jakiro
出典：Imtokenが編集したCointelegraph Magazine
編集者メモ：Ethereumは10,000 TPの拡張の新しい時代に向かっています。ゼロ知識証明（ZK）テクノロジーは重要な推進力になりつつあります。この記事では、リアルタイムの証明、Proverの参加ロジック、L1スイッチングプロセスにおけるセキュリティの課題、および「ネイティブロールアップ」がZK拡張の究極の形になる方法に焦点を当てます。
ZkizationがEthereum Technology Reconstructionの出発点である場合、「リアルタイムプルーフ」と「ネイティブロールアップ」がこの拡張革命のコア実装リンクです。
この記事では、Ethereum Main Networkに12秒のZKリアルタイムプルーフを実装する方法、ハードウェアのしきい値とインセンティブメカニズムになる方法、およびネイティブロールアップがEthereum L2パターンをどのように書き直すかを詳細に調べます。
リアルタイムの証明：イーサリアム拡張のためのキーパズル
イーサリアムの10,000 TPへのロードマップには、不可欠な技術的ブレークスルーポイントがあります。リアルタイムの証明があります。
簡潔の共同設立者であるウマ・ロイは、「リアルタイムの証明とは、イーサリアムメインネットワークのブロックでZKプルーフの生成プロセスを12秒未満で完了する能力を指します」と説明しました。
それはどういう意味ですか？リアルタイムの証明が実装されると、Ethereumはそのブロック検証ロジックをプロトコル自体に組み込むことができ、検証可能性を犠牲にすることなくガスキャップをほぼ「arbitrarily」増加させ、それによってL1の大規模な拡張を達成することができます。（編集者注：Ethereum Mainnetの各ブロックの生成時間は12秒であるため、「リアルタイム」とは、各ブロックサイクル内で証明を完了することを意味します）。
ただし、リアルタイムの証明を実現するには、ZKVMテクノロジーだけでは十分ではなく、イーサリアムプロトコル層の変更も必要です。
Ethereum FoundationのLadislausは、来年のGlamsterdamのアップグレードで重要なメカニズムが導入されることが予想されることを指摘しました – 「ブロック検証と即時実行のデカップリング」は、Prover（Prover）がフルスロット内でより多くのZKEVMプルーフを生成し、それによってリアルタイムの方法で実際に処理することでより多くの時間を生成します。
技術的な実装に関しては、簡潔なSP1 Hypercube ZKVMをリリースしました。これは、200 GPUのクラスターの下で10,000のメインネットブロックの93％でリアルタイムで証明を生成できます。
ロイは、今年末までにこの成功率を99％に引き上げると確信していると述べた。いくつかの処理ブロックは、非常に少数のブロックが時間内に証明の生成に失敗する可能性がありますが、プロトコル設計では、ブロックをスキップできるようにし、次のブロックが処理を続けるなど、フォールトトレランスメカニズムを考慮しています。
さらに進んで、Ethereumは、ブロック時間を12秒から6秒に短縮することも検討しています（Glamsterdamの別の潜在的な提案として）、ユーザーエクスペリエンスとトランザクションの確認速度が大幅に向上します。しかし、それはまた、ZK Proverに余分なプレッシャーをかけます – プローバーにとって、タスクは2倍になります。
しかし、ロイは心配していません。結局のところ、ZKテクノロジーのパフォーマンスは毎年10倍改善できますが、ブロック時間が半分に短縮されたとしても、それに対処することができます。
6月、Lineaは、ネットワーク上のオンチェーン活動の100％がZKプルーフでカバーされていることも発表しました。現在、LineaにはTPSが2つしかありませんが、これはパフォーマンスの制限ではありませんが、使用法の要件によって制限されています。
Lineaブロック間隔はわずか2秒であり、ZKプルーフがスマートコントラクトを通じてEthereum L1検証にアップロードされることに注意してください。このモデルは、メインネットワークの将来の「Zkization」の主要なバージョンである可能性があります。
Ethereum ZK Prover Highのハードウェアしきい値はありますか？
ZKプルーフをリアルタイムで生成したい場合は、もちろん強力なコンピューティングリソースとは分離できません。
Ethereum Foundationは現在、Proverの最初の技術目標を設定しています。ハードウェアコストは100,000ドル以内に制御され、電力消費量は10キロワット未満であり、これはテスラパワーウォールホームバッテリーの電力消費レベルです。
この数字は「軽量」に聞こえません、イーサリアム評論家のジャスティン・ボンズ（サイバーキャピタルの創設者）は、それを「ソラナの検証ノードをはるかに超えるクレイジーなハードウェア要件」と呼びますが、実際には2つのまったく異なる役割を混乱させます。
Ethereum Foundationのプロトコル調整チームのLadislausは、ProverとValidatorの責任は異なり、混乱することはできないと指摘しました。 Proverのタスクは、ZKプルーフを生成することです。特定のトランザクションのZKプルーフが正しく生成されると、ネットワークは、トランザクションの繰り返し実行なしに、証明が正しいかどうかを検証する必要があります。
このため、ラディスラウスは楽観主義を表明しました。「ハードウェアの条件を満たす正直なプロバーを見つけることができる限り、イーサリアムは安全に動作し続けることができます。我々は、技術的な能力を持つ個々の開発者である限り、データセンターの下にしきい値を意図的に置きます。
現在、この100,000ドルのハードウェア構成は、最初の目標にすぎません。 Ethereum Foundationの研究者であるSophia Goldは、今年11月にDevConnect Argentina Developer Conferenceによる主流のProverが標準を満たすことを期待しています。
