L1 zkEVM: O primeiro passo para o fim do ZK do Ethereum

Para aqueles que seguem de perto o desenvolvimento da tecnologia Ethereum, o artigo "Entrega L1 zkEVM #1: Prova em Tempo Real" recentemente publicado pela engenheira Ethereum Sophia Gold é de grande importância. Embora isso represente apenas a concepção técnica da equipe de desenvolvimento central do Ethereum e ainda não tenha entrado formalmente no processo EIP (Proposta de Melhoria do Ethereum), há um longo caminho a percorrer antes de se tornar uma proposta estabelecida para a atualização da rede principal, os sinais que transmite não devem ser subestimados.

Este artigo apresenta claramente o núcleo do plano de desenvolvimento futuro do Ethereum: integrar de forma abrangente e profunda a tecnologia de Prova de Zero Conhecimento (Zero-Knowledge Proof, ZKP) em todos os níveis do protocolo Layer 1, desde a camada de consenso até a camada de execução, alcançando uma cobertura total. De acordo com este roteiro técnico, o primeiro passo crucial é atualizar cada nó para um zkEVM. Desta forma, os nós, ao executar transações e executar contratos inteligentes, podem gerar simultaneamente as correspondentes provas de zero conhecimento, fornecendo assim uma base para verificar a correção da execução.

Esta não é uma iteração técnica convencional, mas uma revolução arquitetónica comparável ao "The Merge". Ela visa resolver fundamentalmente os múltiplos desafios que o Ethereum enfrenta em termos de escalabilidade, segurança e modelo econômico. Então, por que o Ethereum decidiu "apostar tudo" no ZK neste momento? Que lógica subjacente está por trás dessa mudança estratégica? Como isso irá remodelar o que conhecemos como L1 e todo o ecossistema L2?

Este artigo basear-se-á em pesquisas existentes para lhe contar a grande narrativa do "ZK final" do Ethereum, analisando suas motivações, ações e impactos profundos.

🚀 Uma, da "execução novamente" para a mudança de paradigma da "verificação de prova" 🚀

A concepção de ZK do Ethereum tem como núcleo uma reconfiguração paradigmática do mecanismo de validação de consenso. O recente roteiro L1 zkEVM fornece um caminho técnico claro para essa mudança.

• Modelo atual: Re-execution (Reexecução) Atualmente, quando um novo bloco é proposto, todos os nós validadores na rede devem, de forma independente e completa, reexecutar cada transação dentro desse bloco para calcular e verificar se a raiz de estado final está consistente com a declaração do proponente. Este processo é intensivo em recursos e é o principal gargalo que limita a capacidade de throughput do Ethereum L1.
• Modelo Futuro: Verificação de Provas (Proof Verification) Sob a nova arquitetura L1 zkEVM, os construtores de blocos (Builder) ao gerar um bloco, produzem simultaneamente uma prova de validade ZK concisa (ZK Proof). Outros validadores, ao receberem o bloco e a prova, não precisarão mais reexecutar as transações, apenas validar esta prova criptográfica. Como o custo computacional de "validar a ZK Proof" é várias ordens de magnitude menor que o de "reexecutar transações**, mais importante ainda, o tempo necessário para validar uma prova é quase independente do número de transações que a prova abrange, isso permite que o Ethereum possa aumentar significativamente o limite de Gas dos blocos para acomodar mais transações sem aumentar significativamente o limite de hardware para validadores. Vitalik Buterin mencionou que o limite de Gas de L1 pode ser aumentado em 10 vezes, e até 100 vezes em um futuro mais distante, permitindo a escalabilidade de L1 mantendo a descentralização.

Em suma, o futuro do Ethereum L1 será arquitetonicamente muito semelhante a um grande ZK-Rollup nativo, tornando o próprio Ethereum L1 promissor para se tornar a “maior aplicação ZK do mundo”.

Padrões técnicos rigorosos

A equipe do Ethereum estabeleceu padrões técnicos extremamente rigorosos para a implementação do zkEVM L1, garantindo segurança e compromisso com a descentralização, ao mesmo tempo em que reduz a latência e aumenta a capacidade de processamento.

