ชื่อเรื่องต้นฉบับ: แผนงาน Ethereum สู่ 10,000 TPS โดยใช้เทคโนโลยี ZK: คู่มือสำหรับมือใหม่

ผู้เขียนต้นฉบับ: Andrew Fenton, Cointelegraph

คำแปลต้นฉบับ: imToken

หมายเหตุบรรณาธิการ: Ethereum กำลังมุ่งหน้าสู่ยุคใหม่ของการขยายขนาด โดยบรรลุ 10,000 TPS และเทคโนโลยี Zero-Knowledge Proof (ZK) กำลังกลายเป็นแรงผลักดันสำคัญ บทความนี้เป็นบทความแรกในชุด "แผนงาน Ethereum สู่ 10,000 TPS" ของเรา ซึ่งจะอธิบายเทคโนโลยี ZK แผนงาน zkEVM และแผนการขยายขนาดระดับ L1 ของ Ethereum อย่างตรงไปตรงมา บทความถัดไปจะเจาะลึกถึงความท้าทายของการนำ ZK ไปใช้ วิวัฒนาการของระบบนิเวศระดับ L2 และผลกระทบในอนาคตต่อโครงสร้างทางเศรษฐกิจของ Ethereum เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม 2025 Ethereum ได้เฉลิมฉลองครบรอบ 10 ปีของ Genesis Block หลังจากการสำรวจมานานกว่าทศวรรษ แผนงานการปรับขนาด Ethereum กำลังสำรวจทิศทางและวิสัยทัศน์ใหม่ๆ การเพิ่มขึ้นของราคา ETH เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้สร้างความเชื่อมั่นให้กับชุมชนอีกครั้ง แต่สิ่งที่น่าตื่นเต้นอย่างแท้จริงคือ หลังจากการสำรวจการปรับขนาดเลเยอร์ 2 มาหลายปี ในที่สุดเลเยอร์ 1 ของ Ethereum ก็มีเส้นทางที่เชื่อถือได้สู่ความสามารถในการปรับขนาดขั้นสูงสุด พร้อมกับการรักษาการกระจายศูนย์สูงสุด กล่าวโดยสรุป นับจากนี้เป็นต้นไป ขีดจำกัดแก๊สและปริมาณงานธุรกรรม (TPS) ของ Ethereum มีแผนที่จะเพิ่มขึ้นหลายครั้งต่อปี ผู้ตรวจสอบจะไม่ดำเนินการธุรกรรมซ้ำทุกรายการอีกต่อไป (หมายเหตุบรรณาธิการ: หมายความว่าพวกเขาไม่จำเป็นต้องคำนวณการเปลี่ยนแปลงสถานะของธุรกรรมใหม่ตั้งแต่ต้น) แต่พวกเขาจะตรวจสอบหลักฐานความรู้ศูนย์ (ZK-proof) เพียงรายการเดียวเพื่อพิสูจน์ว่าธุรกรรมดำเนินการอย่างถูกต้อง ซึ่งจะเพิ่ม TPS ของเครือข่ายพื้นฐานเป็นหลายหมื่นธุรกรรมต่อวินาที

ในขณะเดียวกัน เลเยอร์ 2 ก็จะปรับขนาดได้พร้อมกัน โดยสามารถเข้าถึง TPS ได้หลายแสนหรือหลายล้าน TPS และเลเยอร์ 2 ประเภทใหม่ที่เรียกว่า "Native Rollup" จะทำงานคล้ายกับการแบ่งส่วนแบบตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งให้ความปลอดภัยเช่นเดียวกับเลเยอร์ 1

แม้ว่าข้อเสนอเหล่านี้จะยังไม่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการจากกระบวนการกำกับดูแลของ Ethereum แต่ข้อเสนอเหล่านี้ต่อยอดจากแนวคิดที่ Vitalik Buterin เริ่มสำรวจในปี 2017 และได้รับการส่งเสริมและสนับสนุนจาก Justin Drake นักวิจัยหลักของ Ethereum Foundation

ในงานประชุม EthCC เมื่อเดือนกรกฎาคม Drake กล่าวว่า "เราอยู่ในจุดเปลี่ยนสำคัญในการปรับขนาด Ethereum ผมเชื่อมั่นอย่างยิ่งว่าเรากำลังจะเข้าสู่ยุค GigaGas ของเลเยอร์ 1 ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 10,000 TPS และกุญแจสำคัญในการปลดล็อกยุคนี้คือ zkEVM และการพิสูจน์แบบเรียลไทม์"

เป้าหมายสูงสุดของ Drake คือการผลักดันให้ระบบนิเวศ Ethereum บรรลุ 10 ล้าน TPS ภายใน 10 ปี แต่นั่นหมายความว่าไม่มีบล็อกเชนใดที่สามารถตอบสนองความต้องการปริมาณงานนี้ได้ อนาคตจะเป็นสถาปัตยกรรมแบบ "เครือข่ายของเครือข่าย" อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้: L2 ที่แตกต่างกันจะจัดการกับสถานการณ์ การแลกเปลี่ยน และข้อได้เปรียบที่แตกต่างกัน และร่วมกันขยายระบบนิเวศทั้งหมดเพื่อตอบสนองความต้องการทั่วโลก

เหตุใด L1 ของ Ethereum จึงไม่สามารถขยายขนาดได้?

