La "fin ZK" d'Ethereum : une révolution architecturale qui redéfinit Layer 1
Pour ceux qui suivent de près le développement technologique d'Ethereum, le récent article de blog publié par les ingénieurs d'Ethereum intitulé « Livraison de L1 zkEVM #1 : Preuves en temps réel » revêt une grande importance. Bien qu'il ne représente que les conceptions techniques de l'équipe de développement principal d'Ethereum et ne soit pas encore entré dans le processus EIP, il reste encore un long chemin à parcourir avant de devenir une solution établie pour la mise à niveau du réseau principal, les signaux qu'il émet ne doivent pas être sous-estimés.
Cet article présente clairement le plan de développement central futur d'Ethereum : intégrer de manière complète et approfondie la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance à tous les niveaux du protocole Layer 1, avec une couverture totale allant du niveau de consensus au niveau d'exécution. Selon cette feuille de route technologique, la première étape clé consiste à mettre à niveau les EVM de chaque nœud pour les transformer en zkEVM. Cela permettra aux nœuds de générer simultanément des preuves à divulgation nulle de connaissance correspondantes lors de l'exécution des transactions et de l'exécution des contrats intelligents, fournissant ainsi aux nœuds de validation une base pour vérifier la justesse de cette exécution.
Ce n'est pas une simple itération technique, mais une révolution architecturale comparable à "The Merge". Elle vise à résoudre fondamentalement les multiples défis auxquels Ethereum est confronté en matière d'évolutivité, de sécurité et de modèles économiques. Alors, pourquoi Ethereum choisit-il de "parier pleinement" sur ZK à ce moment-là ? Quelle logique profonde se cache derrière ce changement stratégique ? Comment cela va-t-il redéfinir notre connaissance de l'écosystème L1 et même de l'ensemble de l'écosystème L2 ?
Cet article s'appuiera sur les recherches existantes pour vous narrer la grande histoire de "ZK Finality" d'Ethereum, et analysera les motivations, les actions et les impacts profonds qui la sous-tendent.
I. Du "réexécution" au "vérification de preuve" : un changement de paradigme
Le concept de ZK pour Ethereum repose sur une refonte paradigmatique du mécanisme de validation de consensus. La feuille de route L1 zkEVM récemment publiée fournit un chemin technique clair pour cette transformation.
Modèle actuel : Réexécution
Actuellement, lorsqu'un nouveau bloc est proposé, tous les nœuds validateurs du réseau doivent indépendamment et complètement réexécuter chaque transaction dans ce bloc pour calculer et vérifier si la racine d'état finale est cohérente avec celle déclarée par le proposeur. Ce processus est gourmand en ressources et constitue le principal goulot d'étranglement de la capacité de traitement d'Ethereum L1.
Modèle futur : Vérification de preuve
Sous la nouvelle architecture L1 zkEVM, le constructeur de blocs génère, en même temps que le bloc, une preuve de validité ZK concise. Les autres validateurs, après avoir reçu le bloc et la preuve, n'auront plus besoin de réexécuter les transactions, il leur suffira de valider cette preuve cryptographique. Étant donné que le coût de calcul pour "valider une preuve ZK" est inférieur de plusieurs ordres de grandeur à celui de "réexécuter des transactions", et plus important encore, le temps nécessaire pour valider une preuve est presque indépendant du nombre de transactions couvertes par cette preuve, cela permet à Ethereum d'augmenter considérablement la limite de Gas des blocs pour accueillir plus de transactions, sans augmenter de manière significative le seuil matériel des validateurs. Il a été mentionné que la limite de Gas de L1 pourrait être multipliée par 10 grâce à cela, et même atteindre 100 fois dans un avenir plus lointain, réalisant ainsi l'expansion de L1 tout en maintenant la décentralisation.
En somme, le futur de l'Ethereum L1 sera architecturé de manière très similaire à un immense ZK-Rollup natif, ce qui permettra à l'Ethereum L1 lui-même de devenir "la plus grande application ZK au monde".