Modelo de segurança de múltiplas provas

Para prevenir possíveis vulnerabilidades desconhecidas em uma única implementação do zkEVM, este roteiro introduz um mecanismo de segurança chamado "Multi-Proof". Ele exige que a validade do mesmo bloco seja garantida por **múltiplas provas zkEVM geradas por diferentes equipes (como Scroll, Polygon, Kakarot, etc.). O cliente do validador irá baixar e verificar essas provas provenientes de diferentes fontes. Somente quando várias provas independentes forem validadas é que o bloco será aceito pela camada de consenso. Isso é essencialmente uma extensão e aprimoramento do conceito de "diversidade de clientes" do Ethereum na camada de prova, introduzindo obrigatoriamente redundância e diversidade pelo protocolo, proporcionando uma defesa profunda para o L1 e aumentando a robustez do protocolo.

🎯 Dois, por que o Ethereum deve ser "totalmente ZKizado"? 🎯

Ethereum abraça completamente a tecnologia de prova de zero conhecimento, que é uma grande transformação estratégica baseada em uma profunda reflexão sobre seu modelo econômico, ambiente competitivo e demanda futura do mercado.

• Primeiro, esta é uma importante correção ao modelo econômico "centrado em L2". Após a introdução do mecanismo blob pelo EIP-4844, embora tenha conseguido reduzir com sucesso os custos de transação da Layer 2, também trouxe efeitos colaterais inesperados - enfraquecendo severamente a capacidade de captura de valor da Layer 1. A queda acentuada na receita de taxas de transação da L1 e na quantidade de ETH destruído impactou diretamente as expectativas deflacionárias do ETH, resultando em um desempenho fraco do preço das moedas e um aumento no descontentamento da comunidade. Ao atualizar o EVM para zkEVM, os nós de validação podem passar do modo "reexecução" demorado para um modo "validação" eficiente, o que reduzirá significativamente a latência da L1 e aumentará a capacidade de processamento. Assim, o Ethereum poderá reconquistar aqueles que têm exigências extremamente altas em termos de segurança e finalização imediata para transações de alto valor, aumentando a receita de taxas da L1, reativando o mecanismo de destruição do EIP-1559 e alcançando um novo equilíbrio nas relações econômicas entre L1 e L2.
• Em segundo lugar, esta é uma estratégia assimétrica para enfrentar a concorrência de blockchains de alto desempenho. Diante do forte desempenho em TPS das novas gerações de L1, como Solana e Sui, o Ethereum escolheu um caminho de concorrência único. Ele não seguiu os concorrentes ao sacrificar o grau de descentralização (como aumentar significativamente o limite de hardware dos validadores e reduzir o número de nós validadores) para buscar melhorias de desempenho, mas sim utilizou a tecnologia ZK, mantendo sua rede de validadores em nível de milhões como sua vantagem central e transformando o trabalho de validação de "replay caro" em "validação barata" para alcançar um salto de desempenho. Esta estratégia visa consolidar a proteção do Ethereum em termos de descentralização e segurança, enquanto melhora o desempenho, buscando alcançar uma combinação de segurança e alto desempenho.
• Por fim, esta é uma disposição prospectiva para acolher a onda de RWA e finanças institucionais. A tokenização de RWA é amplamente vista como a próxima oportunidade de mercado de trilhões de dólares para a blockchain. Com a entrada de gigantes financeiros como BlackRock e Franklin Templeton, foram impostas exigências rigorosas sem precedentes em termos de desempenho, segurança, privacidade e conformidade para as principais blockchains. Embora Solana, Sui e outras L1 tenham desempenho excepcional, o número relativamente baixo de nós de validação e o alto grau de centralização, juntamente com seus históricos de falhas, dificultam a satisfação das necessidades de segurança e estabilidade para atividades financeiras de alto valor. Por outro lado, vários OP Rollups no ecossistema Ethereum (como Base, MegaETH) apresentam um bom desempenho e, devido à gravação de estado na L1, têm uma boa segurança, mas o período de desafio de 7 dias representa um risco inaceitável para liquidações financeiras de alto valor. Em comparação, a finalização em nível criptográfico oferecida pela tecnologia ZK, bem como a capacidade de provar conformidade sem revelar dados sensíveis (como provar que um determinado endereço passou pelo KYC), atendem perfeitamente às necessidades centrais das finanças institucionais. Se a atualização do zkEVM puder realmente aumentar a capacidade de processamento, então o ecossistema Ethereum com tecnologia ZK integrada nativamente (L1+ZK Rollup) alcançará um equilíbrio entre “desempenho, segurança e estabilidade”, tornando-se a camada de liquidação global ideal para acolher a onda de RWA.

