Ethereum vers des TPS de dix mille : le rôle clé de la preuve en temps réel et des Rollups natifs
Ethereum s'oriente vers l'objectif de traiter 10 000 transactions par seconde, tandis que la technologie des preuves à divulgation nulle devient le moteur central de ce processus d'extension. Cet article se concentrera sur les défis techniques des preuves en temps réel, le mécanisme de participation des prouveurs, les problèmes de sécurité liés à la transition de l'architecture de la chaîne principale, ainsi que comment le "Rollup natif" peut devenir la forme ultime de l'extension à divulgation nulle.
Preuve en temps réel : la technologie clé de l'extension d'Ethereum
La preuve en temps réel fait référence à la génération d'une preuve à connaissance nulle pour un bloc du réseau principal Ethereum en moins de 12 secondes. Une fois réalisée, Ethereum pourra inclure la logique de validation des blocs dans le protocole lui-même, augmentant considérablement la limite de Gas tout en garantissant la vérifiabilité, permettant ainsi une large extension du réseau principal.
La réalisation de preuves en temps réel nécessite non seulement une technologie zkVM avancée, mais aussi des ajustements au niveau du protocole Ethereum. La mise à niveau du réseau prévue pour l'année prochaine devrait introduire un mécanisme de "découplage de la validation des blocs et de l'exécution immédiate", offrant aux prouveurs plus de temps pour générer des preuves zkEVM.
Un projet de blockchain a publié son dernier zkVM, capable de générer des preuves en temps réel pour 93 % des blocs du mainnet sous un cluster de 200 GPU. Ils sont confiants de pouvoir augmenter ce taux à 99 % d'ici la fin de l'année. Pour les rares blocs pour lesquels il n'est pas possible de générer des preuves à temps, un mécanisme de tolérance aux pannes a déjà été intégré dans la conception du protocole.
Ethereum envisage encore de réduire le temps de bloc de 12 secondes à 6 secondes, ce qui améliorerait considérablement l'expérience utilisateur, mais cela représente également un plus grand défi pour les validateurs. Cependant, étant donné que la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance peut améliorer ses performances par 10 fois chaque année, les professionnels du secteur ne s'en inquiètent pas.
Exigences matérielles pour les validateurs Ethereum
Pour réaliser une preuve en temps réel, la Fondation Ethereum a établi des objectifs techniques préliminaires pour les validateurs : le coût matériel doit être inférieur à 100 000 dollars et la consommation d'énergie inférieure à 10 kilowatts. Bien que cette exigence puisse sembler élevée, elle est en réalité bien inférieure au seuil de fonctionnement d'un grand centre de données.
Il est important de noter que les validateurs et les prouveurs sont deux rôles différents. Les validateurs exécutent des nœuds pour participer au consensus, tandis que la tâche des prouveurs est de générer des preuves à connaissance nulle. Une fois qu'une preuve de transaction a été correctement générée, le réseau n'a besoin que de vérifier la validité de cette preuve, sans avoir à réexécuter la transaction.
Le secteur prévoit qu'au début de l'année prochaine, la demande en matériel pour les validateurs pourrait diminuer à environ 16 cartes graphiques, avec un coût total contrôlé entre 10 000 et 30 000 dollars. Parallèlement, des projets ont déjà construit un réseau décentralisé composé de centaines de validateurs sur des réseaux de test, utilisant un mécanisme de preuve compétitif pour permettre aux participants ayant des délais plus courts et des coûts plus bas de gagner.
Les défis de la transition vers une architecture à connaissance nulle
Le passage du réseau principal Ethereum à une architecture de preuve à divulgation nulle de connaissance constitue un nouveau défi technique majeur, après la transition de l'an dernier du mécanisme de preuve de travail au mécanisme de preuve d'enjeu. Ce processus nécessite non seulement la reconstruction de la couche de protocole, mais doit également prendre en compte divers risques de sécurité potentiels.
Les risques potentiels incluent des attaquants malveillants insérant un "tueur de prouveur" entraînant une défaillance du mécanisme de validation du réseau, ou une chute soudaine de l'activité du réseau rendant les frais de transaction insuffisants pour couvrir les coûts de preuve, etc. L'ensemble du processus de transition pourrait prendre plusieurs années, avec une attention particulière à porter sur les menaces liées à la sécurité.
Ethereum prévoit également une refonte fondamentale de son architecture de couche de consensus, en construisant une nouvelle structure appelée "Beam Chain", visant à optimiser les preuves à divulgation nulle dès la conception. À l'avenir, l'ensemble du travail de validation des données d'Ethereum pourrait être effectué sur le CPU d'un ordinateur portable ordinaire.
