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Source: Cointelegraph Magazine, compilé par Imtoken
Note de l’éditeur:Ethereum se dirige vers une nouvelle ère d’expansion de 10 000 TP, et la technologie de preuve de connaissance zéro (ZK) devient un moteur clé. Cet article se concentrera sur les difficultés techniques de la preuve en temps réel, la logique de participation de Prover, les défis de sécurité dans le processus de commutation L1 et la façon dont le « Rollup natif » peut devenir la forme ultime de l’expansion de ZK.
Si la zkisation est le point de départ de la reconstruction de la technologie Ethereum, alors « Proof en temps réel » et « Rollup natif » sont les liens de mise en œuvre de base de cette révolution d’extension.
Dans cet article, nous continuerons à explorer en profondeur la façon d’implémenter une preuve en temps réel ZK de 12 secondes sur le réseau principal Ethereum, quel est le seuil matériel et le mécanisme d’incitation pour devenir un prover, et comment le rollup natif sera réécrit le modèle Ethereum L2.
Preuve en temps réel: le puzzle clé pour l’expansion d’Ethereum
Sur la feuille de route d’Ethereum vers 10 000 TPs, il y a un point de percée technologique indispensable: prouvant en temps réel.
Uma Roy, co-fondatrice de Successe, a expliqué: « La preuve en temps réel fait référence à la capacité de terminer le processus de génération de ZK Proof sur un bloc du réseau principal Ethereum en moins de 12 secondes. »
qu’est-ce que cela signifie?Une fois la preuve en temps réel mise en œuvre, Ethereum peut incorporer sa logique de vérification de bloc dans le protocole lui-même et augmenter « arbitrairement » le plafond de gaz sans sacrifier la vérifiabilité, atteignant ainsi une expansion à grande échelle de L1(Remarque de l’éditeur: le temps de génération de chaque bloc sur le MainNet Ethereum est de 12 secondes, donc « en temps réel » signifie terminer la preuve dans chaque cycle de bloc).
Cependant, pour réaliser des preuves en temps réel, la technologie ZKVM seule ne suffit pas et des modifications de la couche de protocole Ethereum sont également nécessaires.
Ladislaus de la Fondation Ethereum a souligné qu’un mécanisme clé devrait être introduit dans la mise à niveau de Glamsterdam l’année prochaine – « le découplage de la vérification des blocs et de l’exécution immédiate », qui fournira à Prover (Prover) plus de temps pour générer des preuves ZKEVM dans une machine à sous complète, ainsi en réalisant un traitement en temps réel dans le vrai sens.
En termes de mise en œuvre technique, succinct a publié son dernier SP1 Hypercube ZKVM, qui peut générer des preuves en temps réel pour 93% des 10 000 blocs de mainnet sous un groupe de 200 GPU.
Roy a déclaré qu’ils étaient convaincus qu’ils augmenteraient ce taux de réussite à 99% d’ici la fin de cette année.Bien que certains blocs difficiles à processus puissent encore provoquer un très petit nombre de blocs pour ne pas générer de preuves dans le temps, la conception du protocole a considéré les mécanismes de tolérance aux défauts, tels que le fait de permettre le blocage du bloc et le bloc suivant pour continuer le traitement.
Aller plus loin,Ethereum envisage également de réduire le temps de bloc de 12 secondes à 6 secondes (comme une autre proposition potentielle pour Glamsterdam), ce qui améliorera considérablement l’expérience utilisateur et les vitesses de confirmation des transactions,Mais cela exerce également une pression supplémentaire sur ZK Prover – pour le prover, la tâche est doublée.
Cependant, Roy n’est pas inquiet. Après tout, les performances de la technologie ZK peuvent être améliorées de 10 fois par an, et elle peut toujours être traitée même si le temps de bloc est réduit de moitié.
En juin, Linea a également annoncé que 100% de l’activité sur la chaîne sur son réseau a été couverte par ZK Proof. Bien que Linea ait actuellement un TPS de seulement 2, ce n’est pas une limite de performance, mais est limitée par les exigences d’utilisation.
