以太坊的ZK終局：重塑L1與L2格局的宏大願景

以太坊工程師Sophia Gold近期發布的《交付L1 zkEVM #1：實時證明》博文引發廣泛關注。雖然這僅是以太坊核心開發團隊的技術構想，尚未正式進入EIP流程，但其釋放的信號意義重大。

該文章勾勒出以太坊未來的核心發展藍圖:將零知識證明技術全面整合到Layer 1協議各層面,從共識層到執行層實現全面覆蓋。按此路線圖,第一步是將各節點的EVM升級爲zkEVM。這使節點在執行交易和智能合約時,能同步生成零知識證明,爲驗證節點提供驗證執行正確性的依據。

這不是常規技術迭代,而是堪比"The Merge"的架構級變革,旨在從根本上解決以太坊在擴容、安全與經濟模型上的多重挑戰。那麼,以太坊爲何選擇此時"全面押注"ZK?這一戰略轉向背後有何深意?它將如何重塑L1乃至整個L2生態?

一、從"重新執行"到"證明驗證"的範式轉移

以太坊的ZK化構想,核心在於對共識驗證機制的範式重塑。近期發布的L1 zkEVM路線圖,爲這一轉變給出了明確技術路徑。

當前模型下,新區塊提議後,所有驗證者節點都須獨立重新執行區塊內每筆交易,以驗證最終狀態根。這一資源密集型過程是限制以太坊L1吞吐量的主要瓶頸。

未來模型中,區塊構建者在生成區塊同時會生成ZK有效性證明。其他驗證者接收區塊和證明後,只需驗證這份密碼學證明,無需重新執行交易。由於驗證ZK證明的計算成本比重新執行交易低數個數量級,且驗證時間與交易數量幾乎無關,這使以太坊可在不顯著提高驗證者硬件門檻前提下,大幅提升區塊Gas上限容納更多交易。

總之,未來以太坊L1在架構上將類似一個巨大的原生ZK-Rollup,有望成爲"世界最大ZK應用"。

二、以太坊爲何必須"全面ZK化"?

以太坊全面擁抱零知識證明技術,是基於對其經濟模型、競爭環境和未來市場需求深度思考而制定的重大戰略轉型。

首先,這是對"以L2爲中心"經濟模型的重要修正。EIP-4844引入blob機制後,雖降低了Layer交易成本,但也嚴重削弱了Layer 1的價值捕獲能力。通過將EVM升級爲zkEVM,驗證節點可從耗時的"重新執行"轉向高效的"驗證"模式,顯著降低L1延遲並提升吞吐量。這將重新吸引對安全性和即時最終性有極高要求的高價值交易,增加L1手續費收入,重新激活EIP-1559銷毀機制,實現L1與L2經濟關係再平衡。

其次,這是應對高性能公鏈競爭的非對稱策略。面對Solana、Sui等新一代高性能L1的強勁表現,以太坊選擇了獨特競爭路徑。它沒有通過犧牲去中心化程度來追求性能提升,而是利用ZK技術,在保持百萬級驗證者網路這一核心優勢基礎上,通過將驗證工作從"昂貴重放"轉變爲"廉價驗證"來實現性能飛躍。這一策略旨在鞏固以太坊在去中心化和安全性方面的護城河,同時提升性能表現,力求實現安全性與高性能兼得。

最後,這是爲迎接RWA與機構金融浪潮的前瞻性布局。隨着貝萊德、富蘭克林鄧普頓等金融巨頭入場,對底層公鏈在性能、安全、隱私和合規方面提出了史無前例的嚴格要求。ZK技術提供的密碼學級別最終性,以及在不泄露敏感數據前提下證明合規性的能力,完美契合了機構金融的核心需求。如果zkEVM升級能如願提升吞吐量,那麼原生集成ZK技術的以太坊生態將實現"性能、安全、穩定"兼得,成爲承接RWA浪潮的理想全球結算層。

三、ZK終局在行動

以太坊的ZK終局早有端倪,除了Sophia Gold的博文:

2025年4月,Vitalik Buterin提出用對ZK更友好的RISC-V指令集架構替代現有EVM。這爲以太坊的ZK化設定了清晰的"北極星",明確了理想zkEVM的標準。

2025年6月柏林工作坊上,以太坊基金會研究員Justin Drake宣布,以太坊在L1擴容上將"全面押注ZK"。這確認了核心開發團隊的堅定決心。

以太坊的ZK終局並非紙上談兵。歷史上阻礙ZK技術實戰應用的各項困難正被逐一攻克:

在證明速度方面,得益於新一代證明算法和硬件加速技術進步,ZK證明生成時間大幅縮短。如Succinct公司的SP1 zkVM已能在平均10.3秒內證明93%的以太坊主網區塊,非常接近以太坊基金會設定的10秒目標。

在兼容性方面,zkEVM經歷了從Type 4到Type 1兼容性逐步提升的演進。如今,Scroll、Taiko、Polygon zkEVM等項目已能實現接近完美的EVM等效性,從根本消除了與ORU在開發者體驗上的差距。

綜上所述,歷史上導致ZK技術落後的核心障礙正被迅速克服。技術已爲大規模實戰應用做好充分準備,只是此前ZK技術"又慢、又貴、又難"的刻板印象讓人們一時不願接受。而以太坊核心團隊"讓以太坊成爲世界最大ZK應用"的願景,正爲現代ZK技術背書,吹響了ZK技術大規模投入實戰的號角。