Rollup natif : la forme ultime de l'extension à connaissance nulle
Avec l'intégration de zkEVM dans le réseau principal, le concept de "Rollup natif" commence à émerger. En intégrant zkEVM au réseau principal, cela permet aux validateurs Ethereum de vérifier directement les preuves de transition d'état des Rollups, réalisant ainsi un réseau de deuxième couche véritablement sécurisé et validé par le réseau principal.
Cela nécessite d'ajouter le code "exécuter la précompilation" dans le client Ethereum, permettant aux validateurs de vérifier directement les preuves de transfert d'état à connaissance nulle générées par le réseau de couche 2. Si cela est réalisé, à l'avenir, que les transactions se produisent sur le réseau principal ou sur des Rollups natifs, leur règlement final et leur sécurité seront garantis par le même groupe de validateurs d'Ethereum.
Le Rollup natif est considéré comme une version améliorée du schéma de sharding ETH 2.0, ne fonctionnant plus avec 64 chaînes de sharding identiques, mais construisant un système Rollup hétérogène de manière hautement programmable et personnalisable, répondant à différents scénarios et besoins des utilisateurs.
Bien que le Rollup natif n'ait pas encore été officiellement intégré à la feuille de route d'Ethereum, le lancement de zkEVM et la reconstruction de l'architecture du mainnet ont fait des interfaces prédéfinies et de la logique de précompilation une tendance technologique prévisible. Si les progrès se poursuivent, les propositions d'amélioration connexes pourraient être soumises d'ici la fin de l'année et mises en œuvre lors des prochaines mises à jour du réseau.
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SchroedingerAirdrop
· Il y a 3h
Le vieux V ose vraiment imaginer, la prochaine fois c'est certain.
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SneakyFlashloan
· 08-13 03:05
Qu'est-ce que c'est que ce zk... encore en train de se dégoûter, je ne comprends pas la romance des ingénieurs.
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MEVHunterBearish
· 08-12 05:51
Peut courir un bloc en 12 secondes, c'est pas mal, non~
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YieldHunter
· 08-12 05:46
techniquement parlant... un temps de preuve de 12 secondes laisse encore de la place pour l'exploitation de l'MEV à vrai dire
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TokenDustCollector
· 08-12 05:46
V est vraiment trop fort, non ?
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SolidityJester
· 08-12 05:33
L2 n'est-il pas délicieux ? Pas besoin de faire ce coup de Mainnet.
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ContractCollector
· 08-12 05:31
Il ne reste plus qu'à terminer dans 12 secondes, le gas va subir un big dump !
Progrès de l'expansion de l'Ethereum à 10 000 TPS : preuve en temps réel et Rollup natif comme clés
Ethereum vers des TPS de dix mille : le rôle clé de la preuve en temps réel et des Rollups natifs
Ethereum s'oriente vers l'objectif de traiter 10 000 transactions par seconde, tandis que la technologie des preuves à divulgation nulle devient le moteur central de ce processus d'extension. Cet article se concentrera sur les défis techniques des preuves en temps réel, le mécanisme de participation des prouveurs, les problèmes de sécurité liés à la transition de l'architecture de la chaîne principale, ainsi que comment le "Rollup natif" peut devenir la forme ultime de l'extension à divulgation nulle.
Preuve en temps réel : la technologie clé de l'extension d'Ethereum
La preuve en temps réel fait référence à la génération d'une preuve à connaissance nulle pour un bloc du réseau principal Ethereum en moins de 12 secondes. Une fois réalisée, Ethereum pourra inclure la logique de validation des blocs dans le protocole lui-même, augmentant considérablement la limite de Gas tout en garantissant la vérifiabilité, permettant ainsi une large extension du réseau principal.
La réalisation de preuves en temps réel nécessite non seulement une technologie zkVM avancée, mais aussi des ajustements au niveau du protocole Ethereum. La mise à niveau du réseau prévue pour l'année prochaine devrait introduire un mécanisme de "découplage de la validation des blocs et de l'exécution immédiate", offrant aux prouveurs plus de temps pour générer des preuves zkEVM.
Un projet de blockchain a publié son dernier zkVM, capable de générer des preuves en temps réel pour 93 % des blocs du mainnet sous un cluster de 200 GPU. Ils sont confiants de pouvoir augmenter ce taux à 99 % d'ici la fin de l'année. Pour les rares blocs pour lesquels il n'est pas possible de générer des preuves à temps, un mécanisme de tolérance aux pannes a déjà été intégré dans la conception du protocole.