Normes techniques strictes
L'équipe d'Ethereum a établi des normes techniques extrêmement strictes pour la mise en œuvre de L1 zkEVM, réduisant la latence et augmentant le débit tout en garantissant la sécurité et l'engagement envers la décentralisation.
Délai de preuve (99 % percentile ) : moins de 10 secondes
Sécurité cryptographique : 128 bits ( lancement initial minimum 100 bits )
Taille de la preuve : inférieure à 300 KiB
Coût du matériel des validateurs : ne dépassant pas 100 000 dollars
Consommation d'énergie des validateurs : inférieure à 10 kW
Modèle de sécurité de multiples preuves
Pour prévenir les vulnérabilités inconnues qui pourraient exister dans une implémentation unique de zkEVM, cette feuille de route introduit un mécanisme de sécurité appelé "Multi-Proof". Cela exige qu'il y ait plusieurs preuves générées par différentes équipes pour la validité d'un même bloc. Le client des validateurs téléchargera et vérifiera ces preuves provenant de sources différentes. Ce n'est que lorsque plusieurs preuves indépendantes sont toutes validées que le bloc sera accepté par la couche de consensus. C'est essentiellement une extension et une élévation du concept de "diversité des clients" d'Ethereum au niveau de la couche de preuve, introduisant des redondances et de la diversité de manière contraignante par le protocole, fournissant ainsi une défense en profondeur pour le L1 et renforçant la robustesse du protocole.
Deuxièmement, pourquoi Ethereum doit-il être "complètement ZK" ?
Ethereum adopte pleinement la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance, ce qui constitue une transformation stratégique majeure basée sur une réflexion approfondie sur son modèle économique, son environnement concurrentiel et les besoins futurs du marché.
Tout d'abord, il s'agit d'une importante révision du modèle économique "centré sur L2". Après l'introduction du mécanisme blob par l'EIP-4844, bien qu'il ait réussi à réduire les coûts de transaction de Layer 2, cela a également eu des effets secondaires inattendus - une diminution sévère de la capacité de capture de valeur de Layer 1. La chute brutale des revenus des frais de transaction L1 et du montant d'ETH détruit a directement impacté les attentes de déflation de l'ETH, entraînant une performance décevante du prix des pièces et une montée des mécontentements au sein de la communauté. En mettant à niveau l'EVM vers zkEVM, les nœuds de validation peuvent passer d'un mode "réexécution" chronophage à un mode "validation" efficace, ce qui réduira considérablement la latence de L1 et augmentera le débit. Ainsi, Ethereum pourra de nouveau attirer des transactions à haute valeur exigeant une sécurité et une finalité instantanées, augmentant les revenus des frais de L1, réactivant le mécanisme de destruction de l'EIP-1559 et rétablissant l'équilibre des relations économiques entre L1 et L2.
Deuxièmement, il s'agit d'une stratégie asymétrique pour faire face à la concurrence des blockchains publiques haute performance. Face aux performances impressionnantes en matière de TPS des nouvelles générations de L1 telles que Solana et Sui, Ethereum a choisi une voie de compétition unique. Il n'a pas imité ses concurrents en sacrifiant le degré de décentralisation (comme en augmentant considérablement le seuil matériel des validateurs ou en réduisant le nombre de nœuds de validation) pour améliorer les performances, mais a plutôt utilisé la technologie ZK pour réaliser un saut de performance en transformant le travail de validation de "replay coûteux" en "validation bon marché", tout en maintenant son réseau de validateurs de millions comme un atout clé. Cette stratégie vise à consolider la protection d'Ethereum en matière de décentralisation et de sécurité, tout en améliorant les performances, cherchant à atteindre une combinaison de sécurité et de haute performance.
