Era Baru Skalabilitas Ethereum: Bukti Waktu Nyata dan Rollup Asli

Ethereum sedang memasuki era baru ekspansi, di mana teknologi pembuktian nol pengetahuan menjadi pendorong kunci. Artikel ini akan membahas tantangan teknis dari pembuktian waktu nyata, logika partisipasi pembuktian, tantangan keamanan dalam proses switch L1, serta bagaimana Rollup asli dapat menjadi bentuk akhir dari ekspansi ZK.

Bukti Real-time: Puzzle Kunci untuk Skala Ethereum

Bukti waktu nyata adalah titik terobosan kunci bagi Ether menuju kinerja tinggi. Ini mengacu pada proses pembuatan bukti ZK untuk satu blok di jaringan utama Ethereum yang selesai dalam waktu kurang dari 12 detik. Setelah terwujud, Ethereum dapat mengintegrasikan logika verifikasi blok ke dalam protokol itu sendiri, secara signifikan meningkatkan batas Gas sambil menjamin keterverifikasian, dan mewujudkan skala besar L1.

Mewujudkan bukti real-time tidak hanya memerlukan teknologi zkVM, tetapi juga perlu melakukan perubahan pada lapisan protokol Ethereum. Diharapkan peningkatan Glamsterdam tahun depan akan memperkenalkan mekanisme "decoupling verifikasi blok dan eksekusi instan", memberikan lebih banyak waktu bagi pembuktian untuk menghasilkan bukti zkEVM.

Sebuah tim teknologi telah merilis SP1 Hypercube zkVM terbaru, yang dapat menghasilkan bukti secara real-time untuk 93% blok mainnet di bawah kluster 200 GPU. Mereka yakin dapat meningkatkan tingkat keberhasilan menjadi 99% sebelum akhir tahun ini.

Ethereum juga mempertimbangkan untuk mengurangi waktu blok dari 12 detik menjadi 6 detik, yang akan meningkatkan pengalaman pengguna dan kecepatan konfirmasi transaksi, tetapi juga memberikan tekanan tambahan kepada para pembuktian. Namun, mengingat teknologi ZK dapat meningkatkan kinerja 10 kali lipat setiap tahun, diyakini dapat menghadapi tantangan ini.

Persyaratan perangkat keras untuk pembuktian ZK Ethereum

Menghasilkan bukti ZK secara real-time memerlukan sumber daya komputasi yang kuat. Tujuan teknis awal yang ditetapkan oleh Ethereum Foundation untuk pembuktian adalah: biaya perangkat keras di bawah 100.000 dolar, dan konsumsi listrik di bawah 10 kilowatt.

Beberapa orang menganggap permintaan ini terlalu tinggi, tetapi sebenarnya tanggung jawab pembuktian dan verifikasi berbeda. Verifikator menjalankan node untuk berpartisipasi dalam konsensus, sedangkan tugas pembuktian adalah menghasilkan bukti ZK. Setelah bukti dihasilkan, jaringan hanya perlu memverifikasi apakah bukti tersebut benar, tanpa perlu menjalankan transaksi berulang kali.

Saat ini, konfigurasi perangkat keras senilai 100.000 dolar AS hanyalah tujuan awal. Diperkirakan pada awal tahun depan, permintaan GPU dapat dikurangi menjadi sekitar 16 kartu grafis, dengan total biaya dikendalikan antara 10.000 hingga 30.000 dolar AS.

Sebuah tim telah membangun jaringan terdesentralisasi yang terdiri dari ratusan penyintas di jaringan pengujian. Sistem ini menggunakan mekanisme bukti kompetitif, memungkinkan peserta dengan waktu lebih singkat dan biaya lebih rendah untuk menang, membentuk mekanisme seperti lelang daya komputasi. Ini berarti, dalam masa depan Ethereum yang didorong oleh ZK, semangat penambang akan muncul kembali dalam bentuk lain.

Peralihan Jaringan Utama ke Arsitektur ZK: Tantangan Migrasi Sistem

Mengalihkan jaringan utama L1 Ethereum ke arsitektur ZK adalah tantangan teknis yang signifikan, memerlukan rekonstruksi lapisan protokol dan mempertimbangkan berbagai risiko potensial. Risiko yang mungkin terjadi termasuk penyerang jahat yang menyisipkan "pembunuh pembuktian" yang menyebabkan mekanisme verifikasi gagal, atau penurunan aktivitas jaringan yang tiba-tiba memengaruhi keberlanjutan.

Seluruh proses transisi mungkin memerlukan waktu beberapa tahun. Mesin virtual ZK sebagai teknologi awal mungkin memiliki celah, tetapi seiring dengan matangnya ekosistem, kelayakan dan ketahanannya dapat ditingkatkan melalui sistem bukti yang beragam, mekanisme insentif yang baik, dan verifikasi formal.

Ethereum juga berencana untuk merombak arsitektur lapisan konsensus, membangun struktur baru yang disebut "Beam Chain", dengan tujuan untuk ramah terhadap optimasi ZK sejak awal desain. Di masa depan, seluruh pekerjaan verifikasi data di Ethereum mungkin dapat dilakukan pada CPU laptop biasa.

Jaringan Utama "Snarkifikasi": Prospek Rollup Asli

Dengan integrasi zkEVM ke dalam jaringan utama Ethereum, konsep Rollup asli mulai muncul. Rollup saat ini menggunakan sistem bukti yang independen, dengan adanya asumsi kepercayaan tertentu antara jaringan utama Ethereum. Visi dari Rollup asli adalah memungkinkan validator Ethereum L1 untuk langsung memverifikasi bukti perubahan status Rollup, mewujudkan L2 yang benar-benar diverifikasi oleh jaringan utama dan dijamin keamanannya oleh jaringan utama.

Ini memerlukan penambahan kode "execute precompile" di klien L1 Ethereum, memungkinkan validator untuk langsung memverifikasi bukti transfer status ZK yang dihasilkan L2. Jika diimplementasikan, di masa depan baik transaksi di L1 maupun di Rollup asli, penyelesaian dan keamanan akhirnya akan dijamin oleh sekelompok validator Ethereum yang sama, dengan tingkat kepercayaan yang sepenuhnya setara.

Rollup asli dapat bersifat heterogen, memberikan pengalaman aplikasi yang lebih beragam dan berbeda bagi pengguna. Meskipun belum secara resmi ditulis dalam peta jalan Ethereum, dengan peluncuran zkEVM dan rekonstruksi arsitektur L1, pengaturan antarmuka dan logika pra-kompilasi telah menjadi tren teknologi yang dapat diperkirakan.

Ada kolaborasi teknis yang tinggi di Ethereum dalam menerapkan Snark EVM dan memajukan Rollup asli. Proses ini masih perlu melalui tata kelola komunitas, membentuk proposal peningkatan Ethereum, dan diimplementasikan dalam hard fork. Dengan harapan optimis, proposal terkait mungkin akan diajukan pada akhir tahun, dan diluncurkan dalam fork setelah upgrade Glamsterdam. Namun, jadwal ini tetap memiliki ketidakpastian yang tinggi dan perlu diperlakukan dengan hati-hati.