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 L1 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 45M 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 H200 或 B200）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 L1 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。