Dari Bukti Real-Time ke Rollup Asli: Tahap Akhir Penskalaan Ethereum yang Didorong oleh ZK

Penulis: imToken

Catatan Editor: Ethereum sedang menuju era baru skalabilitas dengan 10.000 TPS, dan teknologi zero-knowledge proof (ZK) menjadi kekuatan pendorong utama. Artikel ini adalah yang kedua dalam seri "Peta Jalan Ethereum 10.000 TPS," yang berfokus pada kesulitan teknis bukti real-time, logika partisipasi Prover, tantangan keamanan selama peralihan L1, dan bagaimana "native Rollup" menjadi bentuk utama skalabilitas ZK.

Jika ZK-isasi adalah titik awal rekonstruksi teknologi Ethereum, maka "bukti real-time" dan "native Rollup" adalah tautan implementasi inti dari revolusi ekspansi ini.

Dalam artikel ini, kita akan terus mengeksplorasi secara mendalam bagaimana mencapai bukti real-time ZK 12 detik di jaringan utama Ethereum, apa ambang batas perangkat keras dan mekanisme insentif untuk menjadi Prover, dan bagaimana native Rollup akan menulis ulang lanskap Ethereum L2.

01. Bukti Real-time: Bagian Kunci Skalabilitas Ethereum

Pada peta jalan Ethereum menuju 10.000 TPS, ada terobosan teknologi yang sangat penting: pembuktian real-time.

Co-founder Succinct Uma Roy menjelaskan: "Bukti real-time mengacu pada kemampuan untuk menyelesaikan proses pembuatan bukti ZK untuk blok di jaringan utama Ethereum dalam waktu kurang dari 12 detik."

Apa artinya ini? Setelah bukti real-time tercapai, Ethereum akan dapat memasukkan logika verifikasi bloknya ke dalam protokol itu sendiri dan meningkatkan batas gas hampir "secara sewenang-wenang" tanpa mengorbankan kemampuan verifikasi, sehingga mencapai ekspansi besar-besaran L1 (Catatan Editor: Waktu pembuatan setiap blok di jaringan utama Ethereum adalah 12 detik, jadi "real-time" berarti bukti diselesaikan dalam setiap siklus blok).

Namun, untuk mencapai bukti real-time, teknologi zkVM saja tidak cukup, dan perubahan pada lapisan protokol Ethereum juga diperlukan.

Ladislaus dari Ethereum Foundation menunjukkan bahwa mekanisme kunci diharapkan akan diperkenalkan dalam upgrade Glamsterdam tahun depan - "pemisahan verifikasi blok dan eksekusi langsung", yang akan memberikan Prover (pembuktian) lebih banyak waktu untuk menghasilkan bukti zkEVM dalam slot lengkap, sehingga mencapai pemrosesan real-time yang sebenarnya.

Dalam hal implementasi teknis, Succinct telah merilis zkVM SP1 Hypercube terbarunya, yang dapat menghasilkan bukti untuk 93% dari 10.000 blok jaringan utama secara real-time pada kluster 200 GPU.

Roy menyatakan keyakinan bahwa mereka dapat meningkatkan tingkat keberhasilan ini menjadi 99% pada akhir tahun. Meskipun beberapa blok yang sulit mungkin masih mencegah bukti dihasilkan dalam sejumlah kecil blok, desain protokol memasukkan mekanisme toleransi kesalahan, seperti memungkinkan untuk melewati blok tersebut dan melanjutkan dengan blok berikutnya.

Selain itu, Ethereum sedang mempertimbangkan untuk mengurangi waktu blok dari 12 detik menjadi 6 detik (sebagai proposal potensial lain untuk Glamsterdam), yang akan secara signifikan meningkatkan pengalaman pengguna dan kecepatan konfirmasi transaksi, tetapi ini juga memberikan tekanan tambahan pada ZK Prover - bagi prover, kesulitan tugas menjadi dua kali lipat.

Namun, Roy tidak khawatir. Bagaimanapun, kinerja teknologi ZK dapat ditingkatkan 10 kali setiap tahun, sehingga dapat mengatasinya bahkan jika waktu blok dikurangi setengahnya.

Pada Juni, Linea juga mengumumkan bahwa 100% aktivitas on-chain di jaringannya dicakup oleh bukti ZK. Meskipun TPS Linea saat ini hanya 2, ini bukan batasan kinerja, tetapi dibatasi oleh kebutuhan penggunaan.

