Por que o Ethereum precisa do ZK-VM: o caminho definitivo para a escalabilidade

Autor: Ebunker

Entre as várias abordagens para a escalabilidade do Ethereum, ZK é a direção mais complexa e também a mais crucial.

Olhando para toda a rede, Vitalik e a Ethereum Foundation são os que mais apostam em ZK. ZK é como o filho mais novo da família Ethereum: recebe mais atenção, mas seu futuro é o mais incerto.

Há alguns dias, a Ethereum Foundation lançou o roteiro Kohaku, que é um planejamento dos componentes básicos para carteiras de privacidade. O roteiro enfatiza novamente que muitas funções essenciais ainda dependerão da implementação do ZK-EVM ou ZK-VM.

Então, por que o Ethereum precisa tão urgentemente do ZK-VM?

A resposta é simples: para melhorar o desempenho, sem sacrificar a segurança.

O gargalo para melhorar o desempenho: validação por todos e limite de GAS

Já mencionamos antes que a maneira mais imediata de melhorar o desempenho do Ethereum é aumentar o limite de GAS, ou seja, permitir blocos maiores.

Mas o problema é que aumentar o limite de GAS tem um custo: blocos muito grandes são um fardo pesado para os nós.

Atualmente, o Ethereum utiliza um modelo de validação chamado “validação total por todos”, ou seja, todos os nós precisam validar completamente cada bloco. Esse mecanismo é simples e seguro, mas altamente redundante.

Se o limite de GAS aumentar significativamente, a carga computacional de cada nó também aumentará drasticamente.

Considerando que o intervalo entre blocos do Ethereum é de apenas 12 segundos, e ainda é necessário reservar tempo para propagação de blocos e ordenação de MEV, o tempo real disponível para validação é de cerca de 4 a 8 segundos, quase não havendo margem para lidar com cargas maiores.

Ethereum após ZK: de “validação total por todos” para “validação única por todos”

Se o Ethereum L1 for totalmente ZK-ificado, o modelo de validação mudará de “validação total por todos” para “validação única por todos”. Nesse modelo, quando um bloco é montado, primeiro é gerada uma prova ZK.

A característica do ZK é que a geração da prova é lenta, mas a verificação é extremamente rápida. Portanto, os nós só precisam verificar uma vez se a prova está correta, sem precisar executar todas as transações do bloco repetidamente.

Isso significa que o Ethereum pode aumentar significativamente o limite de GAS sem aumentar consideravelmente o fardo dos nós.

Uma analogia ilustrativa: antes, ao solicitar uma licença no DingTalk (enviar uma transação), cada chefe (nó) precisava verificar individualmente se você ainda tinha saldo de férias (validação total por todos); somente após a aprovação de todos o processo era concluído.

Após a ZK-ificação, o sistema primeiro verifica se você realmente tem férias, depois emite uma prova para todos os chefes (ZK), e então os chefes só precisam confiar e aprovar rapidamente (validação única por todos).

Depois da ZK-ificação, você ainda solicita a licença (envia a transação), o sistema verifica que você tem saldo de férias e informa diretamente a todos os chefes “esta pessoa tem férias”, e os chefes confiam plenamente que o sistema não erra (ZK), então a aprovação é muito mais rápida (validação única por todos).

É por isso que o Ethereum quer implementar ZK.

Desafios criptográficos e exemplos

Claro, realizar tudo isso exige um enorme esforço de engenharia e um alto grau de dificuldade em criptografia, por isso o Ethereum precisa colaborar com equipes especializadas.

O pesquisador da Ethereum Foundation, Justin, mencionou o protocolo Brevis, que é um dos casos de destaque nessa área atualmente.

Brevis é focado em ZK-VM, e sua mais recente tecnologia Pico Prism é uma das soluções mais rápidas atualmente para gerar provas ZK sob certas condições.

De acordo com os dados de teste, com o tamanho atual de bloco de 45M GAS do Ethereum, o Brevis usa 64 placas RTX 5090 GPU e pode completar 99,6% das provas de bloco em 12 segundos, sendo que 96,8% dos blocos conseguem gerar provas em 10 segundos.

Para manter a descentralização, o Ethereum exige que o custo dos equipamentos para provas ZK não ultrapasse 100 mil dólares.

Embora GPUs mais avançadas (como H200 ou B200) possam gerar provas mais rapidamente, isso aumentaria muito a barreira de entrada. O design atual do Brevis está exatamente dentro desse limite.

Por que a “cobertura de 10 segundos” também é crucial? Porque blocos MEV geralmente são gerados em 1–3 segundos, e com 10 segundos para gerar a prova, preenche-se exatamente o intervalo de 12 segundos entre blocos.

Resumo: lógica do caminho para ZK-ificação do Ethereum

Se o Ethereum quiser acelerar a melhoria de desempenho do L1, precisa aumentar o limite de GAS;

Para aumentar o limite de GAS com segurança, é preciso avançar na ZK-ificação;

E para implementar a ZK-ificação de forma elegante (geração de provas em até 10 segundos, custo de hardware abaixo de 100 mil dólares), é necessário o esforço conjunto da comunidade criptográfica e do ecossistema cripto.

ZK é a direção mais complexa, mas também a mais determinante, na rota de escalabilidade do Ethereum.

Não se trata apenas de desempenho, mas é a solução definitiva do Ethereum para buscar o equilíbrio entre segurança e descentralização.