Ethereum merevolusi keamanan dengan Zero-Knowledge Proof

Ethereum mempercepat transisi menuju blockchain yang lebih aman dan privat dengan mengadopsi Zero-Knowledge Proof (ZK).

Dari konsensus hingga eksekusi, setiap lapisan tumpukan akan secara bertahap dioptimalkan untuk memanfaatkan teknologi revolusioner ini.

Tantangan meluncurkan L1 zkEVM dalam waktu rekor

Langkah besar pertama dalam perjalanan Ethereum menuju ZK diwakili oleh penerapan L1 zkEVM — sebuah implementasi dari Ethereum Virtual Machine yang kompatibel dengan bukti ZK. Strategi ini, untuk memastikan kecepatan dan keamanan, melibatkan validator yang memilih klien yang, alih-alih mengeksekusi kembali payload eksekusi, dengan cepat memverifikasi bukti tanpa status yang dibuat oleh berbagai zkVM yang bersaing.

Bukti yang sangat kompak memungkinkan validator untuk mengunduh dan memeriksa keabsahan transaksi dengan sumber daya minimal, menjadikan prosesnya lebih efisien dan aman. Metodologi ini memanfaatkan keragaman klien sebagai penghalang defensif, mirip dengan apa yang sudah terjadi di jaringan Ethereum tradisional. Namun, verifikasi bukti akan awalnya terjadi offchain, menggunakan dukungan dari saluran di Glamsterdam untuk menyelaraskan waktu teknis yang diperlukan.

Pada fase awal, hanya sebagian kecil dari validator yang akan mengadopsi klien ZK. Keamanan akan secara bertahap dikonsolidasikan, didukung oleh inisiatif dari Ethereum Foundation melalui audit, verifikasi formal, hadiah bug, dan spesifikasi yang semakin rinci. Adopsi kemudian akan tumbuh secara bertahap.

Ethereum, keamanan, dan masa depan: adopsi bertahap klien ZK

Ketika mayoritas yang memenuhi syarat dari stake siap untuk menggunakan klien ZK, Ethereum akan dapat meningkatkan batas gas, menghilangkan kebutuhan bagi validator untuk mengeksekusi ulang semua blok. Validator hanya akan menangani verifikasi blok melalui bukti, mengurangi beban komputasi dan mendorong skala.

Selain itu, struktur bukti yang sama dapat digunakan, melalui fungsi precompile EXECUTE, untuk mendukung zk-rollup asli.

Ekosistem zkVM di pusat keamanan untuk Ethereum

Salah satu kekuatan strategi ini adalah keterlibatan komunitas dan seluruh sektor zkVM ( mesin virtual yang kompatibel dengan Zero-Knowledge proofs ). Saat ini, banyak zkVM yang sudah menguji kemampuan mereka di jaringan utama Ethereum, memperkenalkan perbaikan setiap minggu.

Kompetisi dan kolaborasi ini menjanjikan untuk mempercepat kinerja dan memperkuat seluruh ekosistem.

Pembuatan bukti waktu nyata: mendefinisikan standar keamanan baru

Untuk mempertahankan sifat keamanan sejarah, fungsionalitas, dan ketahanan terhadap sensor dari rantai, Yayasan Ethereum mengusulkan standar pembuktian waktu nyata yang harus diikuti oleh semua tim zkVM. Pada akhirnya, setiap sistem pembuktian harus menjamin 128 bit keamanan: memang, sementara ambang awal akan menjadi 100 bit, tujuannya adalah untuk meningkatkan nilai ini seiring waktu.

Untuk menghindari titik kritis dan mengutamakan kecepatan, setiap bukti harus memiliki ukuran kurang dari 300KiB dan tidak dapat bergantung pada struktur rekursif dengan pengaturan tepercaya. Pembatasan ini memastikan bahwa bahkan node yang beroperasi dalam mode pembuktian rumah — yaitu, yang dikelola oleh staker pribadi di rumah — dapat berpartisipasi tanpa hambatan teknis atau biaya yang prohibitif.

