Wenn Ethereum keine "Re-Execution" mehr benötigt: Die Echtzeit-Proof-Revolution von Brevis Pico

Von der wiederholten Ausführung zur schnellen Verifizierung – eine hinter Grafikkarten verborgene Rechenrevolution verändert derzeit das Fundament der Blockchain.

Autor: ZHIXIONG PAN

In letzter Zeit diskutiert die Ethereum-Technologie-Community intensiv über „Real-time Proving“ (RTP). Kurz gesagt bedeutet das: Wir müssen nicht mehr, dass alle Ethereum-Knoten enorme Ressourcen aufwenden, um jede einzelne Transaktion „neu auszuführen“, sondern können stattdessen einen günstigeren und schnelleren Weg nutzen, um einen kleinen Nachweis (Proof) zu verifizieren. Doch das ist äußerst schwierig. Bisher konnten selbst die leistungsstärksten Technologien nur etwa 40 % der Blöcke innerhalb von 10 Sekunden verifizieren, wobei die Hardwarekosten mehrere Hunderttausend US-Dollar betrugen.

Jetzt hat das Brevis-Team mit seiner neuen Technologie Pico Prism diesen Flaschenhals durchbrochen: Sie haben erstmals mit handelsüblichen Consumer-Grafikkarten (64 RTX 5090) für die neuesten Ethereum-Spezifikationen (45M Gas) auf dem Mainnet 96,8 % der Blöcke innerhalb von 10 Sekunden mit einem gültigen Proof versehen – im Durchschnitt dauert es nur 6,9 Sekunden, und die Hardwarekosten sind nur halb so hoch wie bei bisherigen Lösungen. Das bedeutet, dass das Ethereum-Mainnet tatsächlich eine massive Skalierung erreichen kann, ohne die Dezentralisierung zu opfern – Transaktionen werden günstiger, schneller und sicherer.

Welches Problem wird gelöst?

Derzeit erzeugt Ethereum alle 12 Sekunden einen Block. Zehntausende Knoten weltweit müssen alle Berechnungen erneut durchführen und Transaktionen wiederholt verifizieren. Stellen Sie sich vor: Jedes Mal, wenn Sie eine Überweisungsbenachrichtigung erhalten, müssten Sie das gesamte Bankbuch neu berechnen – das ist extrem ineffizient und teuer. Genau das ist die aktuelle Situation von Ethereum.

Die Ethereum Foundation hat einen neuen Ansatz vorgeschlagen: Real-time Proving (RTP). Das heißt, nicht mehr jeder Knoten muss den gesamten Transaktionsprozess erneut ausführen, sondern spezialisierte Maschinen berechnen auf effiziente Weise eine kleine „Proof-Datei“. Die anderen Knoten müssen diesen Proof nur herunterladen und verifizieren – das ist günstiger und effizienter.

Doch die Herausforderung ist enorm: Die Berechnungen der Ethereum-Transaktionen sind an sich schon komplex, und um einen mathematisch streng zuverlässigen Proof zu generieren, ist der Rechenaufwand um ein Vielfaches, teils um das Hundertfache höher als bei der normalen Ausführung. Deshalb versuchen seit zwei Jahren weltweit zahlreiche zkVM-Technologieunternehmen, die Kosten zu senken und die Latenz zu verkürzen.

Merkmale von Brevis und Pico Prism

Bis 2025 war die leistungsstärkste Real-time-Proving-Lösung der Branche SP1 Hypercube vom Succinct-Team. Sie erreichte bei 36M Gas-Blöcken etwa 40,9 % der Blöcke mit Proof innerhalb von 10 Sekunden, benötigte dafür aber 160 RTX 4090 Grafikkarten und verursachte Gesamtkosten von etwa 256.000 US-Dollar.

Brevis’ Pico Prism hingegen schaffte unter denselben Bedingungen 98,9 % der Blöcke mit Proof innerhalb von 10 Sekunden, im Durchschnitt nur 6,04 Sekunden, und das bei nur der Hälfte der Kosten (64 RTX 5090, Gesamtkosten etwa 128.000 US-Dollar).