Perlu dicatat bahwa interval blok Linea hanya 2 detik, dan bukti ZK diunggah ke Ethereum L1 untuk verifikasi melalui kontrak pintar. Model ini mungkin menjadi pelopor "ZKisasi" jaringan utama di masa depan.

02. Apakah ambang batas perangkat keras untuk prover ZK Ethereum tinggi?

Menghasilkan bukti ZK secara real-time membutuhkan sumber daya komputasi yang kuat.

Tujuan teknis awal Ethereum Foundation untuk Prover adalah menjaga biaya perangkat keras di bawah $100.000 dan konsumsi daya di bawah 10 kilowatt, kira-kira setara dengan konsumsi daya baterai rumah Tesla Powerwall.

Angka ini sama sekali tidak terdengar "ringan". Kritikus Ethereum Justin Bons (pendiri Cyber Capital) menyebutnya "persyaratan perangkat keras gila yang jauh melebihi node validator Solana," tetapi ini sebenarnya membingungkan dua peran yang sama sekali berbeda.

Ladislaus dari tim koordinasi protokol Ethereum Foundation menunjukkan bahwa Prover dan Validator memiliki tanggung jawab yang berbeda dan tidak boleh dibingungkan. Validator menjalankan node dan berpartisipasi dalam konsensus, sementara tugas Prover adalah menghasilkan bukti ZK. Setelah bukti ZK dari transaksi dihasilkan dengan benar, jaringan hanya perlu memverifikasi apakah bukti tersebut benar, tanpa perlu mengeksekusi ulang transaksi.

Karena ini, Ladislaus menyatakan optimisme, "Selama prover jujur yang memenuhi persyaratan perangkat keras dapat ditemukan, Ethereum dapat terus beroperasi dengan aman. Kami sengaja menurunkan ambang batas di bawah pusat data. Bahkan jika bukan institusi besar atau pusat data, pengembang individu dengan kemampuan teknis dapat menjalankan Prover di rumah."

Saat ini, konfigurasi perangkat keras $100.000 ini hanya merupakan tujuan awal. Peneliti Ethereum Foundation Sophia Gold memprediksi bahwa Prover mainstream akan memenuhi standar sebelum Konferensi Pengembang Devconnect Argentina pada November tahun ini.

Co-founder Succinct Roy berharap bahwa pada awal tahun depan, persyaratan GPU dapat dikurangi menjadi sekitar 16 kartu grafis, dan total biaya akan dikendalikan antara $10.000 dan $30.000.

Pada saat yang sama, Succinct telah membangun jaringan terdesentralisasi yang terdiri dari "ratusan prover" di jaringan uji, menghasilkan jutaan bukti secara total.

Logika inti dari sistem ini adalah bukti kompetitif, yaitu, semua Prover berpartisipasi dalam penawaran, dan penawar yang menang dipilih di setiap putaran untuk mengeksekusi bukti zk. Tujuannya adalah untuk memungkinkan peserta dengan waktu yang lebih singkat dan biaya yang lebih rendah untuk menang, membentuk mekanisme penawaran daya komputasi.

Ini berarti bahwa di masa depan Ethereum yang didorong ZK, semangat penambang akan muncul kembali dalam bentuk lain - kecuali bahwa peran mereka telah berubah dari menghitung blok menjadi menghitung bukti.

03. Peralihan Jaringan Utama ke Arsitektur ZK: Migrasi Sistem yang Sangat Sulit

Beralih dari jaringan utama Ethereum L1 ke arsitektur zero-knowledge proof (ZK) adalah tantangan teknis lain yang hampir sama levelnya setelah transisi dari proof-of-work (PoW) ke proof-of-stake (PoS) pada 2022. Seluruh proses tidak hanya memerlukan rekonstruksi lapisan protokol, tetapi juga memerlukan pertimbangan cermat dari berbagai skenario tepi potensial dan risiko keamanan untuk mencegah gangguan jaringan.

Pada konferensi EthProofs di bulan Juli, peneliti Justin Drake menguraikan beberapa risiko potensial. Misalnya, penyerang berbahaya dapat menyisipkan apa yang disebut "prover killer" ke dalam blok, membuat mekanisme verifikasi seluruh jaringan tidak efektif. Atau, penurunan aktivitas jaringan secara tiba-tiba dapat mengakibatkan biaya transaksi yang tidak mencukupi untuk menutupi biaya pembuatan bukti ZK, memengaruhi keberlanjutan jaringan.