Enfin, ceci est une disposition prospective pour accueillir la vague RWA et la finance institutionnelle. La tokenisation RWA est largement considérée comme la prochaine opportunité de marché de plusieurs milliers de milliards pour la blockchain. Avec l'entrée des géants financiers tels que BlackRock et Franklin Templeton, des exigences sans précédent en matière de performance, de sécurité, de confidentialité et de conformité sont imposées aux blockchains sous-jacentes. Bien que Solana et Sui aient des performances exceptionnelles en tant que L1, le nombre relativement faible de nœuds de validation et leur degré de centralisation élevé, ainsi que leur passé de pannes, rendent leur sécurité et leur stabilité insuffisantes pour répondre aux besoins des activités financières de haute valeur. D'autre part, divers OP Rollup dans l'écosystème Ethereum (comme Base, MegaETH) offrent de bonnes performances et bénéficient d'une bonne sécurité grâce à la réécriture d'état L1, mais leur période de défi de 7 jours représente une exposition au risque inacceptable pour le règlement financier de haute valeur. En revanche, le degré de finalité cryptographique offert par la technologie ZK, ainsi que la capacité à prouver la conformité sans divulguer de données sensibles (comme prouver qu'une adresse a passé le KYC), correspondent parfaitement aux besoins fondamentaux de la finance institutionnelle. Si la mise à niveau zkEVM peut effectivement augmenter le débit, alors l'écosystème Ethereum intégrant nativement la technologie ZK (L1 + ZK Rollup) réalisera une combinaison de "performance, sécurité, stabilité" et deviendra la couche de règlement mondial idéale pour accueillir la vague RWA.
Trois, l'aboutissement de ZK est en action
Les signes de la fin ZK d'Ethereum ont déjà commencé à se manifester, à part le blog récemment publié par un certain ingénieur :
Dès avril 2023, une idée très prometteuse a été avancée : remplacer l'EVM actuel par une architecture de jeu d'instructions RISC-V plus conviviale pour les ZK. Les partisans estiment qu'en comparaison avec la performance peu efficace de l'EVM lors de la génération de circuits ZK, l'architecture plus simple du RISC-V pourrait offrir un bond d'efficacité en termes de preuves. Bien que cette proposition ait suscité des controverses en raison de sa capacité à bouleverser l'écosystème existant, elle a défini une "étoile polaire" claire pour la ZKisation d'Ethereum - clarifiant les normes idéales du zkEVM et indiquant la direction pour l'optimisation.
Lors de l'atelier de Berlin en juin 2023, un chercheur de la fondation Ethereum a clairement annoncé qu'Ethereum "parierait pleinement sur ZK" pour l'extension L1. Cette déclaration confirme la détermination ferme de l'équipe de développement principale.
La fin des ZK d'Ethereum n'est certainement pas "un discours en l'air". Bien que les Optimistic Rollups dominent encore ZK Rollups sur plusieurs indicateurs clés, les divers obstacles à l'application pratique de la technologie ZK sont en train d'être surmontés un par un. Les trois principales raisons fondamentales qui ont historiquement causé le retard sévère des ZK Rollups :
Tout d'abord, il y a la complexité technique et les goulets d'étranglement en matière de performance : dans le passé, il était considéré comme extrêmement difficile, lent et coûteux de générer des preuves ZK pour le calcul EVM générique, voire même impraticable sur le plan computationnel.
Deuxièmement, il y a un écart dans l'expérience des développeurs : ORU a réalisé une compatibilité EVM élevée dès le départ, tandis que les premiers ZKR (comme les premières versions de StarkNet) n'étaient pas compatibles avec l'EVM, ce qui obligeait les développeurs à apprendre un tout nouveau langage de programmation, représentant un seuil d'entrée très élevé.
Enfin, il y a la fragmentation de la liquidité et l'effet de réseau : ORU a rassemblé un grand nombre d'utilisateurs et de liquidités grâce à son avantage de premier arrivé, créant ainsi un puissant effet de réseau.
Cependant, ces obstacles historiques sont en train d'être surmontés un par un.
