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    以太坊的下一个重大转变:从重新执行每笔交易到验证 ZK 证明

    无论你是扩展拥护者、独立 质押 者或家庭验证者,还是个人自我验证的支持者(在消费者硬件上 “不要信任,要去验证!”),这都与你息息相关。让我尝试解释正在发生的事情、为什么重要以及截至今天的研发进展。

    范式转变:从重新执行到 ZK 证明验证

    如今,每个想要确认一个区块是否有效的以太坊节点都必须重新执行其中的每一笔交易。每个节点都独立地做着相同的工作。自创世以来一直如此。这样做是有效的,但代价是随着链上活动的数量线性增长:每个区块使用的 Gas 越多,每个节点的工作就越多,需要持有的状态就越多,消耗的带宽也就越多。每次提高 Gas  限制都会使运行节点变得更加困难。

    但是你也可以做一些根本不同的事情:与其重复计算,不如验证一个 密码学 证明,证明其他人已经正确地完成了计算。一个证明。紧凑。恒定的验证时间,无论区块内部发生了什么。这就是 zkEVM 证明所能实现的——从长远来看,这是一条实现 L1 执行规模显著扩展的路径。

    这个想法并不新鲜。但新鲜的是,它现在正被设计到以太坊的核心协议中——不是作为 rollup 功能,而是作为共识层上 证明 工作流程中的一个可选路径。

    当前的工作内容

    以太坊基金会的 zkEVM 团队最近发布了 2026 年的具体 L1-zkEVM 路线图

    正在构建的管道大致如下所示:

    一个执行层 (EL) 客户端生成一个 ExecutionWitness——本质上是一个自包含的包,其中包含验证一个区块所需的所有数据,而无需持有完整的状态。一个标准化的访客程序会消耗该 witness 并验证状态转换。一个 zkVM 执行这个程序,一个 证明器 生成正确的执行 证明。然后,共识层 (CL) 客户端验证该 证明,而不是调用 EL 客户端来重新执行。

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    将证明传递给 证明 者的 管道

    这里的关键词是可选。最初的设计——在 EIP-8025(可选执行证明)下进行跟踪——并没有强迫任何人进行切换。该提案不需要协议升级或分叉。节点仍然可以像今天一样重新执行。但是想要通过 证明 验证来验证区块的 证明 者可以这样做。这些被称为 zk 证明 者:验证 zkEVM 证明 而不是运行完整 EL 客户端的 CL 客户端。

    在实现方面,EIP-8025 指定了使这成为可能的 CL 机制:

    来自不同 EL 客户端实现的 证明 通过 p2p 网络上的专用 gossip 主题进行分发。修改区块处理过程,以便 证明 者可以验证这些 证明,而不是调用 EL 客户端。当前的工作假设是一个 3/5 的 阈值,这意味着 证明 者一旦验证了 5 个独立 证明 中的 3 个,就会接受一个区块的执行为有效。这是一个初步数字,可能会随着设计的成熟而发展。重要的是,它在协议层面保留了客户端多样性,这是一个有意义的设计选择。

    为什么这很重要

    zk 证明 者不需要持有 EL 状态。它不需要同步完整的执行层链。同步简化为下载自上次最终确定检查点以来最近区块的 证明

    这对运行节点的成本有直接影响。如今,运营验证者意味着同时运行 CL 客户端和 EL 客户端,后者是特别消耗资源的部分。状态存储、区块处理时间、带宽:所有这些都随着 Gas 限制的增加而增长。如果你可以用 证明 验证来替代重新执行,那么你将大大降低参与共识的硬件要求。

    但影响远不止于 证明 者。由于 zkEVM  证明 本质上是无状态的,并且证明了正确的执行和有效的状态转换,而不需要验证者持有任何状态,因此再次在本地运行节点并在你自己的硬件上验证链变得更加容易——这是一个 去中心化 协议的基本承诺。

    还有一个值得一提的依赖关系:ePBS(内嵌提议 者-构建者分离),它的目标是即将到来的 Glamsterdam 硬分叉。如果没有 ePBS, 证明 窗口大约为 1-2 秒,因此对于实时 证明 来说太短了。由于 ePBS 提供了一种区块流水线的形式,因此将其延长到 6-9 秒,使得 证明 者在一个 slot 内生成 证明 变得更加现实。

    谁参与其中

    独立 质押 者和家庭验证者可能受益最大。作为 zk 证明 者,他们不再需要运行完整的 EL,并且可以在几分钟内完成同步。证明 验证取代了重新执行,硬件要求也相应降低。

    EL 客户端团队为其实现获得了一条新的途径。每个客户端都成为一个潜在的 证明 目标,并且多 证明 子网设计意味着客户端多样性不仅得到保留,而且成为协议的结构性特征。

    在 证明 者方面,情况更为复杂。证明 承担着 1/N 的活跃性假设:任何地方有一个诚实的 证明 者就可以保持链的运行。最简单的模型是区块构建者是 证明 者。但这可能会集中 证明,并且后备问题(当复杂的构建者消失时会发生什么?)将无法解决。分布式 证明、 证明 者网络、车库规模的硬件要求——这些都在积极讨论中。明确的是设计目标:证明 应该在数据中心基础设施之外保持可行。

    像 ZisK、openVM、RISC Zero 等 zkVM 供应商,致力于使以太坊成为世界上最大的 ZK 应用程序。他们中的几个已经开始 证明 以太坊区块。标准化工作为他们提供了一个明确的接口来构建。

    L2 和 rollup 团队受益于基础设施的融合。一旦所有验证者都验证了执行 证明,相同的 证明 也可以被 EXECUTE 预编译 用于 原生rollup。L1  证明 基础设施成为共享基础设施。

    最终,每个用户都会受益。更多可以廉价验证链的验证者意味着一个更加 去中心化、更具 抗审查 性的网络,并且 Gas  限制更高。

    目前的情况

    EIP-8025 已经进入 consensus-specs 功能分支,最终将被提议纳入。2026 年的 L1-zkEVM 路线图已经公布。这项工作分为六个子主题:执行 witness 和 访客 程序标准化、zkVM- 访客 API 标准化、CL 集成、 证明 者基础设施、基准测试和指标以及具有形式化验证的安全性。

    第一次 L1-zkEVM 分组讨论会定于 2026 年 2 月 11 日世界标准时间 15:00 举行。

    议程涵盖了六个子主题的全部范围。

    这仅仅是个开始。如果你关心以太坊在不牺牲 去中心化 的前提下进行扩展的能力,这就是值得关注的工作流程。关注 L1-zkEVM 团队。

    jinse.com.cn 0
    好文章,需要你的鼓励
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