Kết thúc ZK của Ethereum: Logic và ảnh hưởng sâu sắc của việc ZK hóa toàn diện

Đối với những người quan tâm đến sự phát triển công nghệ Ethereum, bài viết blog "Giao hàng L1 zkEVM #1: Chứng minh thời gian thực" do các kỹ sư Ethereum gần đây công bố có ý nghĩa quan trọng. Mặc dù đây chỉ đại diện cho ý tưởng kỹ thuật của đội ngũ phát triển cốt lõi của Ethereum, vẫn chưa chính thức bước vào quy trình EIP, còn lâu mới trở thành một giải pháp đã được xác định cho việc nâng cấp mainnet, nhưng tín hiệu mà nó phát ra không thể xem nhẹ.

Bài viết này đã rõ ràng trình bày bản đồ phát triển cốt lõi trong tương lai của Ethereum: tích hợp công nghệ chứng minh không kiến thức một cách toàn diện và sâu sắc vào các lớp khác nhau của giao thức Layer 1, từ lớp đồng thuận đến lớp 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 các nút thành zkEVM. Như vậy, các nút có thể đồng bộ tạo ra chứng minh không kiến thức tương ứng trong quá trình thực hiện giao dịch và chạy hợp đồng thông minh, cung cấp cơ sở để các nút xác minh tính chính xác của lần thực thi này.

Đây không phải là một lần lặp công nghệ thông thường, mà là một cuộc cách mạng cấp kiến trúc có thể so sánh với "The Merge". Nó nhằm mục đích giải quyết triệt để nhiều thách thức mà Ethereum đang gặp phải về mở rộng, an ninh và mô hình kinh tế. Vậy tại sao Ethereum lại chọn "đặt cược toàn bộ" vào ZK vào thời điểm này? Đằng sau sự chuyển hướng chiến lược này là những logic sâu sắc 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 các nghiên cứu hiện có để kể cho bạn nghe về câu chuyện vĩ đại "ZK cuối cùng" của Ethereum, đồng thời phân tích động lực, hành động và tác động sâu sắc của nó.

Một, chuyển đổi mô hình từ "thực thi lại" sang "xác minh chứng"

Ý tưởng ZK hóa của Ethereum, cốt lõi nằm ở việc tái cấu trúc một cách mẫu mực cơ chế xác thực đồng thuận. Bản đồ lộ trình L1 zkEVM được phát hành gần đây đã đưa ra một con đường kỹ thuật rõ ràng cho sự chuyển đổi này.

Mô hình hiện tại: Thực hiện lại (Re-execution) Hiện tại, khi một khối mới được đề xuất, tất cả các nút xác thực trong mạng phải độc lập và hoàn chỉnh thực hiện lại từng giao dịch trong khối đó để tính toán và xác minh xem gốc trạng thái cuối cùng có nhất quán với tuyên bố của người đề xuất hay không. Quá trình này tiêu tốn tài nguyên và là nút thắt chính giới hạn khả năng thông lượng của Ethereum L1.

Mô hình tương lai: Xác minh chứng minh (Proof Verification) Trong kiến trúc L1 zkEVM mới, người xây dựng khối sẽ sản xuất một chứng minh tính hợp lệ ZK đơn giản trong khi tạo ra khối. Các xác nhận viên khác sau khi nhận được khối và chứng minh sẽ không cần phải thực hiện lại giao dịch, mà chỉ cần xác minh chứng minh mật mã này. Do "xác minh ZK Proof" có chi phí tính toán thấp hơn nhiều lần 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 gồm, điều này cho phép Ethereum có thể tăng đáng kể giới hạn Gas của khối để chứa nhiều giao dịch hơn mà không làm tăng đáng kể ngưỡng phần cứng của các xác nhận viên. Có người đã đề cập rằng giới hạn Gas của L1 có thể tăng gấp 10 lần nhờ điều này, thậm chí trong tương lai xa hơn có thể đạt tới 100 lần, từ đó thực hiện mở rộng L1 trong khi vẫn giữ được tính phi tập trung.

Tóm lại, L1 Ethereum trong tương lai về cấu trúc rất giống như một ZK-Rollup nguyên bản khổng lồ, từ đó khiến L1 Ethereum tự thân có khả năng trở thành "ứng dụng ZK lớn nhất thế giới".

Tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt

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

| Chỉ số | Giá trị mục tiêu | Nguyên lý/Tác động | |------------------|-------------------|--------------------------------------------------------------------| | Chứng minh độ trễ (99% phân vị ) | Dưới 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 tạo 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 sức mạnh mật mã của chứng minh đủ để chống lại các cuộc tấn công tính toán hiện tại và có thể dự đoán trong tương lai, đảm bảo an toàn cho L1. | Kích thước chứng minh | Nhỏ hơn 300 KiB | Chứng minh phải đủ nhỏ để có thể phân phối hiệu quả trên mạng P2P, tránh trở thành nút thắt cổ chai mới cho mạng. | Chi phí phần cứng của người xác minh | Không vượt quá 100,000 đô la | Được thiết kế để thực hiện "chứng minh gia đình", đảm bảo rằng các người xác nhận độc lập có khả năng tham gia vào việc tạo ra chứng minh, như là hàng rào cuối cùng chống lại sự kiểm duyệt. | | Công suất của người chứng minh | Dưới 10 kW | Công suất 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 tiềm ẩn có thể tồn tại trong một triển khai zkEVM đơn lẻ, lộ trình này đã giới thiệu cơ chế an ninh "nhiều chứng minh". Nó yêu cầu tính hợp lệ của cùng một khối phải được nhiều zkEVM từ các đội khác nhau tạo ra nhiều chứng minh. Khách hàng xác thực sẽ tải xuống và xác minh các chứng minh có nguồn gốc khác nhau này. Chỉ khi nhiều chứng minh độc lập đều được xác minh thành công, khối đó mới được chấp nhận bởi lớp đồng thuận. Điều này về cơ bản là sự mở rộng và nâng cao của khái niệm "đa dạng khách hàng" của Ethereum ở tầng chứng minh, bằng cách bắt buộc đưa vào sự dư thừa và đa dạng qua giao thức, cung cấp lớp bảo vệ sâu cho L1, tăng cường độ bền vững của giao thức.

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

Ethereum hoàn toàn ôm ấp công nghệ chứng minh không biết, là một sự chuyển đổi chiến lược lớn được xây dựng dựa trên sự 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 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 đáng kể trong doanh thu phí giao dịch L1 và lượng ETH bị đốt đã trực tiếp ảnh hưởng đến kỳ vọng giảm phát của ETH, dẫn đến sự hoạt động kém của giá coin và sự bất mãn tăng cao trong cộng đồng. Bằng cách nâng cấp EVM lên zkEVM, các nút xác thực có thể chuyển từ chế độ "thực thi lại" tốn thời gian sang chế độ "xác thực" hiệu quả, điều này sẽ giảm đáng kể độ trễ của L1 và nâng cao khả năng thông lượng. Như vậy, Ethereum có thể thu hút lại những giao dịch có giá trị cao với yêu cầu cao về tính bảo mật và tính cuối cùng ngay lập tức, tăng doanh thu phí L1, kích hoạt lại cơ chế đốt của EIP-1559, và đạt được sự cân bằng lại trong mối quan hệ kinh tế giữa L1 và L2.

Thứ hai, đây là chiến lược không đối xứng để đối phó với sự cạnh tranh của các chuỗi công khai hiệu suất cao. Đối mặt với sự thể hiện mạnh mẽ về TPS của các L1 thế hệ mới như Solana, Sui, Ethereum đã chọn một con đường cạnh tranh độc đáo. Nó không bắt chước đối thủ bằng cách hy sinh mức độ phân quyền để theo đuổi sự nâng cao hiệu suất, mà thay vào đó, sử dụng công nghệ ZK, giữ vững lợi thế cốt lõi của mạng lưới người xác thực hàng triệu người, thông qua việc chuyển đổi công việc xác thực từ "phát lại tốn kém" sang "xác thực rẻ" để đạt được bước nhảy vọt về hiệu suất. Chiến lược này nhằm củng cố hào bậc của Ethereum trong phân quyền và an ninh, đồng thời nâng cao hiệu suất, nhằm đạt được cả an ninh và hiệu suất cao.

