Vitalik Buterin enthüllt die große Herausforderung für die Zukunft von Ethereum – und wie man sie löst

Der Mitbegründer von Ethereum, Vitalik Buterin, teilte in einem kürzlich erschienenen Blogbeitrag an diesem Wochenende seine Gedanken über einen „nicht ausreichend diskutierten, aber dennoch sehr wichtigen“ Aspekt des Ethereum-Ökosystems mit.

Der Beitrag mit dem Titel „Wie wird die Multi-Client-Philosophie von Ethereum mit ZK-EVMs interagieren?“ konzentrierte sich auf die technischen Herausforderungen, Kompromisse und potenziellen Lösungen zur Schaffung eines Multi-Client-Ökosystems für ZK-EVMs.

Das Mandantenproblem bei Zk-EVMs

Vitalik glaubt, dass sich ZK-EVMs in Zukunft zu einem wesentlichen Bestandteil des Layer-1-Sicherheits- und Verifizierungsprozesses von Ethereum entwickeln werden. Die Zero Knowledge (ZK)-Technologie ermöglicht es Entwicklern, die Authentizität einer Transaktion oder Nachricht nachzuweisen, ohne zusätzliche Informationen preiszugeben. Somit ermöglicht es einer Partei, eine andere davon zu überzeugen, dass eine Nachricht wahr ist, ohne irgendein Wissen preiszugeben, das über die Gültigkeit der Nachricht hinausgeht.

Der datenschutzfreundliche Charakter der ZK-Technologie könnte jedoch die breitere EVM-Landschaft stören, da sich Ethereum-Kunden bei der Implementierung von Protokollregeln subtil unterscheiden, so der Mitbegründer von Ethereum.

Layer-2-Protokolle in ZK-Rollups haben erfolgreich ZK-Proofs verwendet und dabei geholfen, Ethereum zu skalieren, indem mehrere Transaktionen in einem einzigen Proof gebündelt wurden. Da sich ZK-EVMs jedoch weiterentwickeln, um die Ausführung auf Mainnet zu überprüfen, „werden ZK-EVMs de facto zu einer dritten Art von Ethereum-Clients, die für die Sicherheit des Netzwerks genauso wichtig sind wie Ausführungsclients und Konsensclients heute.“

Die Betrachtung von ZK-EVMs als dritte Art von Ethereum-Clients wirft die folgende Frage von Vitalik auf:

„Wie würden wir eigentlich ein „Multi-Client“-Ökosystem für den ZK-Beweis der Korrektheit von Ethereum-Blöcken schaffen?“

Während das Ökosystem skaliert, möchte Vitalik die Vorteile der „Multi-Client-Philosophie“ beibehalten und gleichzeitig die Fähigkeiten von ZK-EVMs nutzen, um die Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung des Ethereum-Netzwerks zu verbessern.

Die wichtigsten technischen Herausforderungen bei der Verwendung der ZK-Technologie mit mehreren Clients beziehen sich laut Vitalik auf Latenz und Datenineffizienz. Darüber hinaus handhaben einzelne Ethereum-Clients Zero-Knowledge-Proofs aufgrund spezifischer Interpretationen von Protokollregeln oder ZK-EVM-Implementierungen unterschiedlich.

ZK-EVM Mandantenlösungen

Trotz dieser Herausforderungen glaubt Vitalik, dass die Schaffung eines offenen Multi-Client-ZK-EVM-Ökosystems machbar und vorteilhaft für die Sicherheit und Dezentralisierung von Ethereum ist.

Nachfolgend finden Sie eine visuelle Darstellung der verschiedenen Clients, die in den Konsens- und Ausführungsebenen des Ethereum-Ökosystems verwendet werden.

Vitalik argumentierte, dass mehrere Clients die Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks erhöhen, indem sie das Risiko eines einzelnen katastrophalen Fehlers in einer Implementierung verringern, der zu einem Zusammenbruch des gesamten Netzwerks führen könnte. Darüber hinaus hilft eine Multi-Client-Philosophie, die Machtkonzentration innerhalb eines Entwicklungsteams oder einer Organisation zu verhindern und die politische Dezentralisierung zu fördern.

Vitalik präsentierte drei mögliche Lösungen für das Problem, wie unten gezeigt.

1. „Einzelner ZK-EVM: Verlassen Sie das Multi-Client-Paradigma und wählen Sie einen einzelnen ZK-EVM, den wir zum Verifizieren von Blöcken verwenden.
2. Geschlossene Multi-ZK-EVM: Vereinbaren Sie einen bestimmten Satz von mehreren ZK-EVMs und verankern Sie ihn im Konsens, und haben Sie eine Protokollregel auf Konsensebene, dass ein Block Beweise von mehr als der Hälfte der ZK-EVMs in diesem Satz benötigt, um als gültig zu gelten .
3. Offenes Multi-ZK-EVM: Verschiedene Clients haben unterschiedliche ZK-EVM-Implementierungen, und jeder Client wartet auf einen Beweis, der mit seiner eigenen Implementierung kompatibel ist, bevor er einen Block als gültig akzeptiert.“

Im Kontext von ZK-EVMs unterstützt Vitalik die Idee eines offenen mandantenfähigen ZK-EVM-Ökosystems. Unterschiedliche Clients haben unterschiedliche ZK-EVM-Implementierungen, und jeder Client wartet auf einen Nachweis, der mit seinem eigenen kompatibel ist, bevor er einen Block als gültig akzeptiert.

„Für mich erscheint (3) ideal, zumindest bis und solange sich unsere Technologie nicht bis zu dem Punkt verbessert, an dem wir formell beweisen können, dass alle ZK-EVM-Implementierungen einander gleichwertig sind …“

Sobald sich die Technologie jedoch so weit verbessert hat, dass ZK-EVM-Implementierungen einigermaßen standardisiert sind, argumentiert Vitalik, dass die Lösung darin bestehen wird, die effizienteste Option zu wählen. Er glaubt, dass die "Herausforderungen [für Option 3] zumindest vorerst kleiner erscheinen als die Herausforderungen der beiden anderen Optionen".

Vitalik nickte auch den jüngsten schnellen Fortschritten in der KI zu und erklärte, dass Fortschritte in der KI die Entwicklung der Prüfung von ZK-EVM-Implementierungen „ankurbeln“ könnten.

„In der längerfristigen Zukunft könnte natürlich alles passieren. Vielleicht wird KI die formale Verifizierung so weit beschleunigen, dass sie ZK-EVM-Implementierungen problemlos als gleichwertig nachweisen und alle Fehler identifizieren kann, die Unterschiede zwischen ihnen verursachen.“