Cái kết ZK của Ethereum: Một cuộc cách mạng cấp kiến trúc

Đối với những người theo dõi sát sao sự phát triển công nghệ Ethereum, bài viết "Giao hàng L1 zkEVM #1: Chứng thực thời gian thực" được phát hành gần đây bởi các kỹ sư Ethereum có ý nghĩa quan trọng. Mặc dù đây chỉ đại diện cho ý tưởng kỹ thuật của đội phát triển cốt lõi của Ethereum, vẫn chưa chính thức bước vào quy trình EIP, còn một chặng đường dài để trở thành giải pháp nâng cấp mạng chính thức, nhưng tín hiệu mà nó phát ra không thể bị xem nhẹ.

Bài viết này rõ ràng trình bày bản đồ phát triển cốt lõi tương lai của Ethereum: tích hợp toàn diện và sâu sắc công nghệ chứng minh không kiến thức vào tất cả các tầng của giao thức Layer 1, từ tầng đồng thuận đến tầng thực thi để đạt được sự bao phủ toàn diện. Theo lộ trình công nghệ này, bước quan trọng đầu tiên là nâng cấp EVM của từng nút thành zkEVM. Như vậy, các nút trong quá trình thực hiện giao dịch và chạy hợp đồng thông minh có thể đồng bộ tạo ra các chứng minh không kiến thức tương ứng, cung cấp cơ sở để xác minh tính chính xác của việc thực thi này.

Đây không phải là một lần cải tiến kỹ thuật thông thường, mà là một cuộc cách mạng cấp kiến trúc so với "The Merge". Nó nhằm mục đích giải quyết một cách cơ bản nhiều thách thức mà Ethereum đang đối mặt về mở rộng, an ninh và mô hình kinh tế. Vậy tại sao Ethereum lại chọn "đặt cược toàn diện" vào ZK vào thời điểm này? Đằng sau sự chuyển hướng chiến lược này chứa đựng những logic sâu xa nào? Nó sẽ định hình lại L1 mà chúng ta đã biết và toàn bộ hệ sinh thái L2 như thế nào?

Bài viết này sẽ dựa trên nghiên cứu hiện có, kể cho bạn nghe về câu chuyện vĩ đại của "ZK Finality" trên Ethereum, đồng thời phân tích động cơ, hành động và tác động sâu rộng phía sau nó.

Một, chuyển đổi từ "thực hiện lại" sang "xác minh chứng minh"

Ý tưởng ZK hóa của Ethereum, cốt lõi là một sự tái tạo mô hình của cơ chế xác minh đồng thuận. Lộ trình L1 zkEVM vừa được công bố gần đây đã đưa ra một con đường kỹ thuật rõ ràng cho sự chuyển đổi này.

• Mô hình hiện tại: Thực thi lại Hiện tại, khi một khối mới được đề xuất, tất cả các nút xác thực trong mạng phải độc lập và hoàn toàn thực thi lại từng giao dịch trong khối đó để tính toán và xác minh xem rễ trạng thái cuối cùng có nhất quán với tuyên bố của người đề xuất hay không. Quy trình này tốn nhiều tài nguyên và là nút thắt chính hạn chế thông lượng của Ethereum L1.

• Mô hình tương lai: Xác minh chứng minh Dưới kiến trúc L1 zkEVM mới, người xây dựng khối sẽ sản xuất một chứng minh ZK hợp lệ ngắn gọn cùng với việc tạo ra khối. Các xác minh viên khác nhận được khối và chứng minh sẽ không cần thực hiện lại giao dịch, chỉ cần xác minh chứng minh mật mã này. Do "xác minh ZK Proof" có chi phí tính toán thấp hơn nhiều so với "thực hiện lại giao dịch", điều quan trọng hơn là thời gian cần thiết để xác minh một chứng minh gần như không liên quan đến số lượng giao dịch mà chứng minh đó bao quát, điều này cho phép Ethereum tăng đáng kể giới hạn Gas của khối để chứa nhiều giao dịch hơn mà không làm tăng ngưỡng phần cứng của các xác minh viên một cách đáng kể. Người sáng lập Ethereum đã đề cập rằng giới hạn Gas của L1 dự kiến có thể tăng gấp 10 lần nhờ điều này, thậm chí trong tương lai xa hơn có thể đạt 100 lần, từ đó đạt được việc mở rộng L1 trong khi vẫn giữ được tính phi tập trung.

Tóm lại, L1 Ethereum trong tương lai sẽ có kiến trúc rất giống với một ZK-Rollup nguyên bản lớn, do đó L1 Ethereum tự nó có hy vọng trở thành "ứng dụng ZK lớn nhất thế giới".

Tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt

Đội ngũ Ethereum đã đặt ra tiêu chuẩn kỹ thuật cực kỳ khắt khe cho việc triển khai L1 zkEVM, đồng thời giảm độ trễ, tăng thông lượng và đảm bảo cam kết về an toàn và phi tập trung.

| Chỉ số | Giá trị mục tiêu | Nguyên lý/Tác động | |------------------|-------------------|--------------------------------------------------------------------| | Chứng minh độ trễ (99% phân vị ) | Trong vòng 10 giây | Đây là "cuộc thi thời gian thực" cốt lõi. Độ trễ phải đủ thấp để có thể kết nối liền mạch vào chu kỳ phát khối 12 giây, mà không trở thành nút thắt cổ chai mới. | Bảo mật mật mã | 128 bit ( khởi động ban đầu tối thiểu 100 bit ) | Đảm bảo độ mạnh của chứng minh mật mã đủ để chống lại các cuộc tấn công tính toán hiện tại và trong tương lai có thể dự đoán, bảo vệ tính an toàn của L1. | Kích thước chứng minh | Nhỏ hơn 300 KiB | Chứng minh phải đủ nhỏ để có thể truyền tải hiệu quả trong mạng P2P, tránh trở thành nút thắt cổ chai mới cho mạng. | Chi phí phần cứng của người chứng minh | Không vượt quá 100,000 USD | Nhằm thực hiện "chứng minh gia đình", đảm bảo rằng người xác thực độc lập có khả năng tham gia vào việc tạo ra chứng minh, như một hàng rào cuối cùng chống lại sự kiểm duyệt. | | Tiêu thụ điện của người chứng minh | Dưới 10 kW | Tiêu thụ điện tương đương với trạm sạc ô tô điện gia đình, giảm thêm rào cản cho việc chứng minh tại nhà, đảm bảo tính phi tập trung.

Mô hình an toàn nhiều chứng minh

Để phòng ngừa các lỗ hổng không xác định có thể tồn tại trong một triển khai zkEVM đơn lẻ, lộ trình này đã giới thiệu cơ chế an ninh "nhiều bằng chứng". Nó yêu cầu tính hợp lệ của cùng một khối phải được xác nhận bởi nhiều bằng chứng được tạo ra từ nhiều đội khác nhau của zkEVM. Khách hàng xác thực sẽ tải xuống và xác minh những bằng chứng có nguồn gốc khác nhau này. Chỉ khi nhiều bằng chứng độc lập đều được xác thực thành công, khối đó mới được lớp đồng thuận chấp nhận. Điều này về bản chất là sự mở rộng và nâng cao của quan niệm "đa dạng khách hàng" trong Ethereum ở tầng chứng, bằng cách áp dụng bắt buộc sự dư thừa và đa dạng qua giao thức, cung cấp cho L1 một lớp phòng thủ sâu và tăng cường độ bền vững của giao thức.

Hai, tại sao Ethereum phải "toàn diện ZK hóa"?

Ethereum hoàn toàn chấp nhận công nghệ chứng minh không kiến thức, là sự chuyển đổi chiến lược quan trọng được xây dựng dựa trên những suy nghĩ sâu sắc về mô hình kinh tế, môi trường cạnh tranh và nhu cầu thị trường trong tương lai.

• Đầu tiên, đây là một sự điều chỉnh quan trọng đối với mô hình kinh tế "tập trung vào L2". Sau khi EIP-4844 giới thiệu cơ chế blob, mặc dù đã thành công trong việc giảm chi phí giao dịch của Layer 2, nhưng cũng mang lại những tác dụng phụ không mong muốn - làm suy yếu nghiêm trọng khả năng thu hút giá trị của Layer 1. Sự sụt giảm mạnh mẽ của doanh thu phí giao dịch L1 và lượng ETH bị tiêu hủy đã trực tiếp ảnh hưởng đến kỳ vọng giảm phát của ETH, dẫn đến hiệu suất giá yếu kém và sự không hài lòng trong cộng đồng gia tăng. Bằng cách nâng cấp EVM lên zkEVM, các nút xác minh có thể chuyển từ chế độ "thực thi lại" tốn thời gian sang chế độ "xác minh" hiệu quả, điều này sẽ giảm đáng kể độ trễ L1 và nâng cao thông lượng. Như vậy, Ethereum có thể thu hút lại những giao dịch có giá trị cao với yêu cầu rất cao về tính bảo mật và tính cuối cùng ngay lập tức, tăng doanh thu phí L1, kích hoạt lại cơ chế tiêu hủy của EIP-1559, và thực hiện lại sự cân bằng trong mối quan hệ kinh tế giữa L1 và L2.