Ethereum envisage encore de réduire le temps de bloc de 12 secondes à 6 secondes, ce qui améliorerait considérablement l'expérience utilisateur, mais cela représente également un plus grand défi pour les validateurs. Cependant, étant donné que la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance peut améliorer ses performances par 10 fois chaque année, les professionnels du secteur ne s'en inquiètent pas.
Exigences matérielles pour les validateurs Ethereum
Pour réaliser une preuve en temps réel, la Fondation Ethereum a établi des objectifs techniques préliminaires pour les validateurs : le coût matériel doit être inférieur à 100 000 dollars et la consommation d'énergie inférieure à 10 kilowatts. Bien que cette exigence puisse sembler élevée, elle est en réalité bien inférieure au seuil de fonctionnement d'un grand centre de données.
Il est important de noter que les validateurs et les prouveurs sont deux rôles différents. Les validateurs exécutent des nœuds pour participer au consensus, tandis que la tâche des prouveurs est de générer des preuves à connaissance nulle. Une fois qu'une preuve de transaction a été correctement générée, le réseau n'a besoin que de vérifier la validité de cette preuve, sans avoir à réexécuter la transaction.
Le secteur prévoit qu'au début de l'année prochaine, la demande en matériel pour les validateurs pourrait diminuer à environ 16 cartes graphiques, avec un coût total contrôlé entre 10 000 et 30 000 dollars. Parallèlement, des projets ont déjà construit un réseau décentralisé composé de centaines de validateurs sur des réseaux de test, utilisant un mécanisme de preuve compétitif pour permettre aux participants ayant des délais plus courts et des coûts plus bas de gagner.
Les défis de la transition vers une architecture à connaissance nulle
Le passage du réseau principal Ethereum à une architecture de preuve à divulgation nulle de connaissance constitue un nouveau défi technique majeur, après la transition de l'an dernier du mécanisme de preuve de travail au mécanisme de preuve d'enjeu. Ce processus nécessite non seulement la reconstruction de la couche de protocole, mais doit également prendre en compte divers risques de sécurité potentiels.
Les risques potentiels incluent des attaquants malveillants insérant un "tueur de prouveur" entraînant une défaillance du mécanisme de validation du réseau, ou une chute soudaine de l'activité du réseau rendant les frais de transaction insuffisants pour couvrir les coûts de preuve, etc. L'ensemble du processus de transition pourrait prendre plusieurs années, avec une attention particulière à porter sur les menaces liées à la sécurité.
Ethereum prévoit également une refonte fondamentale de son architecture de couche de consensus, en construisant une nouvelle structure appelée "Beam Chain", visant à optimiser les preuves à divulgation nulle dès la conception. À l'avenir, l'ensemble du travail de validation des données d'Ethereum pourrait être effectué sur le CPU d'un ordinateur portable ordinaire.
Rollup natif : la forme ultime de l'extension à connaissance nulle
Avec l'intégration de zkEVM dans le réseau principal, le concept de "Rollup natif" commence à émerger. En intégrant zkEVM au réseau principal, cela permet aux validateurs Ethereum de vérifier directement les preuves de transition d'état des Rollups, réalisant ainsi un réseau de deuxième couche véritablement sécurisé et validé par le réseau principal.
Cela nécessite d'ajouter le code "exécuter la précompilation" dans le client Ethereum, permettant aux validateurs de vérifier directement les preuves de transfert d'état à connaissance nulle générées par le réseau de couche 2. Si cela est réalisé, à l'avenir, que les transactions se produisent sur le réseau principal ou sur des Rollups natifs, leur règlement final et leur sécurité seront garantis par le même groupe de validateurs d'Ethereum.
Le Rollup natif est considéré comme une version améliorée du schéma de sharding ETH 2.0, ne fonctionnant plus avec 64 chaînes de sharding identiques, mais construisant un système Rollup hétérogène de manière hautement programmable et personnalisable, répondant à différents scénarios et besoins des utilisateurs.
Bien que le Rollup natif n'ait pas encore été officiellement intégré à la feuille de route d'Ethereum, le lancement de zkEVM et la reconstruction de l'architecture du mainnet ont fait des interfaces prédéfinies et de la logique de précompilation une tendance technologique prévisible. Si les progrès se poursuivent, les propositions d'amélioration connexes pourraient être soumises d'ici la fin de l'année et mises en œuvre lors des prochaines mises à jour du réseau.