🛠️ Três, ZK Final em Ação 🛠️

O fim ZK do Ethereum já havia mostrado sinais, além do blog que Sophia Gold publicou desta vez:

• Já em abril de 2025, Vitalik Buterin propôs uma ideia extremamente visionária: substituir a atual EVM por uma arquitetura de conjunto de instruções RISC-V mais amigável para ZK. Os apoiadores acreditam que, em comparação com o desempenho ineficiente da EVM na geração de circuitos ZK, a arquitetura mais simplificada do RISC-V pode trazer uma melhoria na eficiência de prova em ordens de magnitude. Embora esta proposta tenha gerado controvérsia devido à sua capacidade de perturbar o ecossistema existente, ela estabeleceu uma "estrela do norte" clara para a ZKização do Ethereum — definindo claramente os padrões ideais para um zkEVM e apontando a direção para a otimização.
• No workshop de Berlim em junho de 2025, o pesquisador da Fundação Ethereum, Justin Drake, anunciou claramente que o Ethereum vai "apostar tudo em ZK" (Ethereum is going all in on ZK). Esta declaração confirmou a firme determinação da equipe de desenvolvimento central.

O fim ZK do Ethereum também não é meramente teoria. Embora atualmente o Optimistic Rollup ainda esteja à frente do ZK Rollup em várias métricas-chave, as dificuldades que impedem a aplicação prática da tecnologia ZK estão sendo superadas uma a uma. As três principais razões fundamentais que causaram o atraso significativo do ZK Rollup na história:

• Primeiro, temos a complexidade técnica e os gargalos de desempenho: no passado, gerar provas ZK para a EVM genérica era considerado extremamente difícil, lento e caro, e até mesmo inviável do ponto de vista computacional.
• Em segundo lugar, a diferença na experiência do desenvolvedor: O ORU implementou desde o início uma alta compatibilidade com EVM, enquanto os primeiros ZKR (como as versões iniciais do StarkNet) não eram compatíveis com EVM, exigindo que os desenvolvedores aprendessem uma nova linguagem de programação, o que representa uma barreira de entrada extremamente alta.
• Por fim, fragmentação da liquidez e efeito de rede: a ORU, com sua vantagem de ser a primeira, reuniu um grande número de usuários e liquidez, formando um forte efeito de rede.

No entanto, esses obstáculos históricos estão sendo superados um por um.

• Na questão da velocidade de prova, graças aos avanços em novos algoritmos de prova de geração como PLONK e STARKs, bem como ao desenvolvimento de tecnologias de aceleração de hardware como GPU, FPGA e até ASIC, o tempo de geração de provas ZK foi drasticamente reduzido. Por exemplo, a SP1 zkVM da Succinct já consegue provar 93% dos blocos da rede principal do Ethereum em uma média de 10,3 segundos, muito perto do objetivo de 10 segundos estabelecido pela Fundação Ethereum.
• Em termos de compatibilidade, o zkEVM passou por um processo evolutivo de aumento gradual da compatibilidade do Tipo 4 para o Tipo 1. Hoje, projetos como Scroll, Taiko e Polygon zkEVM conseguiram alcançar uma equivalência EVM quase perfeita (atingindo os padrões do Tipo 2 e até mesmo do Tipo 1), eliminando fundamentalmente a lacuna na experiência do desenvolvedor em relação ao ORU. Além disso, o modelo de segurança Multi-Proof da ZK em L1 depende de múltiplos sistemas de prova independentes, e o desenvolvimento próspero da pista zkEVM atual estabelece as bases para a realização deste modelo de segurança.