En ce qui concerne la vitesse de preuve, grâce aux avancées des nouveaux algorithmes de preuve tels que PLONK et STARKs, ainsi qu'au développement des technologies d'accélération matérielle comme les GPU, FPGA et même ASIC, le temps de génération des preuves ZK a été considérablement réduit. Par exemple, le SP1 zkVM d'une certaine entreprise peut désormais prouver 93 % des blocs du réseau principal Ethereum en moyenne en 10,3 secondes, ce qui est très proche de l'objectif de 10 secondes fixé par la Fondation Ethereum.
En termes de compatibilité, le zkEVM a connu une évolution progressive de la compatibilité de Type 4 à Type 1. Aujourd'hui, des projets tels que Scroll, Taiko et Polygon zkEVM peuvent atteindre une équivalence EVM presque parfaite (atteignant les normes de Type 2 voire de Type 1), éliminant fondamentalement l'écart d'expérience développeur par rapport à l'ORU. De plus, le modèle de sécurité Multi-Proof de la ZK sur L1 repose sur plusieurs systèmes de preuve indépendants, et le développement florissant de la piste zkEVM actuelle jette les bases pour réaliser ce modèle de sécurité.
En résumé, les principaux obstacles historiques qui ont freiné la technologie ZK - la performance et la compatibilité - sont en train d'être rapidement surmontés. La technologie est désormais pleinement préparée pour des applications pratiques à grande échelle, mais l'image stéréotypée selon laquelle la technologie ZK est "lente, coûteuse et difficile" a rendu les gens réticents à l'accepter pour le moment. La vision de l'équipe centrale d'Ethereum de "faire d'Ethereum la plus grande application ZK au monde" soutient véritablement la technologie ZK moderne et sonne le clairon pour un investissement massif dans des applications pratiques.
Quatre, transformation de l'écosystème ROLLUP
NATIVE ROLLUP construit une autoroute pour ZK ROLLUP
La ZK-ification complète de l'Ethereum L1 redéfinira fondamentalement le paysage concurrentiel de Layer 2, dont le changement le plus révolutionnaire est l'introduction du "Rollup natif" (Native Rollup). Actuellement, le ZK-Rollup nécessite le déploiement sur L1 de contrats intelligents de validateurs complexes contenant des milliers de lignes de code pour vérifier les preuves ZK soumises par L2, ce qui augmente non seulement la difficulté de développement, mais entraîne également des risques de sécurité en raison des divers niveaux de compétences des développeurs. Une fois le zkEVM mis en œuvre sur L1, une fonction de précompilation EXECUTE sera introduite, permettant au ZK Rollup d'appeler directement la logique de validation intégrée au protocole L1 à partir des contrats intelligents sur L1, sans avoir à rédiger soi-même de contrats.
Ce changement apporte trois avantages au ZK-Rollup :
Tout d'abord, il y a une amélioration fondamentale de la sécurité, les équipes de projet Rollup peuvent totalement externaliser le défi d'ingénierie énorme de la construction et de la maintenance des validateurs EVM vers L1, simplifiant ainsi les problèmes techniques complexes en un appel de code.
Ensuite, il a réalisé une véritable équivalence EVM et une compatibilité ascendante, avec une synchronisation native Rollup et L1, sans processus de gouvernance indépendant ;
Enfin, il y a une amélioration significative du rapport coût-efficacité, l'utilisation de la fonction précompilée intégrée au protocole L1 évite les frais d'exécution par interprétation de la machine virtuelle, et l'efficacité de la validation est plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle de l'implémentation des contrats intelligents, ce qui devrait considérablement réduire les coûts d'exploitation des ZK Rollup.
Cette fonctionnalité de Native Rollup équivaut à ce qu'Ethereum L1 offre gratuitement un standard hautement
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gas_fee_therapist
· Il y a 7h
zk est le seul remède d'Ethereum
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BearMarketGardener
· 07-29 23:50
Il court encore trop vite, je ne peux plus suivre le rythme.
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ChainWatcher
· 07-29 23:47
Je ne réussis à rien, mais je suis le meilleur en Trading des cryptomonnaies.