Cuối cùng, đây là sự bố trí tầm nhìn để đón nhận làn sóng RWA và tài chính tổ chức. Việc mã hóa RWA được xem như cơ hội thị trường nghìn tỷ tiếp theo của blockchain. Với sự tham gia của các ông lớn tài chính như BlackRock và Franklin Templeton, những yêu cầu nghiêm ngặt chưa từng có về hiệu năng, an ninh, quyền riêng tư và tuân thủ đã được đặt ra cho các blockchain cơ sở. 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, cộng với lịch sử ngừng hoạt động của họ, khó có thể đáp ứng nhu cầu về an toàn 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 bởi vì ghi lại trạng thái trên L1 nên có độ an toàn tốt, 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 cuối cùng ở mức độ mật mã mà công nghệ ZK cung cấp, cũng như 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 nâng cấp zkEVM có thể cải thiện thông lượng như mong đợi, thì hệ sinh thái Ethereum tích hợp công nghệ ZK sẽ đạt được "hiệu suất, an toàn, ổn định" và trở thành lớp thanh toán toàn cầu lý tưởng để tiếp nhận làn sóng RWA.

Ba, ZK cuối cùng đang hành động

Sự kết thúc ZK của Ethereum đã sớm lộ diện, ngoài blog vừa được công bố gần đây:

Ngay từ tháng 4 năm 2025, đã có người đề xuất một ý tưởng rất 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 không hiệu quả của EVM trong việc tạo ra mạch ZK, kiến trúc đơn giản hơn của RISC-V có thể mang lại sự nâng cao hiệu suất chứng minh theo cấp số. Mặc dù đề xuất này gây tranh cãi vì nó làm đảo lộn hệ sinh thái hiện tại, nhưng nó đã thiết lập một "ngôi sao Bắc Đẩu" rõ ràng cho việc ZK hóa Ethereum - xác định tiêu chuẩn lý tưởng cho zkEVM và chỉ ra hướng đi cho việc tối ưu hóa.

Tại hội thảo Berlin vào tháng 6 năm 2025, các nhà nghiên cứu của Quỹ Ethereum đã tuyên bố rõ ràng rằng Ethereum sẽ "đặt cược hoàn toàn vào ZK" trong việc mở rộng L1. Tuyên bố này xác nhận quyết tâm kiên định của đội ngũ phát triển cốt lõi.

ZK cuối cùng của Ethereum cũng không phải là "nói suông". Mặc dù hiện tại Optimistic Rollup vẫn dẫn đầu ZK Rollup trên nhiều chỉ số quan trọng, nhưng các khó khăn cản trở việc ứng dụng thực tế của công nghệ ZK đang được khắc phục từng bước. Ba nguyên nhân cơ bản đã khiến ZK Rollup bị tụt hậu nghiêm trọng trong lịch sử:

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

Thứ hai là sự chênh lệch trong trải nghiệm của các nhà phát triển: ORU đã đạt được tính tương thích cao với EVM ngay từ đầu, trong khi ZKR ban đầu không tương thích với EVM, yêu cầu các nhà phát triển phải 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 đã tập hợp được một lượng lớn người dùng và thanh khoản nhờ lợi thế tiên phong, tạo ra hiệu ứng mạng mạnh mẽ.

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

Trong lĩnh vực tốc độ chứng minh, nhờ vào những 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 hiện đã có thể chứng minh 93% các khối mạng chính Ethereum trong trung bình 10,3 giây, rất gần với mục tiêu 10 giây được thiết lập bởi Quỹ Ethereum.

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

Tóm lại, rào cản chính dẫn đến sự chậm trễ của công nghệ ZK trong lịch sử - hiệu suất và khả năng tương thích - đang được khắc phục nhanh chóng. Công nghệ đã sẵn sàng cho việc ứng dụng thực tế quy mô lớn, chỉ là trước đây, hình ảnh định kiến về công nghệ ZK "chậm, đắt và khó" khiến mọi người không muốn tiếp nhận ngay. Và tầm nhìn của đội ngũ cốt lõi Ethereum "biến Ethereum thành ứng dụng ZK lớn nhất thế giới" chính là sự chứng thực cho công nghệ ZK hiện đại, thổi lên tiếng gọi đầu tư quy mô lớn vào việc ứng dụng thực tế công nghệ ZK.

Bốn, Chuyển đổi sinh thái ROLLUP

NATIVE ROLLUP cho ZK ROLLUP trải đường cao tốc

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

Thay đổi này mang lại ba lợi thế cho ZK-Rollup:

Đầu tiên là sự nâng cao cơ bản về tính an toàn, các bên dự án Rollup có thể xây dựng và duy trì một khối lượng lớn công việc của EVM.