Cuộc chiến ZK của Ethereum: Tái cấu trúc L1, Tái xây dựng L2

Đối với những người quan tâm đến sự phát triển công nghệ Ethereum, bài viết "Giao hàng L1 zkEVM #1: Chứng minh thời gian thực" gần đây được kỹ sư Ethereum Sophia Gold phát hành có ý nghĩa quan trọng. Mặc dù đây chỉ đại diện cho ý tưởng kỹ thuật của nhóm phát triển cốt lõi của Ethereum, chưa chính thức vào quy trình EIP, còn một chặng đường dài để trở thành giải pháp nâng cấp mạng chính, nhưng tín hiệu mà nó phát ra không thể bị xem nhẹ.

Bài viết này rõ ràng thể hiện bản đồ phát triển cốt lõi trong tương lai của Ethereum: tích hợp công nghệ chứng minh không kiến thức một cách toàn diện và sâu sắc vào tất cả các cấp độ của giao thức Layer 1, từ lớp đồng thuận đến lớp thực thi để đạt được sự bao phủ toàn diện. Theo lộ trình công nghệ này, bước quan trọng đầu tiên là nâng cấp EVM của các nút thành zkEVM. Nhờ đó, các nút trong quá trình thực hiện giao dịch và chạy hợp đồng thông minh có thể đồng bộ tạo ra các chứng minh không kiến thức tương ứng, cung cấp cơ sở để các nút xác minh tính chính xác của lần thực hiện này.

Đây không phải là một lần lặp công nghệ thông thường, mà là một cuộc cách mạng cấp kiến trúc so với "The Merge". Nó nhằm giải quyết triệt để những thách thức đa dạng mà Ethereum đang đối mặt trong việc mở rộng, an ninh và mô hình kinh tế. Vậy tại sao Ethereum lại chọn "đặt cược toàn bộ" vào ZK vào thời điểm này? Đằng sau sự chuyển hướng chiến lược này là những logic sâu xa nào? Nó sẽ định hình lại L1 mà chúng ta đã biết cũng như toàn bộ hệ sinh thái L2 như thế nào?

Bài viết này sẽ dựa trên các nghiên cứu hiện có, kể cho bạn nghe về câu chuyện vĩ đại của "ZK cuối cùng" trên Ethereum, đồng thời phân tích động cơ, hành động và tác động sâu sắc của nó.

Một, chuyển đổi từ "thực thi lại" sang "xác minh chứng"

Ý tưởng ZK hóa của Ethereum, cốt lõi nằm ở việc tái cấu trúc một cách thức xác thực đồng thuận. Bản lộ trình L1 zkEVM gần đây được công bố đã đưa ra một con đường kỹ thuật rõ ràng cho sự chuyển biến này.

Mô hình hiện tại: Thực thi lại (Re-execution) Hiện tại, khi một khối mới được đề xuất, tất cả các nút xác thực trong mạng phải thực hiện độc lập và đầy đủ từng giao dịch trong khối đó để tính toán và xác minh xem gốc trạng thái cuối cùng có nhất quán với tuyên bố của người đề xuất hay không. Quá trình này là tiêu tốn tài nguyên và là nút thắt chính hạn chế khả năng thông qua của Ethereum L1.

Mô hình tương lai: Xác minh chứng minh (Proof Verification) Trong kiến trúc L1 zkEVM mới, người xây dựng khối (Builder) khi tạo ra khối sẽ sản xuất một chứng minh tính hợp lệ ZK ngắn gọn. Các xác thực viên nhận được khối và chứng minh sẽ không cần phải thực hiện lại giao dịch, chỉ cần xác minh chứng minh mật mã này. Do "xác minh ZK Proof" có chi phí tính toán thấp hơn "thực hiện lại giao dịch" nhiều bậc, điều quan trọng hơn là thời gian cần thiết để xác minh một chứng minh gần như không liên quan đến số lượng giao dịch mà chứng minh đó bao gồm, điều này cho phép Ethereum tăng đáng kể giới hạn Gas của khối để chứa nhiều giao dịch hơn mà không làm tăng đáng kể ngưỡng phần cứng của các xác thực viên. Vitalik Buterin đã đề cập rằng giới hạn Gas của L1 có khả năng tăng gấp 10 lần nhờ vậy, thậm chí trong tương lai xa có thể đạt tới 100 lần, từ đó đạt được mở rộng L1 trong khi vẫn giữ được tính phi tập trung.

