Die Ethereum Foundation baut ihren Kern mit ZK-Proof-Technologie wieder auf

• Die Ethereum Foundation hat einen langfristigen Plan angekündigt, ZK-Proofs direkt in Layer 1 zu integrieren
• Ziel ist es, dass Validatoren einen einzelnen Beweis verifizieren, anstatt alle Transaktionen in einem Block erneut auszuführen
• Der mehrjährige Plan startet mit optionalen zk-Clients und Upgrades im kommenden Pectra Hard Fork

Die Ethereum Foundation hat einen detaillierten Plan zur Integration der Zero-Knowledge-Technologie (zk) direkt in den Layer 1 von Ethereum angekündigt. Dies markiert eine große Veränderung der Infrastruktur, die darauf abzielt, die Skalierbarkeit und den Datenschutz des Netzwerks drastisch zu erhöhen.

Das Projekt, das in einem Blogbeitrag vom 10. Juli vorgestellt wurde, schlägt grundlegende Änderungen an der Funktionsweise von Validatoren und an der Ethereum Virtual Machine (EVM) selbst vor. Das Endziel besteht darin, es den Validatoren zu ermöglichen, einfach einen einzigen, leichtgewichtigen zk-proof für jeden Block zu verifizieren, anstatt alle Transaktionen darin erneut ausführen zu müssen.

Der Plan: Wie ZK-Proofs Ethereum verändern wird

Nach Angaben der Stiftung konzentriert sich das Upgrade auf zwei wichtige Änderungen. Zunächst wird die Ausführungsschicht optimiert, um die Generierung von zk-proofs zu unterstützen, wobei Upgrades wie EIP-2537 für die kommende Pectra Hard Fork geplant sind. Zweitens wird die Logik für Validatoren umstrukturiert, um die „zustandslose Verifizierung“ zu unterstützen, bei der sie diese zk-proofs überprüfen, anstatt Blöcke manuell auszuführen.

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Es wird erwartet, dass diese Änderungen den Durchsatz des Netzwerks massiv verbessern und gleichzeitig die Rechenanforderungen an die Personen und Organisationen reduzieren, die Validierungsknoten betreiben. Spezialisierte zkVMs sind dafür verantwortlich, zu beweisen, dass ein Block gültig ist, und die Validatoren verifizieren dann einfach diese prägnanten Beweise.

Ein schrittweiser Rollout, beginnend mit optionalen Clients

Die Ethereum Foundation sagte, dass sie diesen Prozess beginnen will, indem sie den Validatoren zunächst die Möglichkeit gibt, neue, zk-fähige Clients auszuführen. In dieser frühen Phase werden die Ausführungsnachweise off-chain verifiziert. Das Netzwerkprotokoll wird auch im bevorstehenden Glamsterdam-Upgrade aktualisiert werden müssen, um zusätzliche Testzeit zu ermöglichen.

Es wird erwartet, dass die anfängliche Akzeptanz dieser neuen zk-Clients gering sein wird. Da sich ihre Leistung und Sicherheit jedoch in einer Live-Produktionsumgebung bewährt haben, wird eine breitere Beteiligung erwartet. Sobald sich eine Supermehrheit des Einsatzes des Netzwerks auf die Verwendung von zk-basierten Clients verlagert hat, kann Ethereum sein Gaslimit sicher auf ein Niveau anheben, auf dem eine vollständige Blockausführung nicht mehr erforderlich ist.

Ziele und Risiken

Die Stiftung strebt strenge Leistungsmaßstäbe für das neue System an. Dazu gehören die Generierung von 99 % aller Block-Proofs innerhalb von 10 Sekunden, die Einhaltung der Hardwareanforderungen für Proofer unter 100.000 US-Dollar und die Begrenzung der Proof-Größe auf unter 300 KiB. Das System zielt auch auf quantenresistente 128-Bit-Sicherheit ab.

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Das vorgeschlagene Modell birgt jedoch einige Risiken. Die Verantwortung für die Erstellung gültiger Blöcke wird sich stärker auf spezialisierte „Ersteller“ und „Prüfer“ verlagern, was einige Bedenken hinsichtlich möglicher Absprachen oder Ausfallzeiten aufkommen lässt, die die Netzwerkaktivität stoppen könnten, wenn sie nicht sorgfältig umgesetzt werden.