Vitalik Buterin提出神圣的zkEVM来解决以太坊上的第2层挑战

以太坊联合创始人Vitalik Buterin在12 月 13 日的博客文章中介绍了区块链平台的新概念，称为零知识以太坊虚拟机（ZK-EVM） 。该提案的主要目标是大幅提高以太坊第 2 层协议（包括 optimistic 和 ZK rollups）的效率和安全性。

Buterin 的提议源于简化以太坊当前第 2 层解决方案的需要。这些协议对于以太坊的可扩展性至关重要，在很大程度上依赖于 EVM 验证，而 EVM 验证目前涉及依赖于大型且可能存在漏洞的代码库。

此外，旨在模仿 Layer-1 EVM 的 ZK-EVM 面临着跟上主要以太坊协议变化的挑战，导致冗余工作并增加安全缺陷的风险。

Buterin 提出的解决方案涉及将 ZK-EVM 直接嵌入以太坊网络中。这个内部 ZK-EVM 将承担验证 Layer-1 以太坊区块的任务，从而提供更高效、更安全的方法。

随着以太坊的进步，特别是随着使用 ZK-SNARK 的轻客户端的发展，原生 ZK-EVM 的概念变得越来越实用和有吸引力。

Buterin 设想 ZK-EVM 主要关注通过处理前状态根、块和后状态根等输入来验证以太坊区块。

这将确保后状态根作为块执行的真实结果的完整性。该提案还符合以太坊的多客户端理念，支持使用不同的证明系统，并强调数据可用性和可审计性的重要性。

正如 Buterin 所描述的，实现 ZK-EVM 会带来一些设计挑战和权衡。基本属性包括：

兼容性和适应性：系统应该足够灵活，以支持各种证明系统，反映以太坊对多客户端环境的承诺。
确保数据可用性：对于启用不同客户端的验证至关重要。
强调可审计性和可升级性：无需硬分叉即可轻松检查并快速解决任何问题。
支持“几乎 EVM”的创新：允许第 2 层解决方案在标准 EVM 功能的基础上进行扩展和创新。

Buterin 讨论的一个关键部分围绕着在开放式多客户端系统和具有预定证明系统的封闭系统之间进行选择，在开放式多客户端系统中，证明是在外部验证的。Buterin 主张建立一个可用的系统，尽管其复杂性较高，但其灵活性和与以太坊基本原则的兼容性。

Buterin 强调速度对于 ZK-EVM 实现至关重要。随着并行化和硬件加速方面的技术进步，目标是减少证明生成时间，从而实现近乎瞬时的处理。