Tóm lại, Ethereum L1 trong tương lai sẽ có kiến trúc rất giống như một ZK-Rollup lớn và nguyên bản, do đó Ethereum L1 tự nó hy vọng sẽ trở thành "ứng dụng ZK lớn nhất thế giới".

Tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt

Đội ngũ Ethereum đã đặt ra tiêu chuẩn kỹ thuật cực kỳ khắt khe cho việc triển khai L1 zkEVM, đồng thời giảm độ trễ, tăng thông lượng trong khi vẫn đảm bảo cam kết về an toàn và phi tập trung.

| Chỉ số | Giá trị mục tiêu | Nguyên lý/ảnh hưởng | |------------------|-------------------|--------------------------------------------------------------------| | Chứng minh độ trễ (99% phân vị ) | Dưới 10 giây | Đây là "cuộc thi thời gian thực" cốt lõi. Độ trễ phải đủ thấp để có thể kết nối liền mạch vào chu kỳ tạo khối 12 giây mà không trở thành một nút thắt cổ chai mới. | Bảo mật mật mã | 128 bit ( khởi động ban đầu tối thiểu 100 bit ) | Đảm bảo rằng độ mạnh mật mã được chứng minh đủ để chống lại các cuộc tấn công tính toán hiện tại và dự kiến trong tương lai, bảo vệ an toàn cho L1. | Kích thước chứng minh | Nhỏ hơn 300 KiB | Chứng minh phải đủ nhỏ để có thể truyền tải hiệu quả trong mạng P2P, tránh trở thành nút thắt cổ chai mới trong mạng. | Chi phí phần cứng của người chứng minh | Không quá 100,000 USD | Được thiết kế để thực hiện "chứng minh gia đình", đảm bảo rằng các người xác thực độc lập có khả năng tham gia vào việc tạo ra chứng minh, như là hàng rào cuối cùng chống lại sự kiểm duyệt. | | Công suất của người chứng minh | Dưới 10 kW | Công suất tương đương với trạm sạc ô tô điện gia đình, giảm thêm rào cản cho việc chứng minh tại gia, đảm bảo tính phi tập trung.

Mô hình an toàn đa chứng minh

Để phòng ngừa các lỗ hổng chưa biết có thể tồn tại trong việc triển khai zkEVM đơn lẻ, lộ trình này đã giới thiệu cơ chế an ninh "Multi-Proof" (Nhiều Chứng Minh). Nó yêu cầu tính hợp lệ của cùng một khối phải được chứng minh bởi nhiều zkEVM từ các nhóm khác nhau. Khách hàng xác minh sẽ tải xuống và xác minh các chứng minh đến từ các nguồn khác nhau này. Chỉ khi nhiều chứng minh độc lập đều được xác minh thành công, khối đó mới được lớp đồng thuận chấp nhận. Điều này về cơ bản là sự mở rộng và nâng cao của ý tưởng "đa dạng khách hàng" của Ethereum tại lớp chứng minh, buộc phải đưa vào sự dư thừa và đa dạng qua giao thức, cung cấp sự phòng thủ sâu cho L1, tăng cường độ bền của giao thức.

Hai, Tại sao Ethereum phải "toàn diện ZK hóa"?

Ethereum hoàn toàn đón nhận công nghệ chứng minh không kiến thức, là một bước chuyển mình chiến lược lớn được xây dựng trên những suy nghĩ sâu sắc về mô hình kinh tế, môi trường cạnh tranh và nhu cầu thị trường trong tương lai.

Đầu tiên, đây là một sự điều chỉnh quan trọng đối với mô hình kinh tế "lấy L2 làm trung tâm". Sau khi EIP-4844 giới thiệu cơ chế blob, mặc dù đã thành công trong việc giảm chi phí giao dịch Layer 2, nhưng cũng mang lại những tác dụng phụ không mong muốn - làm suy yếu nghiêm trọng khả năng thu hút giá trị của Layer 1. Sự sụt giảm mạnh mẽ về doanh thu phí giao dịch L1 và lượng ETH bị tiêu hủy đã tác động trực tiếp đến kỳ vọng giảm phát của ETH, dẫn đến hiệu suất giá đồng tiền ảm đạm và sự bất mãn cao trong cộng đồng. Bằng cách nâng cấp EVM lên zkEVM, các nút xác thực có thể chuyển từ chế độ "thực thi lại" tốn thời gian sang chế độ "xác thực" hiệu quả, điều này sẽ giảm đáng kể độ trễ L1 và nâng cao thông lượng. Như vậy, Ethereum có thể thu hút lại những giao dịch có giá trị cao, yêu cầu rất cao về an toàn và tính cuối cùng ngay lập tức, tăng doanh thu phí L1, tái kích hoạt cơ chế tiêu hủy của EIP-1559, đạt được sự cân bằng lại trong mối quan hệ kinh tế giữa L1 và L2.