Il convient de noter que l’intervalle de bloc Linea n’est que de 2 secondes et que la preuve ZK est téléchargée sur la vérification Ethereum L1 via des contrats intelligents.Ce modèle peut être la version principale du futur « zkisation » du réseau principal.
Le seuil matériel est-il élevé pour Ethereum ZK Prover?
Si vous souhaitez générer une preuve ZK en temps réel, vous êtes bien sûr inséparable à partir de puissantes ressources informatiques.
La Fondation Ethereum se fixe actuellement les objectifs techniques initiaux de Prover:Les coûts matériels sont contrôlés à moins de 100 000 $ et la consommation d’énergie est inférieure à 10 kilowatts, ce qui est approximativement le niveau de consommation d’énergie d’une batterie de maison Powerwall Tesla.
Ce numéro ne semble pas « léger », le critique d’Ethereum Justin Bons (fondateur de Cyber Capital) l’a appelé « une exigence matérielle folle dépassant de loin les nœuds de vérification de Solana », mais cela confond en fait deux rôles complètement différents.
Ladislaus de l’équipe de coordination du protocole de la Fondation Ethereum a souligné que les responsabilités du prover et du validateur sont différentes et ne peuvent pas être confuses – le vérificateur gère le nœud et participe à un consensus; tandis que la tâche de Prover consiste à générer une preuve ZK. Une fois que la preuve ZK d’une certaine transaction est générée correctement, le réseau ne doit vérifier que si la preuve est correcte, sans exécution répétée de la transaction.
Pour cette raison, Ladislaus a exprimé son optimisme, « tant que vous pouvez trouver un prover honnête qui remplit les conditions matérielles, Ethereum peut continuer à fonctionner en toute sécurité. Nous mettons délibérément le seuil sous le centre de données, et même si nous ne sommes pas une grande organisation ou un centre de données, tant que nous sommes des développeurs individuels avec des capacités techniques, nous ne pouvons pas gérer un prover à la maison. »
Actuellement, cette configuration matérielle de 100 000 $ n’est que l’objectif initial. La chercheuse de la Fondation Ethereum, Sophia Gold, s’attend à ce que le Prover grand public réponde aux normes de la conférence DevConnect Argentina Developer en novembre de cette année.
Le co-fondateur succinct Roy prévoit de réduire la demande de GPU à environ 16 cartes graphiques au début de l’année prochaine, le coût total se situant entre 10 000 $ et 30 000 $.
Pendant ce temps, succinct a construit un réseau décentralisé de « centaines de provers » sur le réseau de test, générant des millions de certificats.
La logique principale de ce système est une preuve compétitive, c’est-à-direTous les proverants participent à l’appel d’offres, et chaque tour sélectionne un soumissionnaire gagnant pour effectuer ZK Proof. L’objectif est de faire des participants avec du temps plus court et des victoires à moindre coût, formant un mécanisme d’appel d’offres en forme de puissance informatique.
Cela signifie que dans le futur d’Ethereum axé sur ZK, l’esprit des mineurs sera reproduit sous une autre forme – juste le rôle passera des blocs de comptage aux épreuves de comptage.
MAINNET COUPE en architecture ZK: une migration du système à haute difficulté
Le passage de l’Ethereum L1 MainNet à une architecture de preuve de connaissance (ZK) de connaissances zéro est un autre niveau presque du même niveau technique après la transition de la preuve de travail (POW) à la preuve de la participation (POS) en 2022. L’ensemble du processus nécessite non seulement de refactoriser la couche de protocole, mais nécessite également une intervention stricte.
Lors d’une réunion des étanches en juillet de cette année, le chercheur Justin Drake a mentionné plusieurs risques possibles. Par exemple, un attaquant malveillant peut insérer le soi-disant « tueur de prover » dans le bloc, provoquant l’échec de l’ensemble du mécanisme de vérification du réseau;ou l’activité du réseau chute, entraînant un revenu de frais de transaction qui ne suffit pas pour couvrir le coût de la génération de preuves ZK, affectant ainsi la durabilité du réseau.