Em suma, os principais obstáculos históricos que levaram à desatualização da tecnologia ZK — desempenho e compatibilidade — estão sendo rapidamente superados. A tecnologia já está plenamente preparada para aplicações práticas em larga escala, mas a antiga percepção de que a tecnologia ZK "é lenta, cara e difícil" fez com que as pessoas hesitassem em aceitá-la. A visão da equipe central do Ethereum de "tornar o Ethereum a maior aplicação ZK do mundo" é, de fato, um endosse da tecnologia ZK moderna, soando o sinal para um grande investimento na aplicação prática da tecnologia ZK.

🌊 Quatro, TRANSIÇÃO ECOLÓGICA ROLLUP 🌊

NATIVE ROLLUP é uma autoestrada para ZK ROLLUP

A completa ZKização do L1 do Ethereum irá, fundamentalmente, remodelar o panorama competitivo do Layer 2, onde a mudança mais revolucionária é a proposta do "Native Rollup". Atualmente, o ZK-Rollup precisa implementar contratos inteligentes de validadores complexos contendo milhares de linhas de código no L1 para validar as provas ZK submetidas pelo L2, o que não só aumenta a dificuldade de desenvolvimento, mas também traz riscos de segurança devido à disparidade nas habilidades dos desenvolvedores. Com a implementação do zkEVM no L1, será introduzida a funcionalidade de pré-compilação EXECUTE, permitindo que o ZK Rollup chame diretamente a lógica de validação embutida no protocolo L1 a partir dos contratos inteligentes no L1, sem a necessidade de escrever seus próprios contratos.

Esta mudança traz três vantagens para o ZK-Rollup:

• Primeiro, há uma melhoria fundamental na segurança, onde os projetos Rollup podem externalizar completamente o enorme desafio de construir e manter validadores EVM para o L1, simplificando problemas técnicos complexos em uma chamada de linha de código;
• Em segundo lugar, foi alcançada a verdadeira equivalência EVM e compatibilidade futura, com Rollup nativo sincronizando-se com L1, sem necessidade de um processo de governança independente;
• Por fim, há uma melhoria significativa na relação custo-benefício, o uso da função pré-compilada embutida no protocolo L1 evita o custo da execução interpretada da máquina virtual, resultando em uma eficiência de verificação que é várias ordens de magnitude superior à implementação de contratos inteligentes, o que promete reduzir drasticamente os custos operacionais do ZK Rollup.

Esta funcionalidade de Native Rollup é equivalente a uma camada de validação padronizada, altamente segura e eficiente que a Ethereum L1 oferece gratuitamente para todos os ZK-Rollups, resolvendo diretamente o problema central que tem atormentado o desenvolvimento dos ZK-Rollups por muito tempo: o alto custo de validação de provas em cadeia, os desafios técnicos de manter a equivalência EVM e os riscos de segurança dos contratos dos validadores.

Transformação estratégica do OP ROLLUP

Em comparação, a ZKização do L1 representa um desafio de nível de sobrevivência para o Optimistic Rollup. A principal fraqueza do ORU está no seu ciclo de confirmação de retirada de até 7 dias, e esse atraso é inaceitável para muitas aplicações de alto valor. Se a ZKização do L1 conseguir aumentar a capacidade, isso poderá levar a um grande fluxo de capital e aplicações para fora do ecossistema OP Rollup.

No entanto, atualmente, os OP Rollups (como Base, Arbitrum, Optimism) dominam em termos de TVL e atividade de usuários, esse padrão de interesses estabelecidos gera dúvidas sobre o futuro da ZKização total do L1. Mas é encorajador que os principais projetos de ORU não tenham escolhido combater, mas sim se adaptar ativamente, transformando potenciais conflitos em convergência técnica.

• Optimism demonstrou uma clara estratégia de transição para ZK, com seu OP Stack enfatizando a modularidade desde o início do design, permitindo a substituição de sistemas de prova e outros componentes centrais. A Fundação Optimism investiu fundos para apoiar várias equipes (como RISC Zero, O(1) Labs, Succinct) no desenvolvimento de provas de fraude ZK. Por exemplo, o Zeth lançado pela RISC Zero já integrou-se ao OP Stack, permitindo que o ecossistema Optimism tenha a capacidade de validar estados de blocos e resolver disputas através da tecnologia ZK.
• A Arbitrum adotou uma rota híbrida mais pragmática, na qual seu roteiro técnico oficial de 2024-2025 estabelece claramente a direção de pesquisa de "prova híbrida ZK+Optimistic". Este design permite que o sistema utilize a prova ZK como um "canal de confirmação instantânea" quando a prova ZK pode ser gerada a tempo, proporcionando finalização instantânea para as mudanças de estado na cadeia e reduzindo significativamente a latência na retirada de fundos e na comunicação entre cadeias; quando a prova ZK não pode ser gerada a tempo, o sistema automaticamente reverte para o caminho tradicional de prova otimista, garantindo a segurança através de períodos de disputa e mecanismos de desafio.