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GateUser-c799715c
· 07-29 23:40
Vitalik Buterin cette fois-ci a vraiment joué gros.
Ethereum entièrement ZK : une révolution architecturale pour refondre le Layer 1
La "fin ZK" d'Ethereum : une révolution architecturale qui redéfinit Layer 1
Pour ceux qui suivent de près le développement technologique d'Ethereum, le récent article de blog publié par les ingénieurs d'Ethereum intitulé « Livraison de L1 zkEVM #1 : Preuves en temps réel » revêt une grande importance. Bien qu'il ne représente que les conceptions techniques de l'équipe de développement principal d'Ethereum et ne soit pas encore entré dans le processus EIP, il reste encore un long chemin à parcourir avant de devenir une solution établie pour la mise à niveau du réseau principal, les signaux qu'il émet ne doivent pas être sous-estimés.
Cet article présente clairement le plan de développement central futur d'Ethereum : intégrer de manière complète et approfondie la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance à tous les niveaux du protocole Layer 1, avec une couverture totale allant du niveau de consensus au niveau d'exécution. Selon cette feuille de route technologique, la première étape clé consiste à mettre à niveau les EVM de chaque nœud pour les transformer en zkEVM. Cela permettra aux nœuds de générer simultanément des preuves à divulgation nulle de connaissance correspondantes lors de l'exécution des transactions et de l'exécution des contrats intelligents, fournissant ainsi aux nœuds de validation une base pour vérifier la justesse de cette exécution.
Ce n'est pas une simple itération technique, mais une révolution architecturale comparable à "The Merge". Elle vise à résoudre fondamentalement les multiples défis auxquels Ethereum est confronté en matière d'évolutivité, de sécurité et de modèles économiques. Alors, pourquoi Ethereum choisit-il de "parier pleinement" sur ZK à ce moment-là ? Quelle logique profonde se cache derrière ce changement stratégique ? Comment cela va-t-il redéfinir notre connaissance de l'écosystème L1 et même de l'ensemble de l'écosystème L2 ?
Cet article s'appuiera sur les recherches existantes pour vous narrer la grande histoire de "ZK Finality" d'Ethereum, et analysera les motivations, les actions et les impacts profonds qui la sous-tendent.
I. Du "réexécution" au "vérification de preuve" : un changement de paradigme
Le concept de ZK pour Ethereum repose sur une refonte paradigmatique du mécanisme de validation de consensus. La feuille de route L1 zkEVM récemment publiée fournit un chemin technique clair pour cette transformation.
Modèle actuel : Réexécution Actuellement, lorsqu'un nouveau bloc est proposé, tous les nœuds validateurs du réseau doivent indépendamment et complètement réexécuter chaque transaction dans ce bloc pour calculer et vérifier si la racine d'état finale est cohérente avec celle déclarée par le proposeur. Ce processus est gourmand en ressources et constitue le principal goulot d'étranglement de la capacité de traitement d'Ethereum L1.
Modèle futur : Vérification de preuve Sous la nouvelle architecture L1 zkEVM, le constructeur de blocs génère, en même temps que le bloc, une preuve de validité ZK concise. Les autres validateurs, après avoir reçu le bloc et la preuve, n'auront plus besoin de réexécuter les transactions, il leur suffira de valider cette preuve cryptographique. Étant donné que le coût de calcul pour "valider une preuve ZK" est inférieur de plusieurs ordres de grandeur à celui de "réexécuter des transactions", et plus important encore, le temps nécessaire pour valider une preuve est presque indépendant du nombre de transactions couvertes par cette preuve, cela permet à Ethereum d'augmenter considérablement la limite de Gas des blocs pour accueillir plus de transactions, sans augmenter de manière significative le seuil matériel des validateurs. Il a été mentionné que la limite de Gas de L1 pourrait être multipliée par 10 grâce à cela, et même atteindre 100 fois dans un avenir plus lointain, réalisant ainsi l'expansion de L1 tout en maintenant la décentralisation.
