Шлях до zkEVM для Ethereum L1

Останнім часом в індустрії поширена думка, що Ethereum може масштабуватися тільки через другий рівень мережі (L2). Ця точка зору, можливо, виникла через надмірну увагу до технології L2 Rollup, при цьому ігноруючи дорожню карту масштабування першого рівня мережі (L1). У цьому контексті я хотів би виправити це непорозуміння, особливо в умовах, коли L2 вже широко зрозумітий, прийнятий і використовується. Варто зазначити, що Arbitrum One став другим за величиною платформою для смарт-контрактів після Ethereum L1.

По-перше, нам потрібно прояснити одне більш серйозне непорозуміння: що ETH можна розширити лише через L2. Насправді, як криптовалютний актив, ETH може бути розширений різними способами, включаючи L1, сайдчейни, інші L1, L2, структури, подібні до L2 (такі як validium і optimistic ланцюги), навіть централізовані біржі та постачальники послуг.

На сьогоднішній день мільйони ETH вже були перенесені на L2 та не L2 блокчейни, а також значна кількість існує в не-блокчейн середовищах. Хоча L1 та зрілі L2 можуть забезпечити рідну безпеку для ETH, інші рішення, хоча й можуть мати різні припущення щодо безпеки, все ще здатні забезпечити розширення ETH або активів Ethereum. Варто зазначити, що біткоїн є активом, який головним чином реалізує розширення через централізовані сервіси, проте все ще залишається домінуючою силою в галузі. Це вказує на те, що для того, щоб актив здобув цінність, ключовим є завоювання довіри найзаможніших 1% людей, сімей і установ.

Однак це не означає, що Ethereum сам по собі може легко масштабуватися. Ми повинні розрізняти ETH (або ефір) та мережу Ethereum. Наприклад, BSC, хоча і розширює технологічний стек Ethereum і встановлює міст між ETH та ERC-20, деякі можуть вважати, що вона насправді не може масштабувати мережу Ethereum.

Повертаючись до теми оновлення L1 Ethereum до zkEVM. Використання нульових знань (ZKP) для розширення блокчейну є концепцією, яка існує давно, вперше, можливо, запропонованою для Bitcoin, навіть раніше за появу Ethereum. Дослідження застосування технології ZK-SNARK в Ethereum також почалися раніше, ніж з'явилася концепція rollup. У 2020 році, завдяки практичному використанню проектів, таких як Loopring, StarkEx та zkSync, технологія ZK rollup швидко розвивалася. У 2021 році Matter Labs популяризував термін "zkEVM", який отримав широке визнання.

Існує кілька можливих шляхів реалізації оновлення L1 zkEVM. Одним з можливих напрямків є: спочатку протестувати у виробничому середовищі Type-2/2.5 та Type-1 zkEVM rollup, такі як проекти, які незабаром з'являться, зокрема Scroll, Linea та Taiko. Одночасно потрібно реалізувати передумови, такі як EIP-4844, безстанність та PBS.

Наступним може з'явитися "Enshrined zkEVM міст", який дозволяє розгортання Type-1 zkEVM поверх L1. Це надасть можливість для практичного тестування коду та zk-циркулів, які в кінцевому підсумку використовуватимуться для L1 zkEVM. Він також дозволяє L2 повністю децентралізовано існувати без смарт-контрактів, ефективно моделюючи L2 zkEVM роллапи. Ці роллапи використовуватимуть інфраструктуру PBS, де будівельники виконуватимуть функцію сортувальників.

Коли ці технології будуть повністю перевірені в продуктивному середовищі, шар виконання L1 зможе підготуватися до оновлення zkEVM. На цьому етапі будівельники будуть сортувати транзакції, генерувати докази та подавати їх на шар консенсусу. Варто зазначити, що для L1 zkEVM перевірка доказів відбуватиметься на шарі консенсусу. Будівельники можуть не лише генерувати докази дійсності, а й генерувати verkle/докази стану та даних доступності/kzg докази.

"Enshrined zkEVM міст" може продовжувати існувати над виконувальним рівнем L1 або бути переміщеним на рівень консенсусу. Одним з можливих рішень є встановлення стандартного enshrined L1 rollup, одночасно з кількома Type-0 enshrined L2 rollups, а також традиційними L2 та суверенними rollup.

Слід зазначити, що enshrined L2 rollup має свої власні компроміси. На початку zkEVM може бути повільним, зіткнувшись з обмеженнями пропускної спроможності та функціональності, частота оновлень може бути низькою. Ці rollup також не матимуть управління або суверенітету, повністю виконуються операторами вузлів Ethereum. Тому інновації відбуватимуться переважно на традиційних L2, і очікується, що більшість користувачів також продовжать їх використовувати.

У майбутньому традиційні L2, змішані версії класу L2 (наприклад, validiums або optimistic chains), закріплені L2 та закріплені L1 rollup надаватимуть користувачам різні компроміси та функціональні можливості, сподіваючись задовольнити більшість потреб екосистеми блокчейн протягом наступних десятиліть.

Звичайно, ці уявлення можуть бути занадто радикальними, насправді нам, можливо, не потрібна така висока пропускна здатність. Більш консервативний підхід полягає в тому, щоб зберегти статус-кво L1, і, можливо, ми ніколи не побачимо zkEVM на L1. У будь-якому випадку, ми наближаємося до кінця цього десятиліття, і в майбутньому ще багато можливостей для розвитку. Хоча обставини постійно змінюються, дух досліджень і інновацій завжди залишається.