為什麼以太坊需要 ZK-VM：擴容的終極路徑

作者：Ebunker

在以太坊擴容的眾多思路中，ZK 是最複雜也最關鍵的方向

縱觀全網，V 神和以太坊基金會對 ZK 的押注是最多的。ZK 有點像以太坊家裡最小的兒子，傾注心血最多，但是未來也最不明朗。

前幾天，以太坊基金會發布了Kohaku 路線圖，這是一套隱私錢包的基礎組件規劃。路線圖再次強調，許多核心功能仍將依賴 ZK-EVM 或 ZK-VM 的落地。

那麼，以太坊為何如此迫切地需要 ZK-VM？

答案很簡單：為了性能提升，而不是以犧牲安全為代價。

提升性能的瓶頸：全員驗證與 GAS 上限

此前我們提過，提高以太坊性能最立竿見影的手段就是提高 GAS 上限，也就是讓區塊變得更大。

但問題在於，但是，提高 GAS 上限是有代價的，過大的區塊對於節點是沉重的負擔。

目前，以太坊採用一種稱為"全員全驗" 的驗證模式，即所有節點都要完整驗證每一個區塊。這個機制雖然簡單且安全，但冗餘極高。

如果 GAS 上限顯著提高，每個節點的計算量都會同步暴漲。

考慮到以太坊的區塊間隔僅 12 秒，其中還需預留時間用於區塊傳播和 MEV 排序，驗證者實際可用於驗證的時間大約只有 4--8 秒，幾乎沒有餘地去處理更大的負載。

ZK 化後的以太坊：從"全員全驗"到"全員一驗"

如果將以太坊 L 1 全面 ZK 化，驗證模式將從"全員全驗"變為"全員一驗"。在這種模式下，當一個區塊被組裝好後，會首先生成一個 ZK 證明。

ZK 的特點是生成證明慢，但驗證極快。因此，節點只需驗證一次證明是否正確，而無需重複執行區塊內的所有交易。

這意味著，以太坊可以在不顯著增加節點負擔的前提下，大幅提高 GAS 上限。

一個形象的比喻是：過去你在釘釘上提交請假流程（發交易），需要每位領導（節點）逐一核實你還有沒有假期餘額（全員全驗），全員批准後流程才通過。

而 ZK 化後，系統先驗證你確實有假期，再統一向所有領導出具證明（ZK），此時領導只需信任並快速批准即可（全員一驗）。

ZK 化之後，你還是申請請假流程（發交易），系統發現你有剩餘假期，直接告訴各位領導"這個人有假"，且領導完全相信系統不會出錯（ZK），然後領導批准就快多了（全員一驗）。

這就是以太坊要進行 ZK 化的原因。

密碼學的挑戰與案例

當然，實現這一切的工程量極大，密碼學難度也非常高，因此以太坊必須與專業團隊合作。

以太坊基金會研究員 Justin 提到的 Brevis 協議 就是目前在該領域領先的案例之一。

Brevis 專注於 ZK-VM，其最新的 Pico Prism 技術 是當前在給定條件下生成 ZK 證明最快的方案之一。

根據測試數據，在當前以太坊 45 M GAS 的區塊規模下，Brevis 使用 64 張 RTX 5090 GPU，可在 12 秒內完成 99.6% 的區塊證明，其中 96.8% 的區塊能在 10 秒內完成證明生成。

為了保持去中心化，以太坊要求 ZK 證明設備的成本不得超過 10 萬美元。

雖然更高端的 GPU（如 H 200 或 B 200）可以更快生成證明，但那會大幅提高準入門檻。Brevis 當前的設計正好卡在這一限制之內。

為什麼"10 秒覆蓋率"也至關重要？因為 MEV 區塊通常在 1--3 秒內生成，加上 10 秒的證明時間剛好填滿 12 秒區塊間隔。

總結：以太坊 ZK 化的路徑邏輯

以太坊想要加快 L 1 性能提升，就必須提高 GAS 上限；

要想安全地提高 GAS 上限，就必須推進 ZK 化；

而要想優雅地實現 ZK 化（10 秒內生成證明、10 萬美元以下硬體成本），則需要密碼學界與加密生態的共同努力。

ZK 是以太坊擴容路線中最複雜但也最具確定性的方向。

它不僅關乎性能，更是以太坊在安全性與去中心化之間，尋求平衡的終極方案。