En somme, le futur de l'Ethereum L1 sera architecturé de manière très similaire à un immense ZK-Rollup natif, ce qui permettra à l'Ethereum L1 lui-même de devenir "la plus grande application ZK au monde".
Normes techniques strictes
L'équipe d'Ethereum a établi des normes techniques extrêmement strictes pour la mise en œuvre de L1 zkEVM, réduisant la latence et augmentant le débit tout en garantissant la sécurité et l'engagement envers la décentralisation.
Délai de preuve (99 % percentile ) : moins de 10 secondes Sécurité cryptographique : 128 bits ( lancement initial minimum 100 bits ) Taille de la preuve : inférieure à 300 KiB Coût du matériel des validateurs : ne dépassant pas 100 000 dollars Consommation d'énergie des validateurs : inférieure à 10 kW
Modèle de sécurité de multiples preuves
Pour prévenir les vulnérabilités inconnues qui pourraient exister dans une implémentation unique de zkEVM, cette feuille de route introduit un mécanisme de sécurité appelé "Multi-Proof". Cela exige qu'il y ait plusieurs preuves générées par différentes équipes pour la validité d'un même bloc. Le client des validateurs téléchargera et vérifiera ces preuves provenant de sources différentes. Ce n'est que lorsque plusieurs preuves indépendantes sont toutes validées que le bloc sera accepté par la couche de consensus. C'est essentiellement une extension et une élévation du concept de "diversité des clients" d'Ethereum au niveau de la couche de preuve, introduisant des redondances et de la diversité de manière contraignante par le protocole, fournissant ainsi une défense en profondeur pour le L1 et renforçant la robustesse du protocole.
Deuxièmement, pourquoi Ethereum doit-il être "complètement ZK" ?
Ethereum adopte pleinement la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance, ce qui constitue une transformation stratégique majeure basée sur une réflexion approfondie sur son modèle économique, son environnement concurrentiel et les besoins futurs du marché.
Tout d'abord, il s'agit d'une importante révision du modèle économique "centré sur L2". Après l'introduction du mécanisme blob par l'EIP-4844, bien qu'il ait réussi à réduire les coûts de transaction de Layer 2, cela a également eu des effets secondaires inattendus - une diminution sévère de la capacité de capture de valeur de Layer 1. La chute brutale des revenus des frais de transaction L1 et du montant d'ETH détruit a directement impacté les attentes de déflation de l'ETH, entraînant une performance décevante du prix des pièces et une montée des mécontentements au sein de la communauté. En mettant à niveau l'EVM vers zkEVM, les nœuds de validation peuvent passer d'un mode "réexécution" chronophage à un mode "validation" efficace, ce qui réduira considérablement la latence de L1 et augmentera le débit. Ainsi, Ethereum pourra de nouveau attirer des transactions à haute valeur exigeant une sécurité et une finalité instantanées, augmentant les revenus des frais de L1, réactivant le mécanisme de destruction de l'EIP-1559 et rétablissant l'équilibre des relations économiques entre L1 et L2.
Deuxièmement, il s'agit d'une stratégie asymétrique pour faire face à la concurrence des blockchains publiques haute performance. Face aux performances impressionnantes en matière de TPS des nouvelles générations de L1 telles que Solana et Sui, Ethereum a choisi une voie de compétition unique. Il n'a pas imité ses concurrents en sacrifiant le degré de décentralisation (comme en augmentant considérablement le seuil matériel des validateurs ou en réduisant le nombre de nœuds de validation) pour améliorer les performances, mais a plutôt utilisé la technologie ZK pour réaliser un saut de performance en transformant le travail de validation de "replay coûteux" en "validation bon marché", tout en maintenant son réseau de validateurs de millions comme un atout clé. Cette stratégie vise à consolider la protection d'Ethereum en matière de décentralisation et de sécurité, tout en améliorant les performances, cherchant à atteindre une combinaison de sécurité et de haute performance.
