Ethereum досягає 10 000 TPS: ключова роль реального підтвердження та рідного Rollup

Ethereum рухається до нової ери масштабування з обробкою 10 000 транзакцій на секунду (TPS), а технологія нульових знань (ZK) стає ключовим рушієм цього процесу. У цій статті зосереджено увагу на технологічних труднощах реального доказу, логіці участі доказувачів, безпекових викликах під час переходу L1, а також на тому, як "нативний Rollup" може стати остаточною формою ZK масштабування.

Реальний доказ: ключова частина розширення Ethereum

Реальний доказ означає завершення генерації ZK-доказу для блоку в основній мережі Ethereum за менше ніж 12 секунд. Як тільки це буде реалізовано, Ethereum зможе інтегрувати логіку верифікації блоку в сам протокол, значно підвищивши межу Gas, одночасно забезпечуючи можливість верифікації, що дозволить здійснити масштабування L1.

Реалізація реального доказу вимагає не лише технології zkVM, але й змін на рівні протоколу Ethereum. Очікується, що в наступному році оновлення Glamsterdam впровадить механізм "декуплінгу валідації блоків та негайного виконання", надаючи доказникам більше часу для генерації zkEVM доказів.

Остання zkVM певної компанії може в реальному часі генерувати докази для 93% блоків основної мережі на кластері з 200 графічних процесорів, очікується, що до кінця року цей показник зросте до 99%. Ethereum також розглядає можливість скорочення часу блокування з 12 секунд до 6 секунд, що покращить досвід користувачів, але також створить додатковий тиск на доказувачів.

Апаратні вимоги для ZK-просувачів Ethereum

Для генерації ZK-доказів в реальному часі потрібні потужні обчислювальні ресурси. Попередня технічна мета, встановлена Фондом Ethereum для доказувачів, полягає в тому, щоб вартість апаратного забезпечення не перевищувала 100 000 доларів, а споживання електроенергії було менше 10 кВт.

Потрібно звернути увагу на те, що обов'язки доказувача і верифікатора різні. Верифікатори запускають вузли для участі в консенсусі, тоді як завдання доказувача полягає в генерації ZK доказів. Якщо є хоча б один чесний доказувач, що відповідає апаратним вимогам, Ethereum може продовжувати безпечно працювати.

Очікується, що до початку наступного року попит на GPU для валідаторів може знизитися до 16 відеокарт, а загальні витрати будуть контролюватися в межах 10 тисяч до 30 тисяч доларів США. Одна компанія вже створила децентралізовану мережу з сотень валідаторів на тестовій мережі, використовуючи механізм конкурсного доказу.

Виклики переходу на основну мережу з архітектурою ZK

Перехід основної мережі Ethereum L1 на ZK-архітектуру є ще одним великим технічним викликом після переходу від PoW до PoS. Необхідно врахувати різні потенційні ризики, такі як зловмисні атаки, які можуть призвести до вставлення "вбивці доказів", що викликає збій механізму верифікації, або різке зниження активності в мережі, що вплине на стійкість.

Увесь процес переходу може зайняти кілька років. Зі зрілістю екосистеми можна підвищити життєздатність і надійність шляхом впровадження різноманітних систем доказів, вдосконалення механізмів стимулювання, формалізованої верифікації та інших засобів.

Ethereum також планує створити нову структуру під назвою "Beam Chain", яка з самого початку була оптимізована для ZK. В майбутньому вся верифікація даних Етера може виконуватися на процесорі звичайного ноутбука.

Нативний Rollup: остаточна форма "Snark-ізації" основної мережі

Під час інтеграції zkEVM в основну мережу Ethereum також почала з'являтися концепція нативних Rollup. Інтегруючи zkEVM в основну мережу, дозволяє валідаторам Ethereum L1 безпосередньо перевіряти докази зміни стану Rollup, реалізуючи справжній L2, який перевіряється основною мережею та забезпечує безпеку.

Це вимагатиме додати код "execute precompile" до клієнта L1 Ethereum, що дозволить валідаторам безпосередньо перевіряти ZK-докази зміни стану, створені L2. Якщо це буде реалізовано, безпека транзакцій на рідному Rollup буде еквівалентна безпеці основної мережі.

Нативний Rollup може бути гетерогенним, що забезпечує користувачам більш різноманітний і диференційований досвід застосування. Хоча це ще не було офіційно включено до дорожньої карти, запуск zkEVM та переробка архітектури L1 зробили передбачуваними технічні тенденції, спрямовані на налаштування інтерфейсів та логіки попередньої компіляції.

Оптимістичні прогнози вказують на те, що до кінця року можуть бути подані відповідні EIP і впроваджені в розгалуженні після оновлення Glamsterdam. Однак цей графік залишається з високим рівнем невизначеності і потребує обережного ставлення.

!