以太坊L1的zkEVM之路

近期，业界普遍认为以太坊只能通过二层网络（L2）实现扩展。这种观点可能源于我们过多关注了L2 Rollup技术，而忽视了一层网络（L1）的扩展路线图。在此，我希望纠正这一误解，特别是在L2已被广泛理解、接受和采用的当下。值得一提的是，Arbitrum One已成为仅次于以太坊L1的第二大智能合约平台。

首先，我们需要澄清一个更为严重的误解：认为ETH只能通过L2扩展。实际上，作为一种加密货币资产，ETH可以通过多种方式实现扩展，包括L1、侧链、其他L1、L2、类L2结构（如validium和optimistic链），甚至中心化交易所和服务提供商。

目前，已有数百万ETH被桥接到L2和非L2链上，还有相当数量存在于非区块链环境中。虽然L1和成熟的L2能为ETH提供原生安全保障，但其他解决方案尽管可能有不同的安全假设，仍能实现ETH或以太资产的扩展。值得注意的是，比特币就是一个主要通过中心化服务实现扩展的资产，却仍然是行业的主导力量。这表明，一种资产要获得价值，关键在于赢得最富有的1%的人、家庭和机构的信任。

然而，这并不意味着以太坊本身可以轻易扩展。我们必须区分ETH（或以太币）和以太坊网络。例如，BSC虽然扩展了以太坊的技术栈，并在ETH和ERC-20之间建立了桥梁，但有人可能认为它并不能真正扩展以太坊网络。

回到将以太坊L1升级为zkEVM的话题。使用零知识证明（ZKP）扩展区块链是一个由来已久的概念，最早可能是针对比特币提出的，甚至早于以太坊的诞生。对以太坊应用ZK-SNARK技术的研究也早于rollup概念的出现。2020年，随着Loopring、StarkEx和zkSync等项目的实践，ZK rollup技术得到了快速发展。2021年，Matter Labs popularized the term "zkEVM"，并被广泛采用。

L1 zkEVM升级的实现可能有多种方式。一种可能的路径是：首先在生产环境中测试Type-2/2.5和Type-1 zkEVM rollup，如即将推出的Scroll、Linea和Taiko等项目。同时，需要实现EIP-4844、无状态性和PBS等前置条件。

接下来，可能会出现"Enshrined zkEVM桥"，允许Type-1 zkEVM部署在L1之上。这将为最终用于L1 zkEVM的代码和zk电路提供实战测试机会。它还允许L2在没有智能合约的情况下完全去中心化存在，effectively modeling L2 zkEVM rollups。这些rollup将利用PBS基础设施，由构建者充当排序者。

一旦这些技术在生产环境中得到充分验证，L1执行层就可以准备进行zkEVM升级。在这个阶段，构建者将对交易进行排序，生成证明并向共识层提交。值得注意的是，对于L1 zkEVM，证明的验证将在共识层进行。构建者不仅可以生成有效性证明，还可以生成verkle/状态证明和数据可用性/kzg证明。

"Enshrined zkEVM桥"可能会继续存在于L1执行层之上，或者移至共识层。一种可能的方案是设置一个规范的enshrined L1 rollup，同时保留多个Type-0 enshrined L2 rollups以及传统的L2和主权rollup。

需要注意的是，enshrined L2 rollup有其自身的权衡。在初期，zkEVM可能会较慢，面临吞吐量和功能限制，升级频率可能较低。这些rollup也不会有治理或主权，完全由以太坊节点运行者执行。因此，创新将主要发生在传统的L2上，预计大多数用户也会继续使用它们。

未来，传统L2、类L2混合版本（如validiums或optimistic链）、enshrined L2和enshrined L1 rollup将为用户提供不同的权衡和功能选择，有望满足区块链生态系统未来几十年的绝大多数需求。

当然，这些设想可能过于激进，实际上我们可能并不需要如此高的吞吐量。更保守的做法是保持L1的现状，我们可能永远不会在L1上看到zkEVM。无论如何，我们正在接近这个十年的尾声，未来的发展仍有很多可能性。虽然事物在不断变化，但探索和创新的精神始终存在。