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以太坊基金會(huì)宣布了一項(xiàng)詳細(xì)計(jì)劃，將零知識(shí)（zk）技術(shù)直接集成到以太坊的第 1 層。這標(biāo)志著一項(xiàng)重大的基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)變，旨在大幅提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和隱私性。
該項(xiàng)目在7月10日的一篇博客文章中進(jìn)行了概述，提議對驗(yàn)證器的操作方式以及以太坊虛擬機(jī)（EVM）本身進(jìn)行根本性的變革。最終目標(biāo)是允許驗(yàn)證器只需為每個(gè)區(qū)塊驗(yàn)證一個(gè)單一的、輕量級的零知識(shí)證明，而不必重新執(zhí)行區(qū)塊內(nèi)的所有交易。
計(jì)劃：ZK證明將如何改變以太坊
據(jù)該基金會(huì)稱，升級核心在于兩大變化。首先，執(zhí)行層將進(jìn)行優(yōu)化，以支持零知識(shí)證明的生成，并計(jì)劃在即將到來的 Pectra 硬分叉中引入 EIP-2537 等升級。其次，驗(yàn)證者的邏輯將進(jìn)行重構(gòu)，以支持“無狀態(tài)驗(yàn)證”，屆時(shí)驗(yàn)證者將直接檢查這些零知識(shí)證明，而非手動(dòng)執(zhí)行區(qū)塊。
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這些變化預(yù)計(jì)將大幅提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量，同時(shí)減少運(yùn)行驗(yàn)證器節(jié)點(diǎn)的人員和組織的計(jì)算需求。專用的 zkVM 將負(fù)責(zé)證明區(qū)塊的有效性，驗(yàn)證器只需驗(yàn)證這些簡潔的證明即可。
從可選客戶端開始逐步推出
以太坊基金會(huì)表示，其目標(biāo)是首先讓驗(yàn)證者能夠運(yùn)行支持零知識(shí)證明的新客戶端，以此來啟動(dòng)這一流程。在此早期階段，執(zhí)行證明將在鏈下進(jìn)行驗(yàn)證。在即將到來的 Glamsterdam 升級中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也需要更新，以提供額外的證明時(shí)間。
這些新的 zk 客戶端的初期采用率預(yù)計(jì)較低。然而，隨著其性能和安全性在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中得到驗(yàn)證，預(yù)計(jì)將會(huì)有更廣泛的用戶參與。一旦網(wǎng)絡(luò)中絕大多數(shù)權(quán)益轉(zhuǎn)移到使用基于 zk 的客戶端，以太坊就可以安全地將其 Gas 上限提高到不再需要完整區(qū)塊執(zhí)行的水平。
目標(biāo)與風(fēng)險(xiǎn)
基金會(huì)為新系統(tǒng)設(shè)定了嚴(yán)格的性能基準(zhǔn)。這些基準(zhǔn)包括在 10 秒內(nèi)生成 99% 的區(qū)塊證明，將證明器的硬件需求控制在 10 萬美元以下，并將證明大小限制在 300 KiB 以下。該系統(tǒng)還旨在實(shí)現(xiàn) 128 位抗量子安全性。
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然而，擬議的模型確實(shí)存在一些風(fēng)險(xiǎn)。生成有效區(qū)塊的責(zé)任將更多地轉(zhuǎn)移到專門的“構(gòu)建者”和“證明者”身上，這引發(fā)了一些擔(dān)憂，即如果實(shí)施不當(dāng)，潛在的共謀或宕機(jī)可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)停止。
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