• Thứ hai, đây là chiến lược bất đối xứng nhằm ứng phó với sự cạnh tranh của các chuỗi công cộng hiệu suất cao. Đối mặt với sự thể hiện mạnh mẽ về TPS của các L1 thế hệ mới như Solana và Sui, Ethereum đã chọn một con đường cạnh tranh độc đáo. Nó không bắt chước đối thủ bằng cách hy sinh mức độ phi tập trung để theo đuổi việc cải thiện hiệu suất, mà thay vào đó, sử dụng công nghệ ZK, giữ vững lợi thế cốt lõi của mạng lưới xác thực lên đến hàng triệu, bằng cách chuyển đổi công việc xác thực từ "phục hồi tốn kém" sang "xác thực giá rẻ" để đạt được bước nhảy vọt về hiệu suất. Chiến lược này nhằm củng cố hào thành của Ethereum về độ phi tập trung và an ninh, đồng thời nâng cao hiệu suất, nhằm đạt được sự cân bằng giữa an ninh và hiệu suất cao.

• Cuối cùng, đây là sự bố trí tiên phong để chào đón làn sóng RWA và tài chính tổ chức. Việc token hóa RWA được coi là cơ hội thị trường trị giá hàng nghìn tỷ tiếp theo của blockchain. Với sự tham gia của các gã khổng lồ tài chính như BlackRock và Franklin Templeton, những yêu cầu khắt khe chưa từng có về hiệu suất, an ninh, quyền riêng tư và tuân thủ đối với các chuỗi công cộng cơ sở đã được đặt ra. Mặc dù Solana, Sui và các L1 khác có hiệu suất vượt trội, nhưng số lượng nút xác thực tương đối ít và mức độ tập trung cao, cùng với lịch sử ngừng hoạt động của chúng, khó có thể đáp ứng nhu cầu về an ninh và ổn định cho các hoạt động tài chính có giá trị cao. Các OP Rollup trong hệ sinh thái Ethereum mặc dù có hiệu suất tốt và có độ an toàn tốt do trạng thái ghi lại L1, nhưng thời gian thách thức kéo dài 7 ngày của chúng là một rủi ro không thể chấp nhận cho việc thanh toán tài chính có giá trị cao. Ngược lại, tính khả thi cuối cùng cấp độ mật mã do công nghệ ZK cung cấp, cùng với khả năng chứng minh sự tuân thủ mà không tiết lộ dữ liệu nhạy cảm, hoàn toàn phù hợp với nhu cầu cốt lõi của tài chính tổ chức. Nếu việc nâng cấp zkEVM có thể tăng cường năng suất như mong muốn, thì hệ sinh thái Ethereum tích hợp ZK nguyên bản sẽ đạt được "hiệu suất, an ninh, ổn định" và trở thành lớp thanh toán toàn cầu lý tưởng để tiếp nhận làn sóng RWA.

Ba, Hành động của ZK cuối cùng

Dấu hiệu của kết thúc ZK của Ethereum đã sớm lộ diện, ngoài blog gần đây của các kỹ sư Ethereum:

• Vào tháng 4 năm 2025, người sáng lập Ethereum đã đưa ra một ý tưởng mang tính tiên phong: thay thế kiến trúc tập lệnh RISC-V thân thiện hơn với ZK cho EVM hiện tại. Những người ủng hộ cho rằng, so với hiệu suất kém của EVM trong việc tạo ra mạch ZK, kiến trúc RISC-V đơn giản hơn có thể mang lại sự cải thiện về hiệu suất chứng minh theo cấp số. Mặc dù đề xuất này gây tranh cãi vì sự thay đổi trong hệ sinh thái hiện tại, nhưng nó đã thiết lập một "ngôi sao phương Bắc" rõ ràng cho việc chuyển đổi ZK của Ethereum - xác định tiêu chuẩn lý tưởng cho zkEVM và chỉ ra hướng tối ưu hóa.

• Tại hội thảo Berlin vào tháng 6 năm 2025, một nhà nghiên cứu của quỹ Ethereum đã công bố rõ ràng rằng Ethereum sẽ "đặt cược toàn bộ vào ZK" trong việc mở rộng L1. Tuyên bố này xác nhận quyết tâm vững chắc của đội ngũ phát triển cốt lõi.