Ladislaus dari Tim Koordinasi Protokol Ethereum Foundation menyatakan bahwa seluruh proses transisi bisa memakan waktu beberapa tahun, dengan perhatian khusus pada risiko keamanan. ZK Virtual Machine (zkVM) adalah teknologi kompleks yang masih dalam tahap awal, dan berbagai kerentanan sangat mungkin terjadi. Namun, seiring dengan matangnya ekosistem, kelayakan dan ketahanannya pada L1 Ethereum dapat ditingkatkan secara bertahap melalui pengenalan sistem bukti yang beragam (keragaman bukti), mekanisme insentif yang ditingkatkan, dan verifikasi formal.

Pada saat yang sama, Ethereum juga berencana untuk merestrukturisasi lapisan konsensusnya secara fundamental, yaitu membangun struktur baru yang disebut "Beam Chain". Tujuannya adalah untuk dioptimalkan ZK dan ramah sejak awal desain. Drake bahkan mengatakan bahwa di masa depan, seluruh pekerjaan verifikasi data Ethereum akan dapat diselesaikan pada CPU laptop biasa.

04. "Snarkisasi" Jaringan Utama: Native Rollup akan datang

Sementara jaringan utama Ethereum mengintegrasikan zkEVM, visi jangka panjang lainnya secara bertahap muncul: Native Rollup.

Rollup saat ini (baik tipe Optimistic atau ZK) semuanya menggunakan sistem bukti independen, yang keamanannya bergantung pada mekanisme validator atau sorter sendiri, dan ada asumsi kepercayaan tertentu antara mereka dan jaringan utama Ethereum.

Visi "native Rollup" benar-benar berbeda - dengan mengintegrasikan zkEVM ke dalam jaringan utama, validator Ethereum L1 dapat langsung memverifikasi bukti transisi status Rollup, sehingga mewujudkan L2 yang benar-benar diverifikasi dan diamankan oleh jaringan utama.

Ini memerlukan penambahan kode kunci "execute precompile" ke klien Ethereum L1, memungkinkan validator untuk langsung memverifikasi bukti transfer status ZK yang dihasilkan oleh L2. Seperti yang dikatakan Ladislaus, koordinator protokol Ethereum Foundation, "Validator L1 akan mengkonsumsi bukti eksekusi Rollup ini dan memverifikasi kebenarannya."

Dengan kata lain, jika native Rollup menjadi kenyataan, maka di masa depan, baik itu transaksi yang terjadi di L1 atau transaksi yang terjadi di native Rollup, penyelesaian akhir dan keamanannya akan dijamin oleh kelompok validator Ethereum yang sama, dan tingkat kepercayaannya akan persis sama.

Ini berarti bahwa menyimpan $10 juta di native Rollup akan sama amannya dengan menyimpannya langsung di jaringan utama Ethereum.

Declan Fox, pemimpin proyek Linea, mengatakan bahwa tujuan jangka panjang mereka adalah menjadi native Rollup. Dia percaya bahwa ini adalah "versi yang ditingkatkan" dari solusi sharding ETH 2.0 - tidak lagi kaku menjalankan 64 rantai shard dengan struktur yang sama, tetapi membangun sistem Rollup heterogen dengan cara yang sangat dapat diprogram dan disesuaikan untuk melayani skenario dan kebutuhan pengguna yang berbeda.

Tidak seperti arsitektur sharding homogen ETH 2.0 di masa lalu, native Rollup dapat heterogen, memberikan pengguna akhir pengalaman aplikasi yang lebih beragam dan berbeda.

Meskipun native Rollup belum secara resmi dimasukkan dalam peta jalan Ethereum, dengan peluncuran resmi zkEVM dan rekonstruksi bertahap arsitektur L1, pra-pengaturan antarmuka dan logika pra-kompilasi untuk itu jelas telah menjadi tren teknologi yang dapat diperkirakan.

Ladislaus menyimpulkan, "Ethereum memiliki sinergi teknis tingkat tinggi antara Snarkifying EVM (yaitu, mengintegrasikan kemampuan bukti ZK) dan mempromosikan native Rollup, karena keduanya berbagi tumpukan teknologi ZK yang mendasarinya." Tentu saja, proses ini masih perlu melalui tata kelola komunitas Ethereum, membentuk EIP (Ethereum Improvement Proposal), dan akhirnya diimplementasikan dalam hard fork.

Jika semuanya berjalan lancar dan kita optimis, EIP terkait mungkin akan diajukan pada akhir tahun dan diluncurkan dalam fork setelah upgrade Glamsterdam.

Namun, jadwal ini tetap sangat tidak pasti dan perlu dilihat dengan hati-hati.