Bemerkenswert ist, dass Pico Prism auch nach der Erhöhung des Gas-Limits für Mainnet-Blöcke auf 45M durch Ethereum im Juli 2025 Folgendes erreicht hat:

99,6 % der Blöcke mit Proof innerhalb von 12 Sekunden;

96,8 % der Blöcke mit Proof nach dem strengen „10-Sekunden-Echtzeit“-Standard;

Durchschnittliche Proof-Zeit nur 6,9 Sekunden.

Das zeigt, dass das Engineering von Brevis erhebliche Fortschritte gemacht hat.

Wie gelingt Pico Prism das?

Pico Prism kann Zero-Knowledge-Proofs für Ethereum-Blöcke in extrem kurzer Zeit erstellen – nicht durch einen einzelnen Algorithmus-Durchbruch, sondern durch eine systemische Ingenieursrevolution. Das Team hat die gesamte Proof-Pipeline neu strukturiert, sodass die Aufgabenverteilung zwischen CPU und GPU viel effizienter ist. Leichte Steuerungs- und Vorbereitungsarbeiten werden parallel von der CPU erledigt, während alle rechenintensiven kryptografischen Aufgaben auf die GPU ausgelagert werden, sodass jede Grafikkarte nahezu voll ausgelastet ist. Diese maximale Ressourcenauslastung ist der Hauptgrund, warum Pico Prism bei gleicher Hardware der Konkurrenz voraus ist.

Der entscheidende Innovationspunkt liegt in der Multi-GPU- und Multi-Maschinen-Kooperationsarchitektur. Herkömmliche Proof-Systeme sind oft auf Einzelrechner mit einer Grafikkarte beschränkt und stoßen schnell an Speicher- und Bandbreitengrenzen. Pico Prism hat die Aufgabenaufteilung und Kommunikation neu gestaltet, sodass GPUs auf verschiedenen Servern wie am Fließband zusammenarbeiten. Die Effizienz beim Aufteilen, Übertragen und Zusammenfassen der Daten zwischen den Knoten ist extrem hoch, was nahezu lineare Skalierbarkeit ermöglicht. Mit anderen Worten: Mehr GPUs bedeuten nicht nur mehr Hardware, sondern proportional mehr Geschwindigkeit.

All dies führt zu einem offensichtlichen Ergebnis: Real-time Proving wird „demokratisiert“. Früher brauchte man für einen Ethereum-Block-Proof einen Supercomputer-Cluster in der Cloud, heute reicht eine handelsübliche RTX 5090. Der Erfolg von Pico Prism ist kein Wunder eines einzelnen Algorithmus, sondern das Ergebnis einer vollständigen Neugestaltung und industriellen Optimierung des gesamten Proof-Prozesses. Es beweist, dass Zero-Knowledge-Proofs sowohl effizient als auch wirtschaftlich sein können – ein entscheidender Schritt für Ethereum auf dem Weg ins „Real-time Proving“-Zeitalter.

Visualisierungsplattform Ethproofs

2025 hat die Ethereum Foundation eine öffentliche Plattform namens Ethproofs ins Leben gerufen, um die in Echtzeit generierten Mainnet-Proofs der verschiedenen Teams zu präsentieren. Die Ethproofs-Plattform:

Bietet Echtzeitdaten und einen öffentlichen Vergleich der Proof-Geschwindigkeit und -Kosten der Teams;

Fördert transparente Konkurrenz im Ökosystem und treibt den Fortschritt der Branche voran;

Bietet Downloads der Block-Proof-Dateien, sodass die Öffentlichkeit deren Echtheit selbst überprüfen kann.

Pico Prism ist bereits in Ethproofs integriert. Sie können dort die in Echtzeit generierten Proofs einsehen und diese sogar direkt im Browser verifizieren.