簡潔な共同設立者ロイは、来年初めまでにGPU需要を約16のグラフィックカードに削減すると予想しており、総コストは10,000ドルから30,000ドルです。
一方、簡潔なものは、テストネットワーク上に「数百のプロバー」の分散ネットワークを構築し、数百万の証明書を生成しました。
このシステムのコアロジックは、競争的な証拠です。すべてのProverは入札に参加し、各ラウンドはZKプルーフを実行するために落札者を選択します。目標は、参加者に時間が短く、コストが低いことで、コンピューティングパワーのような入札メカニズムを形成することです。
これは、ZK主導のイーサリアムの将来において、鉱山労働者の精神が別の形で再現されることを意味します。
ZKアーキテクチャにカットされたメインネット：高度なシステムの移行
Ethereum L1 Mainnetをゼロ知識の証明（ZK）アーキテクチャに切り替えることは、2022年に作業証明（POW）から株式の証明（POS）への移行後のほぼ同じレベルの技術的課題です。プロセス全体では、プロトコル層を再登録する必要がありますが、さまざまな潜在的なエッジの潜在的な潜在的なエッジの検討が必要です。
今年7月に開催された倫理的会議で、研究者のジャスティン・ドレイクはいくつかの可能性のあるリスクに言及しました。たとえば、悪意のある攻撃者は、いわゆる「Prover Killer」をブロックに挿入し、ネットワーク検証メカニズム全体を失敗させる可能性があります。または、ネットワークアクティビティが沈没して、ZKプルーフを生成するコストをカバーするのに十分ではない取引料金の収入を得て、ネットワークの持続可能性に影響します。
Ethereum Foundation Agreement CoordinationチームのLadislausは、特にセキュリティリスクに焦点を当てて、移行プロセス全体に数年かかる場合があると述べました。ZK Virtual Machine（ZKVM）は、まだ初期段階にある複雑な技術であり、さまざまな脆弱性を持つ可能性が非常に高いです。しかし、生態系が成熟するにつれて、多様な証明システムを導入し、インセンティブメカニズムを改善し、正式な検証を導入することにより、イーサリアムL1の実現可能性と堅牢性を徐々に改善できます。
同時に、Ethereumは、コンセンサスレイヤーを根本的に再構築することも計画しています。つまり、「ビームチェーン」と呼ばれる新しい構造を構築することも計画しています。目標は、デザインの開始時にZKを最適化し、フレンドリーすることです。将来、イーサリアムのデータ検証作業全体が通常のラップトップのCPUで完了します。
メインネット「スナーク化」：ネイティブロールアップが来ています
ZKEVMをEthereum Main Networkに統合している間、別の長期的なビジョンが徐々に現れ始めました：ネイティブロールアップ（ネイティブロールアップ）。
現在のロールアップ（楽観的またはZKタイプであろうと）は、独立した証明システムを採用しており、そのセキュリティは独自のバリデーターまたはソーターメカニズムに依存しており、それとイーサリアムメインネットの間には特定の信頼の仮定があります。
「ネイティブロールアップ」のビジョンは完全に異なります –ZKEVMをメインネットワークに統合することにより、Ethereum L1 Validatorsは、RollUpの状態遷移証明を直接検証し、メインネットワークによって真に認証され、メインネットワークによるセキュリティを保証するL2を実現できます。
これには、Ethereum L1クライアントに「Precomute Precompileを実行」するキーコードを追加する必要があり、L2によって生成されたZK状態遷移証明を直接確認できるようになります。 Ethereum Foundation Protocol CoordinatorのLadislausが言ったように、「L1バリデーターはこれらのロールアップ実行証明を消費し、その正確性を検証します」。
言い換えれば、ネイティブロールアップが実現した場合将来的には、L1で発生するトランザクションであろうと、ネイティブロールアップで発生するトランザクションであろうと、その最終的な決済とセキュリティは、同じグループのイーサリアム検証装置によって保証され、信頼レベルは完全に同等になります。
これは、1,000万ドルがネイティブロールアップに預けられ、そのセキュリティはイーサリアムメインネットへの直接預金と同等になることを意味します。
LineaプロジェクトのリーダーであるDeclan Foxは、彼らの長期的な目標はネイティブロールアップになることだと述べました。彼は、これはETH 2.0シャードソリューションの「アップグレードバージョン」であると考えています。同じ構造を持つハードラン64のシャードチェーンではなく、さまざまなシナリオやユーザーのニーズに対応するための非常にプログラム可能でカスタマイズ可能な方法で不均一なロールアップシステムを構築します。
過去のETH 2.0の同型シャードアーキテクチャとは異なり、ネイティブロールアップは不均一であり、エンドユーザーにより多様で差別化されたアプリケーションエクスペリエンスを提供します。
ネイティブロールアップはまだイーサリウムロードマップに正式に書かれていませんが、ZKEVMの公式発売とL1アーキテクチャの徐々に再構築され、インターフェイスを事前に設定し、それのロジックを事前コンパイルすることは明らかに予見可能な技術的トレンドになりました。
Ladislausは、「Ethereumは、EVMのスナーク化（すなわち、ZKプルーフ機能の統合）とネイティブロールアップの促進において高度な技術的コラボレーションを持っていると結論付けました。もちろん、このプロセスは、Ethereum Community Governance、Form EIP（Ethereum改善提案）を通じて形成され、最終的にハードフォークに展開する必要があります。
楽観的であれば、すべてがうまくいけば、年末に関連するEIPを提出して、グラムスターダムのアップグレードされたフォークに住んでいる可能性があります。
ただし、この時刻表はまだ非常に不確実であり、注意して見る必要があります。
