Vitalik Buterin avslöjar en stor utmaning för Ethereums framtid – och hur man löser den

Ethereums grundare Vitalik Buterin delade med sig av sina funderingar om en "underdiskuterad, men ändå mycket viktig" aspekt av Ethereums ekosystem i ett nyligen blogginlägg i helgen.

Inlägget med titeln "Hur kommer Ethereums multiklientfilosofi att interagera med ZK-EVMs?" fokuserat på tekniska utmaningar, avvägningar och potentiella lösningar för att skapa ett multiklient-ekosystem för ZK-EVM.

Multiklientproblemet med Zk-EVM

Vitalik tror att ZK-EVM kommer att utvecklas till att bli en viktig del av Ethereums lager-1 säkerhets- och verifieringsprocess i framtiden. Zero Knowledge (ZK)-tekniken tillåter utvecklare att bevisa äktheten av en transaktion eller ett meddelande utan att avslöja någon ytterligare information. Således tillåter det en part att övertyga en annan om att ett meddelande är sant utan att avslöja någon kunskap utanför meddelandets giltighet.

Den integritetsupprätthållande karaktären hos ZK-tekniken kan emellertid störa det bredare EVM-landskapet eftersom Ethereum-klienter skiljer sig subtilt i implementering av protokollregler, enligt Ethereums grundare.

Layer 2-protokoll i ZK-samlingar har framgångsrikt använt ZK-bevis och hjälpt till att skala Ethereum genom att bunta ihop flera transaktioner till ett enda bevis. Men eftersom ZK-EVM:er utvecklas för att verifiera exekvering på Mainnet, "blir ZK-EVMs de facto en tredje typ av Ethereum-klient, lika viktig för nätverkets säkerhet som exekveringsklienter och konsensusklienter är idag."

Att se ZK-EVMs som en tredje typ av Ethereum-klient väcker följande fråga från Vitalik,

"Hur skulle vi egentligen skapa ett "flerklient"-ekosystem för att ZK-bevisa korrektheten av Ethereum-block?

När ekosystemet skalas, vill Vitalik bibehålla fördelarna med "flerklientfilosofin" samtidigt som det utnyttjar funktionerna hos ZK-EVMs för att förbättra skalbarheten, säkerheten och decentraliseringen av Ethereum-nätverket.

De största tekniska utmaningarna med att använda ZK-teknik med flera klienter relaterar till latens och dataineffektivitet, enligt Vitalik. Dessutom hanterar enskilda Ethereum-klienter nollkunskapsbevis på olika sätt på grund av specifika tolkningar av protokollregler eller ZK-EVM-implementeringar.

ZK-EVM multiklientlösningar

Trots dessa utmaningar anser Vitalik att det är genomförbart och fördelaktigt för Ethereums säkerhet och decentralisering att skapa ett öppet ZK-EVM-ekosystem för flera klienter.

Nedan är en visuell representation av de olika klienterna som används över konsensus- och exekveringsskikten i Ethereums ekosystem.

Vitalik hävdade att att ha flera klienter ökar säkerheten och decentraliseringen av nätverket genom att minska risken för en enda katastrofal bugg i en implementering, vilket kan leda till ett sammanbrott av hela nätverket. Dessutom hjälper en multiklientfilosofi till att förhindra koncentration av makt inom ett utvecklingsteam eller en organisation, vilket främjar politisk decentralisering.

Vitalik presenterade tre potentiella lösningar på problemet, som visas nedan.

1. "Single ZK-EVM: överge multiklientparadigmet och välj en enda ZK-EVM som vi använder för att verifiera block.
2. Stängd multi ZK-EVM: komma överens om och förankra i konsensus en specifik uppsättning av flera ZK-EVM:er, och ha en konsensuslagerprotokollregel att ett block behöver bevis från mer än hälften av ZK-EVM:erna i den uppsättningen för att anses giltigt .
3. Öppen multi ZK-EVM: olika klienter har olika ZK-EVM-implementationer, och varje klient väntar på ett bevis som är kompatibelt med sin egen implementering innan de accepterar ett block som giltigt."

I samband med ZK-EVM:er stöder Vitalik idén om ett öppet multiklient ZK-EVM-ekosystem. Olika klienter har olika ZK-EVM-implementationer, och varje klient väntar på bevis som är kompatibelt med sina egna innan de accepterar ett block som giltigt.

"För mig verkar (3) idealiskt, åtminstone tills och om inte vår teknik förbättras till den punkt där vi formellt kan bevisa att alla ZK-EVM-implementeringar är likvärdiga med varandra..."

Men när tekniken har förbättrats till den punkt där ZK-EVM-implementeringarna är något standardiserade, hävdade Vitalik att lösningen kommer att vara att välja det mest effektiva alternativet. Han tror att "utmaningarna [för alternativ 3] verkar mindre än utmaningarna för de andra två alternativen, åtminstone för nu."

Vitalik nickade också till den senaste tidens snabba framsteg inom AI och påstod att framsteg inom AI kunde "superladda" utvecklingen av bevisade ZK-EVM-implementeringar.

"På längre sikt kan naturligtvis vad som helst hända. Kanske kommer AI att överbelasta formell verifiering till den punkt där den lätt kan bevisa att ZK-EVM-implementeringar är likvärdiga och identifiera alla buggar som orsakar skillnader mellan dem."