Ethereum revoluciona a segurança com Prova de conhecimento zero

Ethereum está a acelerar a transição para uma blockchain mais segura e privada ao adotar Prova de conhecimento zero (ZK).

Desde o consenso até à execução, cada camada da pilha será gradualmente otimizada para tirar partido desta tecnologia revolucionária.

O desafio de lançar um L1 zkEVM em tempo recorde

O primeiro grande passo na jornada do Ethereum em direção ao ZK é representado pelo lançamento de um L1 zkEVM — uma implementação da Máquina Virtual Ethereum compatível com provas ZK. A estratégia, para garantir velocidade e segurança, envolve validadores escolhendo clientes que, em vez de reexecutar cargas de execução, verificam rapidamente provas sem estado criadas por várias zkVMs concorrentes.

As provas extremamente compactas permitem que os validadores façam o download e verifiquem a validade das transações com recursos mínimos, tornando o processo mais eficiente e seguro. Esta metodologia aproveita a diversidade de clientes como uma barreira defensiva, semelhante ao que já acontece na rede Ethereum tradicional. No entanto, a verificação das provas ocorrerá inicialmente offchain, utilizando o suporte de um pipeline em Glamsterdam para alinhar os tempos técnicos necessários.

Na fase inicial, apenas uma minoria de validadores adotará clientes ZK. A segurança será progressivamente consolidada, apoiada por iniciativas da Ethereum Foundation através de auditorias, verificação formal, recompensas por bugs e especificações cada vez mais detalhadas. A adoção crescerá, então, de forma incremental.

Ethereum, segurança e futuro: a adoção gradual de clientes ZK

Quando uma maioria qualificada de stake estiver pronta para usar clientes ZK, o Ethereum poderá aumentar o limite de gas, eliminando a necessidade de os validadores reexecutarem todos os blocos. Os validadores apenas tratarão da verificação de blocos através de provas, reduzindo a carga computacional e promovendo a escalabilidade.

Além disso, a mesma estrutura de prova pode ser usada, através de uma função de pré-compilação EXECUTE, para alimentar zk-rollups nativos.

O ecossistema zkVM no centro da segurança do Ethereum

Uma das forças desta estratégia é o envolvimento da comunidade e de todo o setor zkVM (máquinas virtuais compatíveis com Prova de conhecimento zero). Atualmente, muitas zkVMs já estão testando suas capacidades na mainnet do Ethereum, introduzindo melhorias semanais.

Esta competição e colaboração prometem acelerar o desempenho e fortalecer todo o ecossistema.

Prova em tempo real: definindo novos padrões de segurança

Para preservar as propriedades de segurança histórica, funcionalidade e resistência à censura da cadeia, a Ethereum Foundation propõe um padrão de prova em tempo real que todas as equipas zkVM devem seguir. Em última análise, cada sistema de prova deve garantir 128 bits de segurança: de fato, enquanto o limite inicial será de 100 bits, o objetivo é aumentar este valor ao longo do tempo.

Para evitar pontos críticos e favorecer a velocidade, cada prova deve pesar menos de 300KiB e não pode depender de estruturas recursivas com configurações de confiança. Essas restrições garantem que mesmo os nós operando em modo de prova doméstica — ou seja, geridos por stakers privados em casa — possam participar sem barreiras técnicas ou custos proibitivos.

Provas de casa: descentralização e zero censura

O objetivo, declarado pela Ethereum Foundation, é manter uma alta disponibilidade e resiliência a tentativas de censura, permitindo a verificação de provas de conhecimento zero mesmo em um ambiente doméstico. Aguardando a aplicação total da inclusão de transações ( através de soluções como EIP-7805), os sistemas de prova em casa fortalecem a defesa contra a censura, dando a qualquer pessoa a capacidade de validar blocos.

Custos, sustentabilidade e energia: prova acessível para todos

As provas executadas na nuvem já estão ao nosso alcance hoje, graças às instâncias pontuais multi-GPU. No entanto, o desafio agora muda para a otimização das provas locais. Os principais parâmetros a respeitar, definidos no padrão de design, são:

Latência: máximo 10 segundos para 99% dos blocos da mainnet

CAPEX local: não mais do que 100.000 USD para equipamentos

Potência: abaixo de 10 kW, um limite facilmente atingido pela maioria das casas

Código Aberto: o código deve ser totalmente aberto

Segurança: pelo menos 128 bits na segurança da prova

Tamanho da prova: não maior que 300KiB por bloco

Considerando que hoje o investimento mínimo para iniciar um validador é de cerca de 80.000 USD, o orçamento definido mantém-se proporcional e inclusivo. Além disso, a eficiência tecnológica deverá levar, ao longo do tempo, a uma redução nos custos de hardware necessários para contribuir ativamente para a rede.

Uma corrida global em direção à eficiência e descentralização

Com o tempo de slot atual de 12 segundos por bloco e cerca de 1,5 segundos para a propagação de dados, o objetivo é claro: os sistemas zkVM devem demonstrar na prática que podem gerar provas de validade para 99% dos blocos da mainnet em menos de 10 segundos. Quaisquer ataques DoS ou vulnerabilidades serão abordados através de futuras atualizações (hard forks), garantindo um progresso constante em termos de segurança e desempenho.

De agora até o Devconnect Argentina, a expectativa cresce em torno da inovação das equipes de zkVM. Os protagonistas que conseguirem vencer o desafio da prova em casa em tempo real serão centrais para a infraestrutura do Ethereum, impulsionando a rede em direção a uma descentralização real e eficiente.

Perspectivas e impacto: Ethereum no centro da revolução ZK

A adoção de Provas de Conhecimento Zero coloca o Ethereum a caminho de se tornar a principal plataforma em privacidade, escalabilidade e segurança de blockchain. Os novos padrões compartilhados reduzem as barreiras de entrada para validadores privados e institucionais, enquanto a colaboração entre a Fundação, desenvolvedores e operadores de zkVM garante um ciclo virtuoso de melhoria contínua.

Monitorar a evolução do L1 zkEVM e os padrões de prova em tempo real significa observar de perto o desenvolvimento de uma indústria inteira pronta para mudar o paradigma das finanças descentralizadas.

Aqueles que pretendem participar como validadores ou desenvolvedores devem acompanhar de perto o progresso desta revolução.

Em particular, os rollups de conhecimento zero representam uma tecnologia chave para melhorar a escalabilidade do Ethereum, enquanto os feeds de dados da Chainlink aprimoram a inovação em DeFi e cripto no Polygon zkEVM.

Além disso, a Nil Foundation destaca-se como uma empresa de escalonamento Ethereum que introduz um zkEVM focado na segurança.