四、ROLLUP生態轉型

NATIVE ROLLUP爲ZK ROLLUP鋪設高速公路

以太坊L1的全面ZK化將從根本重塑Layer競爭格局,其中最具革命性的變化是"原生Rollup"(Native Rollup)的提出。當前ZK-Rollup需在L1上部署復雜驗證者智能合約來驗證L2提交的ZK證明,這不僅增加開發難度,也因開發者水平參差不齊而帶來安全風險。而在L1實現zkEVM後,將引入EXECUTE預編譯功能,允許ZK Rollup在L1上的智能合約直接調用L1協議內嵌的驗證邏輯,而不用自己編寫合約。

這爲ZK-Rollup帶來三重優勢:首先是安全性的根本性提升,Rollup項目方可將構建和維護EVM驗證器的巨大工程挑戰完全外包給L1;其次是實現真正的EVM等效性和前向兼容,原生Rollup與L1同步升級,無需獨立的治理流程;最後是成本效益的顯著改善,使用L1協議內嵌預編譯功能避免了虛擬機解釋執行的開銷,驗證效率比智能合約實現高出幾個數量級,從而有望大幅降低ZK Rollup的運行成本。

這個Native Rollup功能相當於以太坊L1爲所有ZK-Rollup免費提供了一個標準化、高度安全且高效的驗證層,直接解決了長期困擾ZK-Rollup發展的核心難題。

OP ROLLUP的戰略轉型

相比之下,L1的ZK化對Optimistic Rollup構成了生存級別的挑戰。ORU的核心弱點在於其長達7天的提款確認週期,這種延遲對許多高價值應用來說是不可接受的。如果L1 ZK化成功提升吞吐量,可能導致資本和應用大規模從OP Rollup生態外流。

然而,領先的ORU項目方並未選擇對抗,而是積極適應,將潛在衝突轉變爲技術趨同。

Optimism展現了明確的ZK轉向戰略,其OP Stack從設計之初就強調模塊化,允許替換證明系統等核心組件。Optimism基金會已投入資金支持多個團隊開發ZK欺詐證明。

Arbitrum則採用了更務實的混合路線,在其2024-2025年官方技術路線圖中明確提出"ZK+Optimistic混合證明"的研發方向。這一設計允許系統在ZK證明能及時生成時,將其用作"即時確認通道",爲鏈上狀態變更提供即時最終性,極大縮短資金提現與跨鏈通信延遲;當ZK證明無法及時生成時,系統自動回退至傳統的樂觀證明路徑,通過爭議期與挑戰機制保障安全性。

五、系統性影響

這場變革的影響將是系統性的,貫穿性能、去中心化和經濟模型。

性能願景:通過將驗證成本降至極低,以太坊將有能力把區塊Gas上限提升10倍乃至100倍,使L1＋L2的總TPS達到10,000以上,成爲一個真正的高性能平台。

新的經濟分工:L1的ZK化將催生一個類似於PBS的專業化分工體系。

• 證明者(Provers):運行昂貴、高功耗的專業硬件,負責生成ZK證明。由於其高昂的資本和運營成本,該角色很可能趨向中心化。

• 驗證者(Validators):其角色被極大簡化和減負。他們不再需要運行強大的執行客戶端進行交易重放。一臺普通筆記本電腦或低規格設備就足以在短時間內下載並驗證一個小於300 KiB的輕量級證明。

這種設計通過將計算密集型任務集中化,同時保持驗證的廣泛去中心化,從而解決了擴容與去中心化之間的矛盾。一個全新的、鏈下的證明者市場將會出現。證明者將通過交易費、MEV分成和代幣激勵獲得報酬。

ETH價值捕獲重塑:一個更強大的L1能夠承載更多高價值交易,直接推高交易手續費,從而增加ETH的銷毀量,這對於穩定ETH價格至關重要。

與danksharding的協同效應:L1的ZK化願景與danksharding路線圖相輔相成,共同構成了以太坊的"雙輪驅動"擴容戰略。

• EIP-4844及後續的完整danksharding爲Rollup提供了廉價、海量的數據可用性空間(Blobs)。

• ZK化的L1則爲Rollup(特別是ZK Rollup)提供了一個超高安全、超快最終性的執行與結算層。

• 兩者在技術上高度協同,使得以太坊能夠同時在執行層(通過ZK)和數據層(通過danksharding)進行擴容,全面提升網路效用,從而驅動對ETH作爲網路原生資產的整體需求。

結語:邁向可驗證的世界計算機

以太坊向全面ZK化的戰略轉型,是其發展史上的又一個決定性時刻。這不是一次孤立的技術升級,而是一項應對技術瓶頸、經濟挑戰和激烈市場競爭的系統性、多維度的綜合戰略。它深刻確認了以太坊作爲全球最終結算層的角色,爲"不可能三角"問題提供了獨特的解法,優化了ETH的經濟模型,並引領整個L2生態走向成熟。

前路依然充滿挑戰,但方向已經無比清晰。以太坊正在從一個"世界計算機",進化爲一個"可驗證的世界計算機"。通過將密碼學真理深度嵌入其核心,以太坊不僅在爲自身的未來鋪路,也在爲整個去中心化世界的未來,構建一個更加安全、可信和可擴展的基礎。ZK終局,正是以太坊對這一未來最堅定的承諾。

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