Cuối cùng của ZK trên Ethereum không phải chỉ là "nói suông". Mặc dù hiện tại Optimistic Rollup vẫn dẫn đầu trên nhiều chỉ số quan trọng so với ZK Rollup, nhưng các khó khăn cản trở ứng dụng thực tế của công nghệ ZK đang từng bước được khắc phục. Ba nguyên nhân chính gây ra sự chậm trễ nghiêm trọng của ZK Rollup trong lịch sử:

• Đầu tiên là độ phức tạp kỹ thuật và các nút thắt về hiệu suất: Trước đây, việc tạo ra chứng minh ZK cho EVM tính toán chung được coi là cực kỳ khó khăn, chậm và tốn kém, thậm chí là không khả thi về mặt tính toán.

• Thứ hai là sự chênh lệch về trải nghiệm của nhà phát triển: ORU đã đạt được khả năng tương thích EVM cao ngay từ đầu, trong khi ZKR đầu tiên không tương thích với EVM, yêu cầu các nhà phát triển học một ngôn ngữ lập trình hoàn toàn mới, tạo ra rào cản gia nhập rất cao.

• Cuối cùng là sự phân mảnh thanh khoản và hiệu ứng mạng: ORU nhờ vào lợi thế tiên phong đã tập trung được một lượng lớn người dùng và thanh khoản, tạo thành hiệu ứng mạng mạnh mẽ.

Tuy nhiên, những rào cản lịch sử này đang được khắc phục từng cái một.

• Về tốc độ chứng minh, nhờ vào sự tiến bộ của các thuật toán chứng minh thế hệ mới như PLONK, STARKs, cũng như sự phát triển của các công nghệ tăng tốc phần cứng như GPU, FPGA và cả ASIC, thời gian tạo chứng minh ZK đã được rút ngắn đáng kể. Ví dụ, zkVM SP1 của một công ty nào đó đã có thể chứng minh 93% các khối trên mạng chính Ethereum trong trung bình 10.3 giây, rất gần với mục tiêu 10 giây mà Quỹ Ethereum đã đặt ra.

• Về khả năng tương thích, zkEVM đã trải qua quá trình tiến hóa dần dần từ khả năng tương thích loại 4 đến loại 1. Hiện nay, nhiều dự án đã có thể đạt được độ tương đương EVM gần như hoàn hảo, từ đó loại bỏ cơ bản khoảng cách về trải nghiệm của nhà phát triển với ORU. Hơn nữa, mô hình an toàn Multi-Proof được ZK hóa L1 dựa vào nhiều hệ thống chứng minh độc lập, sự phát triển mạnh mẽ hiện tại của zkEVM đã tạo nền tảng cho việc thực hiện mô hình an toàn này.

Tóm lại, những rào cản cốt lõi khiến công nghệ ZK tụt hậu trong lịch sử - hiệu suất và khả năng tương thích - đang được khắc phục nhanh chóng. Công nghệ đã sẵn sàng cho việc áp dụng thực chiến quy mô lớn, chỉ là những định kiến trước đây về công nghệ ZK "chậm, đắt và khó" khiến mọi người tạm thời không muốn chấp nhận. Và tầm nhìn của đội ngũ cốt lõi Ethereum về việc "biến Ethereum thành ứng dụng ZK lớn nhất thế giới" chính là sự bảo chứng cho công nghệ ZK hiện đại, thổi bùng hồi chuông cho việc đầu tư quy mô lớn vào thực chiến của công nghệ ZK.

Bốn, Chuyển đổi sinh thái ROLLUP

NATIVE ROLLUP cho ZK ROLLUP xây dựng đường cao tốc

Việc ZK hóa toàn diện của Ethereum L1 sẽ fundamentally định hình lại cảnh cạnh tranh Layer 2, trong đó sự thay đổi cách mạng nhất là sự ra đời của "Rollup bản địa". Hiện tại, ZK-Rollup cần triển khai các hợp đồng thông minh xác thực phức tạp với hàng ngàn dòng mã trên L1 để xác minh các bằng chứng ZK được gửi từ L2, điều này không chỉ làm tăng độ khó phát triển mà còn mang lại rủi ro an ninh do trình độ phát triển không đồng đều. Sau khi triển khai zkEVM trên L1, chức năng biên dịch EXECUTE sẽ được giới thiệu, cho phép ZK Rollup trên hợp đồng thông minh L1 gọi trực tiếp logic xác thực được nhúng trong giao thức L1 mà không cần tự viết hợp đồng.

Sự thay đổi này mang lại cho ZK-Rollup ba lợi thế.

• Đầu tiên là sự nâng cao căn bản về tính an toàn