Enfin, ceci est une disposition prospective pour accueillir la vague RWA et la finance institutionnelle. La tokenisation RWA est largement considérée comme la prochaine opportunité de marché de plusieurs milliers de milliards pour la blockchain. Avec l'entrée des géants financiers tels que BlackRock et Franklin Templeton, des exigences sans précédent en matière de performance, de sécurité, de confidentialité et de conformité sont imposées aux blockchains sous-jacentes. Bien que Solana et Sui aient des performances exceptionnelles en tant que L1, le nombre relativement faible de nœuds de validation et leur degré de centralisation élevé, ainsi que leur passé de pannes, rendent leur sécurité et leur stabilité insuffisantes pour répondre aux besoins des activités financières de haute valeur. D'autre part, divers OP Rollup dans l'écosystème Ethereum (comme Base, MegaETH) offrent de bonnes performances et bénéficient d'une bonne sécurité grâce à la réécriture d'état L1, mais leur période de défi de 7 jours représente une exposition au risque inacceptable pour le règlement financier de haute valeur. En revanche, le degré de finalité cryptographique offert par la technologie ZK, ainsi que la capacité à prouver la conformité sans divulguer de données sensibles (comme prouver qu'une adresse a passé le KYC), correspondent parfaitement aux besoins fondamentaux de la finance institutionnelle. Si la mise à niveau zkEVM peut effectivement augmenter le débit, alors l'écosystème Ethereum intégrant nativement la technologie ZK (L1 + ZK Rollup) réalisera une combinaison de "performance, sécurité, stabilité" et deviendra la couche de règlement mondial idéale pour accueillir la vague RWA.
Trois, l'aboutissement de ZK est en action
Les signes de la fin ZK d'Ethereum ont déjà commencé à se manifester, à part le blog récemment publié par un certain ingénieur :
Dès avril 2023, une idée très prometteuse a été avancée : remplacer l'EVM actuel par une architecture de jeu d'instructions RISC-V plus conviviale pour les ZK. Les partisans estiment qu'en comparaison avec la performance peu efficace de l'EVM lors de la génération de circuits ZK, l'architecture plus simple du RISC-V pourrait offrir un bond d'efficacité en termes de preuves. Bien que cette proposition ait suscité des controverses en raison de sa capacité à bouleverser l'écosystème existant, elle a défini une "étoile polaire" claire pour la ZKisation d'Ethereum - clarifiant les normes idéales du zkEVM et indiquant la direction pour l'optimisation.
Lors de l'atelier de Berlin en juin 2023, un chercheur de la fondation Ethereum a clairement annoncé qu'Ethereum "parierait pleinement sur ZK" pour l'extension L1. Cette déclaration confirme la détermination ferme de l'équipe de développement principale.
La fin des ZK d'Ethereum n'est certainement pas "un discours en l'air". Bien que les Optimistic Rollups dominent encore ZK Rollups sur plusieurs indicateurs clés, les divers obstacles à l'application pratique de la technologie ZK sont en train d'être surmontés un par un. Les trois principales raisons fondamentales qui ont historiquement causé le retard sévère des ZK Rollups :
Tout d'abord, il y a la complexité technique et les goulets d'étranglement en matière de performance : dans le passé, il était considéré comme extrêmement difficile, lent et coûteux de générer des preuves ZK pour le calcul EVM générique, voire même impraticable sur le plan computationnel.
Deuxièmement, il y a un écart dans l'expérience des développeurs : ORU a réalisé une compatibilité EVM élevée dès le départ, tandis que les premiers ZKR (comme les premières versions de StarkNet) n'étaient pas compatibles avec l'EVM, ce qui obligeait les développeurs à apprendre un tout nouveau langage de programmation, représentant un seuil d'entrée très élevé.
Enfin, il y a la fragmentation de la liquidité et l'effet de réseau : ORU a rassemblé un grand nombre d'utilisateurs et de liquidités grâce à son avantage de premier arrivé, créant ainsi un puissant effet de réseau.