Bukti rumah: desentralisasi dan nol sensor

Tujuan, yang diumumkan oleh Yayasan Ethereum, adalah untuk mempertahankan tingkat ketersediaan yang tinggi dan ketahanan terhadap upaya sensor dengan memungkinkan verifikasi bukti ZK bahkan di lingkungan rumah. Menunggu penegakan penuh tentang inklusi transaksi ( melalui solusi seperti EIP-7805), sistem pembuktian rumah memperkuat pertahanan terhadap sensor, memberikan kemampuan kepada siapa saja untuk memvalidasi blok.

Biaya, keberlanjutan, dan energi: bukti yang dapat diakses untuk semua orang

Bukti yang dieksekusi di cloud sudah dapat dijangkau hari ini, berkat instance spot multi-GPU. Namun, tantangan sekarang beralih ke optimasi bukti lokal. Parameter utama yang harus dipatuhi, yang diatur dalam standar desain, adalah:

Latency: maksimum 10 detik untuk 99% blok mainnet

CAPEX Lokal: tidak lebih dari 100.000 USD untuk peralatan

Daya: di bawah 10 kW, batas yang mudah dipenuhi oleh sebagian besar rumah

Sumber Terbuka: kode harus sepenuhnya terbuka

Keamanan: setidaknya 128 bit pada keamanan bukti

Ukuran bukti: tidak lebih besar dari 300KiB per blok

Mengingat bahwa hari ini minimal taruhan untuk memulai validator adalah sekitar 80.000 USD, anggaran yang ditetapkan tetap proporsional dan inklusif. Selain itu, efisiensi teknologi seharusnya mengarah, seiring waktu, pada pengurangan biaya perangkat keras yang diperlukan untuk berkontribusi secara aktif ke jaringan.

Sebuah perlombaan global menuju efisiensi dan desentralisasi

Dengan waktu slot saat ini 12 detik per blok, dan sekitar 1,5 detik untuk propagasi data, tujuannya jelas: sistem zkVM harus menunjukkan dalam praktik bahwa mereka dapat menghasilkan bukti validitas untuk 99% blok mainnet dalam waktu kurang dari 10 detik. Setiap serangan DoS atau kerentanan akan ditangani melalui pembaruan di masa mendatang (hard forks), memastikan kemajuan yang konstan dalam hal keamanan dan kinerja.

Dari sekarang hingga Devconnect Argentina, antisipasi tumbuh seputar inovasi tim zkVM. Para protagonis yang berhasil memenangkan tantangan pembuktian rumah waktu nyata akan menjadi pusat infrastruktur Ethereum, mendorong jaringan menuju desentralisasi yang nyata dan efisien.

Prospek dan dampak: Ethereum di pusat revolusi ZK

Adopsi Zero-Knowledge Proofs menempatkan Ethereum pada jalur untuk menjadi platform terdepan dalam privasi, skalabilitas, dan keamanan blockchain. Standar bersama yang baru menurunkan hambatan masuk bagi validator swasta dan institusional, sementara kolaborasi antara Yayasan, pengembang, dan operator zkVM memastikan siklus yang baik dari perbaikan yang berkelanjutan.

Memantau evolusi L1 zkEVM dan standar pembuktian waktu nyata berarti mengamati secara dekat perkembangan seluruh industri yang siap mengubah paradigma keuangan terdesentralisasi.

Mereka yang berniat untuk berpartisipasi sebagai validator atau pengembang harus mengikuti dengan seksama perkembangan revolusi ini.

Secara khusus, rollup zero-knowledge merupakan teknologi kunci untuk meningkatkan skalabilitas Ethereum, sementara umpan data Chainlink meningkatkan inovasi DeFi dan kripto di Polygon zkEVM.

Selain itu, Nil Foundation menonjol sebagai perusahaan skala Ethereum yang memperkenalkan zkEVM yang berfokus pada keamanan.