Vitalik Buterin présente le protocole GKR pour optimiser la scalabilité d'Ethereum et l'efficacité de ZK.

Vitalik Buterin, cofondateur d'Ethereum, a présenté l'application potentielle du protocole GKR pour améliorer l'efficacité des systèmes traditionnels zk-SNARK et zk-STARK. Le 20 octobre, il a publié un tutoriel sur son blog personnel, vitalik.eth.limo, présentant le protocole Goldwasser-Kalai-Rothblum. Cette technique d'agrégation de preuves récursive pourrait modifier la gestion de la mise à l'échelle et de la vérification par Ethereum.

Il a souligné que les développements récents en cryptographie à divulgation nulle de connaissance (ZK) se sont concentrés sur des solutions spécialisées pour des tâches de calcul distinctes, certaines étant optimisées pour les circuits arithmétiques et d'autres pour les transitions d'état. Le protocole GKR, initialement proposé en 2010, combine ces avantages, permettant la vérification de millions de calculs par seconde sans validation d'étapes intermédiaires.

Selon Vitalik Buterin, GKR est particulièrement adapté aux opérations impliquant de grandes quantités de données uniformes organisées en couches, comme le hachage de masse avec Poseidon2 ou les processus de réseaux neuronaux où un seul algorithme s'applique à plusieurs jeux de données. Contrairement aux systèmes traditionnels comme STARK, qui nécessitent la génération de preuves à chaque étape de calcul, y compris la construction d'arbres de Merkle et le hachage de toutes les données sous-jacentes, GKR ne requiert des engagements cryptographiques que pour les valeurs d'entrée et de sortie, éliminant ainsi les opérations intermédiaires fastidieuses.

En pratique, le protocole a démontré une efficacité jusqu'à 15 fois supérieure à celle des solutions basées sur zk-STARK. Il repose sur une méthode de vérification par somme (sumcheck) qui simplifie séquentiellement la vérification : le système prouve d'abord que le résultat final est correct, puis vérifie itérativement chaque étape de calcul précédente, réduisant ainsi progressivement la complexité de la tâche.

Ethereum progresse vers des réseaux évolutifs, efficaces et résistants aux attaques quantiques grâce à l'intégration du protocole GKR.

Le protocole GKR complète Vitalik Buterin Le concept plus large de « Lean Ethereum », une vision d'une conception de réseau rationalisée et résistante aux attaques quantiques, contribue directement aux efforts d'Ethereum pour accélérer la finalisation, permettre l'agrégation de preuves pour les cumuls et améliorer l'évolutivité basée sur ZK.

Ce développement fait suite à plusieurs propositions antérieures du cofondateur d'Ethereum, notamment des outils d'interopérabilité avancés pour les réseaux de couche 2, des clients partiellement sans état pour réduire les besoins de stockage des nœuds et des mécanismes de gouvernance pris en charge par les preuves ZK. Collectivement, ces initiatives visent à rendre Ethereum plus efficace, plus privé et plus accessible.

Alors que les développeurs commencent à expérimenter des implémentations basées sur GKR, le cadre cryptographique d'Ethereum pourrait devenir plus léger et plus rapide, soutenant l'objectif à long terme de Vitalik Buterin d'un calcul évolutif et vérifiable.