Cependant, ces obstacles historiques sont en train d'être surmontés un par un.
En ce qui concerne la vitesse de preuve, grâce aux avancées des nouveaux algorithmes de preuve tels que PLONK et STARKs, ainsi qu'au développement des technologies d'accélération matérielle comme les GPU, FPGA et même ASIC, le temps de génération des preuves ZK a été considérablement réduit. Par exemple, le SP1 zkVM d'une certaine entreprise peut désormais prouver 93 % des blocs du réseau principal Ethereum en moyenne en 10,3 secondes, ce qui est très proche de l'objectif de 10 secondes fixé par la Fondation Ethereum.
En termes de compatibilité, le zkEVM a connu une évolution progressive de la compatibilité de Type 4 à Type 1. Aujourd'hui, des projets tels que Scroll, Taiko et Polygon zkEVM peuvent atteindre une équivalence EVM presque parfaite (atteignant les normes de Type 2 voire de Type 1), éliminant fondamentalement l'écart d'expérience développeur par rapport à l'ORU. De plus, le modèle de sécurité Multi-Proof de la ZK sur L1 repose sur plusieurs systèmes de preuve indépendants, et le développement florissant de la piste zkEVM actuelle jette les bases pour réaliser ce modèle de sécurité.
En résumé, les principaux obstacles historiques qui ont freiné la technologie ZK - la performance et la compatibilité - sont en train d'être rapidement surmontés. La technologie est désormais pleinement préparée pour des applications pratiques à grande échelle, mais l'image stéréotypée selon laquelle la technologie ZK est "lente, coûteuse et difficile" a rendu les gens réticents à l'accepter pour le moment. La vision de l'équipe centrale d'Ethereum de "faire d'Ethereum la plus grande application ZK au monde" soutient véritablement la technologie ZK moderne et sonne le clairon pour un investissement massif dans des applications pratiques.
Quatre, transformation de l'écosystème ROLLUP
NATIVE ROLLUP construit une autoroute pour ZK ROLLUP
La ZK-ification complète de l'Ethereum L1 redéfinira fondamentalement le paysage concurrentiel de Layer 2, dont le changement le plus révolutionnaire est l'introduction du "Rollup natif" (Native Rollup). Actuellement, le ZK-Rollup nécessite le déploiement sur L1 de contrats intelligents de validateurs complexes contenant des milliers de lignes de code pour vérifier les preuves ZK soumises par L2, ce qui augmente non seulement la difficulté de développement, mais entraîne également des risques de sécurité en raison des divers niveaux de compétences des développeurs. Une fois le zkEVM mis en œuvre sur L1, une fonction de précompilation EXECUTE sera introduite, permettant au ZK Rollup d'appeler directement la logique de validation intégrée au protocole L1 à partir des contrats intelligents sur L1, sans avoir à rédiger soi-même de contrats.
Ce changement apporte trois avantages au ZK-Rollup :
Tout d'abord, il y a une amélioration fondamentale de la sécurité, les équipes de projet Rollup peuvent totalement externaliser le défi d'ingénierie énorme de la construction et de la maintenance des validateurs EVM vers L1, simplifiant ainsi les problèmes techniques complexes en un appel de code.
Ensuite, il a réalisé une véritable équivalence EVM et une compatibilité ascendante, avec une synchronisation native Rollup et L1, sans processus de gouvernance indépendant ;
Enfin, il y a une amélioration significative du rapport coût-efficacité, l'utilisation de la fonction précompilée intégrée au protocole L1 évite les frais d'exécution par interprétation de la machine virtuelle, et l'efficacité de la validation est plusieurs ordres de grandeur supérieure à celle de l'implémentation des contrats intelligents, ce qui devrait considérablement réduire les coûts d'exploitation des ZK Rollup.
Cette fonctionnalité de Native Rollup équivaut à ce qu'Ethereum L1 offre gratuitement un standard hautement