Ethereum за менше ніж 12 секунд. Після його реалізації Ethereum зможе вбудувати логіку перевірки блоків у сам протокол, значно підвищуючи ліміт Gas при забезпеченні перевірності, що дозволить масштабувати L1.

Реалізація реального доказу потребує не лише технології zkVM, але й змін на рівні протоколу Ethereum. Очікується, що оновлення Glamsterdam наступного року впровадить механізм "декуплювання валідації блоків та миттєвого виконання", що надасть доказникам більше часу для генерації zkEVM доказів.

Деяка технічна команда вже випустила останню версію SP1 Hypercube zkVM, яка може в реальному часі генерувати докази для 93% блоків основної мережі на кластері з 200 GPU. Вони впевнені, що до кінця цього року зможуть підвищити ймовірність успіху до 99%.

Ethereum також розглядає можливість скорочення часу блокування з 12 секунд до 6 секунд, що покращить досвід користувачів і швидкість підтвердження транзакцій, але також створить додатковий тиск на доказувачів. Проте враховуючи, що технологія ZK щорічно може покращити продуктивність у 10 разів, віримо, що це виклик буде подолано.

Апаратура для ZK-доказників Ethereum

Своєчасна генерація ZK доказів потребує потужних обчислювальних ресурсів. Попередня технічна мета, встановлена Фондом Ethereum для довірителів, полягає в тому, щоб вартість обладнання не перевищувала 100 000 доларів, а споживання електроенергії було менше 10 кВт.

Дехто вважає, що ця вимога надто висока, але насправді обов'язки доказувача та валідатора різні. Валідатори запускають вузли для участі в консенсусі, тоді як завдання доказувача полягає в генерації ZK доказів. Як тільки доказ згенеровано, мережа лише повинна перевірити, чи є цей доказ правильним, не повторюючи виконання транзакції.

Наразі апаратна конфігурація на 100 тисяч доларів є лише початковою метою. Очікується, що до початку наступного року потреба в GPU знизиться до приблизно 16 графічних карт, а загальні витрати будуть контролюватися в межах від 10 до 30 тисяч доларів.

Деяка команда вже побудувала децентралізовану мережу з сотень доказувачів на тестовій мережі. Система використовує механізм змагального доказу, що дозволяє учасникам з коротшим часом та нижчими витратами перемагати, формуючи механізм, подібний до аукціону потужності. Це означає, що в майбутньому Ethereum, керованому ZK, дух майнінгу відродиться в іншій формі.

Перехід на основну мережу з архітектурою ZK: виклики системної міграції

Перехід основної мережі Ethereum L1 на архітектуру ZK є суттєвим технічним викликом, що вимагає реконструкції протокольного рівня та врахування різних потенційних ризиків. Можливі ризики включають вставлення "вбивці доказів" зловмисними атаками, що призводить до збою механізму верифікації, або різке зниження активності в мережі, що вплине на її стійкість.

Весь процес переходу може зайняти кілька років. ZK віртуальна машина, як рання технологія, може містити вразливості, але з розвитком екосистеми її життєздатність та надійність можуть бути покращені за рахунок різноманітних систем доказів, вдосконалення механізмів стимулювання, формальної верифікації тощо.

Ethereum також планує провести архітектурну реконструкцію шару консенсусу, створивши нову структуру під назвою "Beam Chain", мета якої – бути дружньою до ZK з самого початку проектування. У майбутньому вся робота з валідації даних в Ethereum може бути виконана на процесорі звичайного ноутбука.

Основна мережа "Snark-Хімізація": Перспективи рідного Rollup

Зі впровадженням zkEVM в основну мережу Ethereum почала виникати концепція рідного Rollup. Поточні Rollup використовують незалежну систему доказів, і між ними та основною мережею Ethereum існує певна довіра. А бачення рідного Rollup полягає в тому, щоб дозволити перевірникам L1 Ethereum безпосередньо перевіряти докази зміни стану Rollup, реалізуючи справжній L2, перевірений основною мережею та захищений нею.

Це вимагатиме додавання коду "execute precompile" до клієнта Ethereum L1, що дозволить валідаторам безпосередньо перевіряти ZK докази зміни стану, згенеровані L2. Якщо це буде реалізовано, у майбутньому як транзакції на L1, так і на рідному Rollup будуть остаточно врегульовані і забезпечені однією й тією ж групою валідаторів Ethereum, рівень довіри буде абсолютно однаковим.

Нативний Rollup може бути гетерогенним, надаючи користувачам більш різноманітний і диференційований досвід використання. Хоча це ще не було офіційно внесено до дорожньої карти Ethereum, запуск zkEVM і реконструкція архітектури L1 зробили попередні інтерфейси та логіку попередньої компіляції передбачуваною технічною тенденцією.

В процесі перетворення EVM у Snark та просунення нативного Rollup, Ethereum має високий рівень технічної синергії. Цей процес все ще потребує управління спільнотою, формування пропозицій щодо поліпшення Ethereum та впровадження під час хард-форку. За оптимістичними прогнозами, наприкінці року можуть бути подані відповідні пропозиції, а також запроваджені під час форку після оновлення Glamsterdam. Проте цей графік все ще має високу невизначеність, тому його слід розглядати з обережністю.

!