Thứ hai, đây là chiến lược bất đối xứng để đối phó với sự cạnh tranh của các chuỗi công khai hiệu suất cao. Đối mặt với sự thể hiện mạnh mẽ về TPS của các L1 hiệu suất cao thế hệ mới như Solana, Sui, Ethereum đã chọn một con đường cạnh tranh độc đáo. Nó không bắt chước đối thủ bằng cách hy sinh mức độ phi tập trung để theo đuổi việc nâng cao hiệu suất, mà thay vào đó, sử dụng công nghệ ZK để đạt được bước nhảy vọt về hiệu suất bằng cách chuyển đổi công việc xác minh từ "phát lại đắt đỏ" sang "xác minh rẻ" trên cơ sở giữ nguyên lợi thế cốt lõi với mạng lưới hàng triệu người xác nhận. Chiến lược này nhằm củng cố hào thành của Ethereum trong các khía cạnh phi tập trung và an ninh, đồng thời nâng cao hiệu suất, nỗ lực đạt được sự an toàn và hiệu suất cao cùng lúc.

Cuối cùng, đây là một chiến lược tiên phong để đón nhận làn sóng RWA và tài chính tổ chức. Việc mã hóa RWA được coi là cơ hội thị trường trị giá hàng nghìn tỷ tiếp theo của blockchain. Với sự tham gia của các gã khổng lồ tài chính như BlackRock, Franklin Templeton, đã đặt ra yêu cầu nghiêm ngặt chưa từng có về hiệu suất, an ninh, quyền riêng tư và tuân thủ đối với blockchain cơ sở. Mặc dù Solana, Sui và các L1 khác có hiệu suất vượt trội, nhưng số lượng nút xác thực tương đối ít, mức độ tập trung cao, cùng với lịch sử ngừng hoạt động đáng lo ngại, khiến chúng khó đáp ứng nhu cầu về an toàn và ổn định cho các hoạt động tài chính có giá trị cao. Trong khi đó, các OP Rollup trong hệ sinh thái Ethereum có hiệu suất khá tốt và nhờ vào việc ghi lại trạng thái trên L1 nên có độ an toàn tốt, nhưng thời gian thách thức kéo dài 7 ngày của chúng là một rủi ro không thể chấp nhận đối với việc thanh toán tài chính có giá trị cao. Ngược lại, tính cuối cùng ở cấp độ mật mã mà công nghệ ZK cung cấp, cùng với khả năng chứng minh sự tuân thủ mà không tiết lộ dữ liệu nhạy cảm, hoàn toàn phù hợp với nhu cầu cốt lõi của tài chính tổ chức. Nếu bản nâng cấp zkEVM có thể cải thiện được thông lượng như mong muốn, thì hệ sinh thái Ethereum tích hợp ZK sẽ đạt được "hiệu suất, an ninh, ổn định" cùng lúc, trở thành lớp thanh toán toàn cầu lý tưởng cho làn sóng RWA.

Ba, Hành động cuối cùng của ZK

Sự kết thúc ZK của Ethereum đã sớm được hé lộ, ngoài blog mà Sophia Gold đã công bố lần này:

Ngay từ tháng 4 năm 2025, Vitalik Buterin đã đưa ra một ý tưởng rất tầm nhìn: thay thế kiến trúc tập lệnh RISC-V thân thiện hơn với ZK cho EVM hiện tại. Những người ủng hộ cho rằng, so với hiệu suất kém của EVM trong việc tạo ra mạch ZK, kiến trúc đơn giản hơn của RISC-V có thể mang lại sự cải thiện hiệu suất chứng minh theo cấp số nhân. Mặc dù đề xuất này gây ra tranh cãi do làm xáo trộn hệ sinh thái hiện tại, nhưng nó đã thiết lập một "ngôi sao bắc" rõ ràng cho sự ZK hóa của Ethereum - xác định tiêu chuẩn lý tưởng cho zkEVM và chỉ ra hướng để tối ưu hóa.

Tại hội thảo Berlin vào tháng 6 năm 2025, nhà nghiên cứu của quỹ Ethereum, Justin Drake đã công khai tuyên bố rằng Ethereum sẽ "toàn lực đầu tư vào ZK" trong việc mở rộng L1. Tuyên bố này xác nhận quyết tâm vững chắc của đội ngũ phát triển cốt lõi.