Bedeutung für normale Nutzer

Die von Pico Prism ermöglichte Real-time-Proving-Technologie bedeutet, dass die Nutzungskosten von Ethereum in Zukunft sinken und die Transaktionsgeschwindigkeit steigen wird. Wenn das Netzwerk nicht mehr jeden Knoten alle Transaktionen ausführen lässt, sondern nur noch einfache Proof-Dateien verifiziert werden, wird das On-Chain-Stauproblem stark entschärft. Für normale Nutzer werden Überweisungen, NFT-Käufe, DeFi-Teilnahmen und andere alltägliche Vorgänge reibungsloser und deutlich günstiger.

Gleichzeitig kann die Verbreitung von Real-time Proving das Ethereum-Netzwerk wirklich dezentraler machen. Früher war die Teilnahme für Privathaushalte wegen des hohen Hardware- und Strombedarfs fast unmöglich. Jetzt hat Pico Prism bewiesen, dass man mit handelsüblichen Consumer-GPUs Mainnet-Blöcke in Echtzeit verifizieren kann – das bedeutet, dass künftig auch Privathaushalte problemlos Ethereum-Knoten betreiben und am Netzwerk teilnehmen können.

Spannend ist auch, dass diese Technologie völlig neue Anwendungsszenarien ermöglichen könnte. Beispielsweise werden Cross-Chain-Transaktionen sicherer und benötigen keine zusätzlichen Vertrauensinstanzen mehr; Mobile Wallets können zu echten Light Clients werden, ohne auf Remote-Knoten angewiesen zu sein; sogar KI-Inferenz und große Off-Chain-Berechnungen können kleine Proof-Dateien erzeugen, die einfach auf der Blockchain verifiziert werden können. Diese neuen Szenarien werden dem gesamten Blockchain-Ökosystem neue Impulse verleihen.

Wie weit sind wir vom Endziel entfernt?

Die Ethereum Foundation hat klare Ziele gesetzt:

Über 99 % der Block-Proofs sollen innerhalb von 10 Sekunden abgeschlossen sein;

Die Hardware darf nicht mehr als 10 Kilowatt Leistung und 100.000 US-Dollar kosten;

Der gesamte Code muss vollständig Open Source sein und Dritten die Reproduktion ermöglichen.

Derzeit ist Pico Prism diesem Ziel bereits sehr nahe (Hardwarekosten 128.000 US-Dollar, 96,8 % der Blöcke erfüllen das 10-Sekunden-Kriterium). Das nächste Ziel des Brevis-Teams ist es, die GPU-Anzahl auf unter 16 zu senken, um den von der Ethereum Foundation gesetzten „Haushaltsstandard“ vollständig zu erreichen.

Fazit

Die Ethereum-Community erlebt derzeit einen bedeutenden Technologiesprung: vom traditionellen „Re-Execution jeder Transaktion“ hin zur „Echtzeit-Verifizierung von Proofs“. Pico Prism vom Brevis-Team ist einer der wichtigsten Treiber dieses Wandels. Durch das Multi-GPU-Paralleldesign haben sie erstmals mit handelsüblichen Consumer-Grafikkarten Real-time-Proofs für die neuesten 45M Gas-Blöcke auf dem Ethereum-Mainnet ermöglicht: 96,8 % der Blöcke können innerhalb von 10 Sekunden verifiziert werden, die durchschnittliche Proof-Zeit beträgt nur 6,9 Sekunden und die Hardwarekosten sind halb so hoch wie bei bisherigen Spitzentechnologien.

Dieser Durchbruch bedeutet, dass das Ethereum-Netzwerk künftig ohne Einbußen bei Dezentralisierung und Sicherheit massiv skalieren kann, die Transaktionskosten sinken, die Netzleistung steigt und sogar Privathaushalte zu geringen Kosten an der Blockchain-Verifizierung teilnehmen können. Die von der Ethereum Foundation initiierte, transparente Plattform Ethproofs verfolgt und überprüft diese Fortschritte in Echtzeit, sodass die Öffentlichkeit jederzeit die neuesten technischen Errungenschaften einsehen und die Proofs der Teams selbst verifizieren kann.

Daher sind Brevis und Pico Prism nicht nur technologische Meilensteine für Ethereum, sondern eröffnen dem gesamten Kryptosystem neue Perspektiven – und verdienen weiterhin große Aufmerksamkeit.