V神新文:ZK-EVM的封神之路與挑戰,有哪些關鍵屬性?

V 神在個人部落格新文章中深入探討 ZK-EVM 的概念,並討論幾個可以實現的「ZK-EVM 版本」,包括它們的設計挑戰、權衡利弊,以及為何某些方向可能不被採納。
(前情提要:V神拋「ZK+Plasma」新方向,Rollup 獨大的以太坊 L2 格局將生變?)
(背景補充:從Type1到Type4,各類型ZK-EVM的差異在哪?)

以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin (V 神)今(14)日於個人部落格刊登新文章《神聖的 ZK-EVM 會是什麼樣子》,內容深入探討 ZK-EVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine)的概念及其可能實現的形式。

V 神指出,當前的 Layer-2 EVM 協定(如 Optimistic Rollups 和 ZK Rollups)需要依賴 EVM 的驗證機制,但這同時意味著他們必須信任龐大的程式碼資料,一旦程式碼資料庫中存在漏洞,這些虛擬機器可能面臨被攻擊的風險。

此外,即便是希望與 L1 EVM 保持完全等效的 ZK-EVM,也需要一定形式的治理機制,以便將 L1 EVM 的變更複製到自己的 EVM 實作中。

ZK-EVM 實現具有哪些關鍵屬性

因此 V 神認爲上述這些情況都不是最理想的,他在文章提及幾個可以實現的「ZK-EVM 版本」,並討論權衡和設計挑戰,以及不朝特定方向發展的原因。

對於 ZK-EVM 的關鍵屬性,V 神列出:

基本功能:ZK-EVM 應該具備驗證以太坊區塊的能力,並與以太坊多客戶端哲學相容。這意味著避免固化單一證明系統,而是允許不同客戶端使用不同證明系統。
數據可用性和審計性:對於任何由 ZK-EVM 驗證的 EVM 執行,應確保其底層數據是可用的,以便於出現問題時進行檢查和重新驗證。
可升級性:如果某個 ZK-EVM 方案被發現存在缺陷,應能夠迅速修復,無需進行硬分叉。
支持幾乎是 EVM 的系統:該設計應支持與 EVM 略有差異的第二層(L2)虛擬機器。這意味著 L2 可以對與 EVM 完全相同的部分使用固化的 ZK-EVM,僅在不同的部分依賴自己的程式碼。

V 神還討論了「開放式」與「封閉式」多客戶端系統的優缺點,開放式系統允許不同證明系統的存在,而封閉式系統則限定一組固定的證明系統,他則傾向於開放式系統,因為它們提供更多的靈活性和適應性。

文章還涉及了實施 ZK-EVM 的具體方案和擴展,如新的交易類型、區塊附屬對象的擴展、以及驗證和重新證明的機制。

這些設計旨在提高以太坊網絡的效率和安全性,同時保持靈活性和可擴展性。透過這些創新,ZK-EVM 可以促進以太坊生態系統的整體發展,為用戶和開發者帶來更多的機會。

最後,V 神還提到了對「almost-EVM」的支持,即允許 L2 的 VM 在與 EVM 只有微小差異的情況下,仍能使用協議內的 ZK-EVM,同時也為 EVM 的部分定制化提供了靈活性。

總結來說,V 神所提出的 ZK-EVM 概念,旨在將 ZK-EVM 直接整合進以太坊協議,使其成為協議的一部分,同時減少 Layer-2 專案對 Ethereum 協議功能的重複實現,並提高其在驗證 Layer-1 Ethereum 區塊時的效率。

另外,V 神也展望未來光客戶端(light clients)將更加強大,甚至可能利用 ZK-SNARKs(零知識證明)完全驗證 L1 EVM 執行,屆時 Ethereum 網路將實質上具備內建的 ZK-EVM 功能。

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