ZK cuối cùng của Ethereum không phải chỉ là "nói suông". Mặc dù hiện tại Optimistic Rollup vẫn dẫn đầu ZK Rollup trên nhiều chỉ số quan trọng, nhưng các khó khăn cản trở ứng dụng thực tế của công nghệ ZK đang được khắc phục từng bước một. Ba nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự tụt hậu nghiêm trọng của ZK Rollup trong lịch sử:

Đầu tiên là độ phức tạp kỹ thuật và nút thắt hiệu suất: Trước đây, việc tạo chứng minh ZK cho EVM chung được coi là cực kỳ khó khăn, chậm chạp và tốn kém, thậm chí là không khả thi về mặt tính toán.

Thứ hai là khoảng cách trải nghiệm của nhà phát triển: ORU đã đạt được độ tương thích cao với EVM ngay từ đầu, trong khi ZKR ban đầu không tương thích với EVM, yêu cầu các nhà phát triển phải học một ngôn ngữ lập trình hoàn toàn mới, tạo ra một rào cản gia nhập rất cao.

Cuối cùng là sự phân mảnh thanh khoản và hiệu ứng mạng: ORU nhờ vào lợi thế tiên phong đã tập hợp một lượng lớn người dùng và thanh khoản, tạo ra hiệu ứng mạng mạnh mẽ.

Tuy nhiên, những rào cản lịch sử này đang được khắc phục từng bước.

Về tốc độ chứng minh, nhờ vào sự tiến bộ của các thuật toán chứng minh thế hệ mới như PLONK, STARKs và sự phát triển của các công nghệ tăng tốc phần cứng như GPU, FPGA và thậm chí là ASIC, thời gian tạo chứng minh ZK đã được rút ngắn đáng kể. Ví dụ, SP1 zkVM của công ty Succinct đã có thể chứng minh 93% các khối trên mạng chính Ethereum trong trung bình 10,3 giây, rất gần với mục tiêu 10 giây mà quỹ Ethereum đã đặt ra.

Trong khía cạnh tương thích, zkEVM đã trải qua một quá trình tiến hóa từ tương thích loại 4 đến tương thích loại 1. Hiện nay, các dự án như Scroll, Taiko, Polygon zkEVM đã có thể đạt được sự tương đương EVM gần như hoàn hảo, từ đó loại bỏ hoàn toàn khoảng cách về trải nghiệm dành cho nhà phát triển so với ORU. Hơn nữa, mô hình an toàn Multi-Proof của L1 ZK hóa phụ thuộc vào nhiều hệ thống chứng minh độc lập, sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực zkEVM hiện tại đã đặt nền tảng cho việc thực hiện mô hình an toàn này.

Tóm lại, những rào cản cốt lõi khiến công nghệ ZK phát triển chậm trong lịch sử - hiệu suất và khả năng tương thích - đang được khắc phục nhanh chóng. Công nghệ đã sẵn sàng cho ứng dụng thực tế quy mô lớn, chỉ là những định kiến trước đây về công nghệ ZK "chậm, đắt và khó" khiến mọi người không dễ dàng chấp nhận. Tầm nhìn của đội ngũ cốt lõi Ethereum "biến Ethereum thành ứng dụng ZK lớn nhất thế giới" chính là sự ủng hộ cho công nghệ ZK hiện đại, thổi bùng hồi chuông cho việc đầu tư quy mô lớn vào công nghệ ZK trong thực tế.

Bốn, Chuyển đổi hệ sinh thái ROLLUP

NATIVE ROLLUP cho ZK ROLLUP trải đường cao tốc

Việc ZK hóa toàn diện của Ethereum L1 sẽ cơ bản định hình lại bối cảnh cạnh tranh của Layer 2, trong đó sự thay đổi mang tính cách mạng nhất là sự ra đời của "Native Rollup". Hiện tại, ZK-Rollup cần triển khai các hợp đồng thông minh xác thực phức tạp chứa hàng ngàn dòng mã trên L1 để xác minh các chứng chứng ZK được gửi từ L2, điều này không chỉ làm tăng độ khó trong phát triển mà còn mang lại rủi ro về an ninh do trình độ phát triển không đồng đều. Sau khi triển khai zkEVM trên L1, chức năng EXECUTE sẽ được giới thiệu, cho phép ZK Rollup gọi trực tiếp logic xác thực nhúng trong giao thức L1 từ các hợp đồng thông minh trên L1 mà không cần tự viết hợp đồng.

Sự thay đổi này mang lại ba lợi thế cho ZK-Rollup:

Đầu tiên là sự nâng cao cơ bản về tính an toàn,