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

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

Observando 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 o 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: verificação por todos e limite de GAS

Mencionamos anteriormente que a maneira mais direta de melhorar o desempenho do Ethereum é aumentar o limite de GAS, ou seja, tornar os 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 verificação chamado “verificação completa por todos”, ou seja, todos os nós precisam verificar completamente cada bloco. Esse mecanismo é simples e seguro, mas extremamente 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, sendo necessário reservar tempo para propagação de blocos e ordenação de MEV, o tempo real disponível para validação é de cerca de 4–8 segundos, quase não há margem para lidar com cargas maiores.

Ethereum após ZK: de “verificação completa por todos” para “verificação única por todos”

Se o Ethereum L1 for totalmente ZK, o modelo de verificação mudará de “verificação completa por todos” para “verificação 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 executar repetidamente todas as transações do bloco.

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

Uma analogia ilustrativa: antes, ao enviar um pedido de licença no DingTalk (enviar transação), cada chefe (nó) precisava verificar individualmente se você ainda tinha saldo de licença (verificação completa por todos), e só após a aprovação de todos o processo era concluído.

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

Depois do ZK, você ainda solicita licença (envia transação), o sistema verifica que você tem saldo, informa diretamente a todos os chefes “essa pessoa tem licença”, e os chefes confiam totalmente no sistema (ZK), então a aprovação é muito mais rápida (verificação única por todos).

Essa é a razão pela qual o Ethereum busca a implementação do ZK.

Desafios criptográficos e exemplos

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

O protocolo Brevis, mencionado pelo pesquisador da Ethereum Foundation, Justin, é um dos casos de destaque nessa área atualmente.

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

De acordo com os dados de teste, no tamanho atual de bloco de 45M GAS do Ethereum, o Brevis utiliza 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 de prova 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 de MEV geralmente são gerados em 1–3 segundos, e somando o tempo de prova de 10 segundos, preenche exatamente o intervalo de 12 segundos entre blocos.

Resumo: a lógica do caminho para o ZK no 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 necessário avançar na implementação do ZK;

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

ZK é a direção mais complexa, mas também a mais promissora, 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.