🌍 Cinco, impacto sistêmico 🌍

O impacto desta transformação será sistêmico, abrangendo desempenho, descentralização e modelos econômicos.

• Visão de desempenho: Ao reduzir o custo de validação a níveis extremamente baixos, o Ethereum terá a capacidade de aumentar o limite de Gas do bloco em 10 a 100 vezes, fazendo com que o TPS total de L1 + L2 atinja mais de 10.000, tornando-se uma verdadeira plataforma de alto desempenho.
• Nova divisão econômica: A ZKificação do L1 irá gerar um sistema de divisão de trabalho especializado semelhante ao PBS (Separação Propositor-Construtor).

• Provers (Provers): Hardware profissional de alto custo (limite de custo de 100.000 dólares) e alto consumo de energia (limite de 10 quilowatts), responsável pela geração de provas ZK. Devido ao seu alto custo de capital e operacional, esse papel tende a se centralizar.
• Validador (Validators): O seu papel foi significativamente simplificado e aliviado. Eles não precisam mais executar um cliente de execução poderoso para a retransmissão de transações. Um laptop comum ou um dispositivo de baixa especificação é suficiente para baixar e validar, em um curto período de tempo, uma prova leve com menos de 300 KiB.
• Este design resolve a contradição entre escalabilidade e descentralização concentrando tarefas intensivas em computação, enquanto mantém uma ampla descentralização da validação. Um novo mercado de provadores fora da cadeia surgirá. Os provadores serão recompensados através de taxas de transação, partilha de MEV e incentivos em tokens.

• Reformulação da captura de valor do ETH: uma L1 mais poderosa pode suportar mais transações de alto valor, elevando diretamente as taxas de transação, aumentando assim a quantidade de ETH destruído, o que é crucial para estabilizar o preço do ETH.
• Sinergia com o Danksharding: A visão de ZK do L1 e o roadmap do Danksharding complementam-se, formando a estratégia de escalabilidade de "duplo motor" do Ethereum.

• EIP-4844 e o Danksharding completo subsequente oferecem um espaço de disponibilidade de dados barato e em grande quantidade (Blobs) para Rollups.
• O L1 ZK fornece uma camada de execução e liquidação de alta segurança e alta velocidade para Rollup (especialmente ZK Rollup).
• Ambos estão tecnicamente altamente sincronizados, permitindo que Ethereum expanda simultaneamente em camada de execução (através de ZK) e camada de dados (através de Danksharding), melhorando completamente a utilidade da rede, impulsionando assim a demanda geral por ETH como ativo nativo da rede.

🏁 Conclusão: Rumo a um computador mundial verificável 🏁

A transformação estratégica do Ethereum para uma total ZK é mais um momento decisivo na sua história de desenvolvimento. Não se trata de uma atualização técnica isolada, mas sim de uma estratégia abrangente e multidimensional para enfrentar gargalos tecnológicos, desafios econômicos e a intensa concorrência do mercado. Isso confirma profundamente o papel do Ethereum como a camada de liquidação final global, oferecendo uma solução única para o problema do "triângulo impossível", otimizando o modelo econômico do ETH e conduzindo todo o ecossistema L2 em direção à maturidade.

O caminho à frente ainda está cheio de desafios, mas a direção já é incrivelmente clara. Ethereum está evoluindo de um "computador mundial" para um "computador mundial verificável". Ao integrar verdades criptográficas profundamente em seu núcleo, Ethereum não apenas está pavimentando o caminho para o seu próprio futuro, mas também está construindo uma base mais segura, confiável e escalável para o futuro de todo o mundo descentralizado. O ZK final é o mais firme compromisso da Ethereum com esse futuro.

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