Ladislaus de l’équipe de coordination de l’accord de la Fondation Ethereum a déclaré que l’ensemble du processus de transition pourrait prendre plusieurs années, en particulier en se concentrant sur les risques de sécurité.ZK Virtual Machine (ZKVM) est une technologie complexe qui en est encore à ses débuts et qui est très susceptible d’avoir diverses vulnérabilités.Cependant, à mesure que l’écosystème mûrit, nous pouvons progressivement améliorer sa faisabilité et sa robustesse dans Ethereum L1 en introduisant un système de preuve diversifié, en améliorant les mécanismes d’incitation et en vérification formelle.
Dans le même temps, Ethereum prévoit également de restructurer fondamentalement sa couche de consensus, c’est-à-dire de construire une nouvelle structure appelée « chaîne de faisceau ».L’objectif est d’optimiser et d’amis pour ZK au début du design, Drake a même déclaré queÀ l’avenir, l’ensemble du travail de vérification des données d’Ethereum sera achevé sur le processeur d’un ordinateur portable ordinaire.
« Snarkisation » MainNet: Rollup natif arrive
Tout en intégrant ZKEVM sur le réseau principal Ethereum, une autre vision à long terme a commencé à émerger progressivement: Rollup natif (Rollup natif).
Le rollup actuel (qu’il soit optimiste ou de type ZK) adopte un système de preuve indépendant, et sa sécurité dépend de son propre validateur ou mécanisme de trieur, et il existe une certaine hypothèse de confiance entre elle et le principal Ethereum.
La vision de « Rollup native » est complètement différente –En intégrant ZKEVM dans le réseau principal, les validateurs Ethereum L1 peuvent vérifier directement la preuve de transition de l’état de Rollup, réalisant ainsi L2 qui est vraiment authentifié par le réseau principal et la sécurité garantie par le réseau principal.
Cela nécessite d’ajouter un morceau de code clé « Exécuter la précompilation » au client Ethereum L1, permettant au validateur de vérifier directement la preuve de transition de l’état ZK généré par L2. En tant que Ladislaus, coordinatrice du protocole de la Fondation Ethereum, a déclaré: « Les validateurs L1 consommeront ces preuves d’exécution de Rollup et vérifieront leur exactitude. »
En d’autres termes, si le rouleau natif se réalise, alorsÀ l’avenir, qu’il s’agisse d’une transaction qui se produit dans L1 ou une transaction qui se produit sur le Rollup natif, son règlement final et sa sécurité sont garantis par le même groupe de validateurs Ethereum, et le niveau de confiance sera complètement équivalent.
Cela signifie que 10 millions de dollars sont déposés sur Rollup indigène, et sa sécurité sera équivalente à un dépôt direct à l’Ethereum MainNet.
Le chef de projet de Linea, Declan Fox, a déclaré que leur objectif à long terme était de devenir un rouleau indigène. Il estime qu’il s’agit d’une « version améliorée » de la solution de rupture ETH 2.0 – plus de chaînes de fragment durs 64 avec la même structure, mais plutôt de construire un système de rollup hétérogène dans un moyen très programmable et personnalisable de répondre à différents scénarios et besoins des utilisateurs.
Contrairement à l’architecture isomorphe de la rupture d’ETH 2.0 dans le passé, le rollup natif peut être hétérogène, offrant aux utilisateurs finaux des expériences d’application plus diverses et différenciées.
Bien que le Rollup indigène n’ait pas encore été officiellement écrit dans la feuille de route Ethereum, avec le lancement officiel de ZKEVM et la reconstruction progressive de l’architecture L1, la préréglage des interfaces et la logique précompilée pour lui est évidemment devenue une tendance technique prévisible.
Ladislaus a conclu que « Ethereum a un degré élevé de collaboration technique dans le snarkisation de l’EVM (c’est-à-dire l’intégration de la capacité de preuve ZK) et la promotion de Rollup indigène, car les deux partagent la pile de technologie ZK sous-jacente. » Bien sûr, ce processus doit encore être formé par la gouvernance communautaire Ethereum, former EIP (Ethereum Improvement Proposition) et enfin déployé dans une fourche dure.
Si vous êtes optimiste, si tout se passe bien, vous pourrez peut-être soumettre l’EIP pertinent à la fin de l’année et aller en direct dans la fourche améliorée de Glamsterdam.
Cependant, ce calendrier est encore très incertain et doit être considéré avec prudence.
