以太坊L1的zkEVM之路

近期，業界普遍認爲以太坊只能通過二層網路（L2）實現擴展。這種觀點可能源於我們過多關注了L2 Rollup技術，而忽視了一層網路（L1）的擴展路線圖。在此，我希望糾正這一誤解，特別是在L2已被廣泛理解、接受和採用的當下。值得一提的是，Arbitrum One已成爲僅次於以太坊L1的第二大智能合約平台。

首先，我們需要澄清一個更爲嚴重的誤解：認爲ETH只能通過L2擴展。實際上，作爲一種加密貨幣資產，ETH可以通過多種方式實現擴展，包括L1、側鏈、其他L1、L2、類L2結構（如validium和optimistic鏈），甚至中心化交易所和服務提供商。

目前，已有數百萬ETH被橋接到L2和非L2鏈上，還有相當數量存在於非區塊鏈環境中。雖然L1和成熟的L2能爲ETH提供原生安全保障，但其他解決方案盡管可能有不同的安全假設，仍能實現ETH或以太資產的擴展。值得注意的是，比特幣就是一個主要通過中心化服務實現擴展的資產，卻仍然是行業的主導力量。這表明，一種資產要獲得價值，關鍵在於贏得最富有的1%的人、家庭和機構的信任。

然而，這並不意味着以太坊本身可以輕易擴展。我們必須區分ETH（或以太幣）和以太坊網路。例如，BSC雖然擴展了以太坊的技術棧，並在ETH和ERC-20之間建立了橋梁，但有人可能認爲它並不能真正擴展以太坊網路。

回到將以太坊L1升級爲zkEVM的話題。使用零知識證明（ZKP）擴展區塊鏈是一個由來已久的概念，最早可能是針對比特幣提出的，甚至早於以太坊的誕生。對以太坊應用ZK-SNARK技術的研究也早於rollup概念的出現。2020年，隨着Loopring、StarkEx和zkSync等項目的實踐，ZK rollup技術得到了快速發展。2021年，Matter Labs popularized the term "zkEVM"，並被廣泛採用。

L1 zkEVM升級的實現可能有多種方式。一種可能的路徑是：首先在生產環境中測試Type-2/2.5和Type-1 zkEVM rollup，如即將推出的Scroll、Linea和Taiko等項目。同時，需要實現EIP-4844、無狀態性和PBS等前置條件。

接下來，可能會出現"Enshrined zkEVM橋"，允許Type-1 zkEVM部署在L1之上。這將爲最終用於L1 zkEVM的代碼和zk電路提供實戰測試機會。它還允許L2在沒有智能合約的情況下完全去中心化存在，effectively modeling L2 zkEVM rollups。這些rollup將利用PBS基礎設施，由構建者充當排序者。

一旦這些技術在生產環境中得到充分驗證，L1執行層就可以準備進行zkEVM升級。在這個階段，構建者將對交易進行排序，生成證明並向共識層提交。值得注意的是，對於L1 zkEVM，證明的驗證將在共識層進行。構建者不僅可以生成有效性證明，還可以生成verkle/狀態證明和數據可用性/kzg證明。

"Enshrined zkEVM橋"可能會繼續存在於L1執行層之上，或者移至共識層。一種可能的方案是設置一個規範的enshrined L1 rollup，同時保留多個Type-0 enshrined L2 rollups以及傳統的L2和主權rollup。

需要注意的是，enshrined L2 rollup有其自身的權衡。在初期，zkEVM可能會較慢，面臨吞吐量和功能限制，升級頻率可能較低。這些rollup也不會有治理或主權，完全由以太坊節點運行者執行。因此，創新將主要發生在傳統的L2上，預計大多數用戶也會繼續使用它們。

未來，傳統L2、類L2混合版本（如validiums或optimistic鏈）、enshrined L2和enshrined L1 rollup將爲用戶提供不同的權衡和功能選擇，有望滿足區塊鏈生態系統未來幾十年的絕大多數需求。

當然，這些設想可能過於激進，實際上我們可能並不需要如此高的吞吐量。更保守的做法是保持L1的現狀，我們可能永遠不會在L1上看到zkEVM。無論如何，我們正在接近這個十年的尾聲，未來的發展仍有很多可能性。雖然事物在不斷變化，但探索和創新的精神始終存在。