ในขณะที่บล็อกเชนอื่นๆ เริ่มทดลองใช้ฮาร์ดแวร์และพลังการประมวลผลที่ทรงพลังกว่าเพื่อเพิ่มปริมาณงานมานานแล้ว แต่ Ethereum กลับมีความหมกมุ่นอยู่กับการกระจายอำนาจมาโดยตลอด และบางคนอาจมองว่าเป็น "อุดมคติ" จากมุมมองของกลุ่ม ETH ที่ต้องการความสมบูรณ์แบบสูงสุด "เครือข่ายศูนย์ข้อมูล" อย่าง Solana แบกรับความเสี่ยงจากศูนย์กลางมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ ทำให้รัฐบาลสามารถกำหนดเป้าหมายโหนดเหล่านี้โดยตรงเพื่อเซ็นเซอร์ธุรกรรมได้ แม้แต่เครือข่ายที่มีความต้องการฮาร์ดแวร์ต่ำกว่าอย่าง Sui ก็มีต้นทุนและความต้องการแบนด์วิดท์ที่สูงลิ่ว ซึ่งบั่นทอนการกระจายอำนาจ ในทางตรงกันข้าม Ethereum ซึ่งสามารถรันบน Raspberry Pi ได้ มีอุปสรรคในการเข้าถึงเครือข่ายต่ำ โดยมีโหนดสาธารณะมากกว่า 15,000-16,000 โหนด และตัวตรวจสอบความถูกต้องหลายล้านตัว ทำให้การเซ็นเซอร์แทบจะเป็นไปไม่ได้และทำให้เครือข่ายมีความทนทานต่อการโจมตีสูง แน่นอนว่า ข้อเสียคือความเร็วที่ต่ำมาก ปัจจุบันประมวลผลธุรกรรมได้ประมาณ 18-20 ธุรกรรมต่อวินาที เทียบกับ TPS ของ Solana ที่ประมาณ 1,500

ในบางแง่มุม สถาปัตยกรรมบล็อกเชนนั้นไม่มีประสิทธิภาพโดยเนื้อแท้ คล้ายกับ Google Sheet: ทุกครั้งที่คุณแก้ไขเซลล์ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องทั่วโลกที่มีสำเนาจะต้องคำนวณสเปรดชีตทั้งหมดใหม่และยืนยันว่าถูกต้องก่อนจึงจะทำการอัปเดตได้

อูมา รอย ผู้ร่วมก่อตั้ง Succinct Labs บริษัทเทคโนโลยี ZK อธิบายว่า "Ethereum ถูกออกแบบมาเพื่อให้ทุกคนสามารถติดตามเครือข่ายและดำเนินการธุรกรรมทั้งหมดซ้ำได้" ซึ่งหมายความว่าปริมาณธุรกรรมไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างไม่มีกำหนด เนื่องจากทุกธุรกรรมจำเป็นต้องมีคนคำนวณใหม่

เนื่องจากพื้นที่ขยายของเมนเน็ตมีจำกัด ในขณะที่ยังคงรักษาการกระจายศูนย์ไว้ Ethereum จึงถูกบังคับให้เริ่มต้นเส้นทางที่น่าถกเถียงของการปรับขนาดเลเยอร์ 2 (L2) ในปี 2020

ZK แก้ปัญหาสามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ของบล็อกเชนได้อย่างไร

Vitalik Buterin ผู้ก่อตั้ง Ethereum ได้บัญญัติศัพท์ "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ของบล็อกเชน" เพื่ออธิบายปัญหาของบล็อกเชนสาธารณะในการบรรลุความปลอดภัย ความสามารถในการปรับขนาด และการกระจายอำนาจ

โซลูชันการปรับขนาดเกือบทั้งหมดสามารถทำได้เพียงสองสิ่งนี้พร้อมกัน ซึ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องเสียสละสิ่งที่สาม

จนถึงปัจจุบัน

การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ (ZK-Proofs) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ Drake เรียกว่า "คณิตศาสตร์พระจันทร์" สามารถพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ได้ว่าธุรกรรมที่ซับซ้อนจำนวนมากดำเนินการอย่างถูกต้องโดยไม่เปิดเผยรายละเอียดของธุรกรรม

การสร้างการพิสูจน์ ZK นั้นซับซ้อน แต่การตรวจสอบความถูกต้องนั้นรวดเร็วและไม่ซับซ้อน ดังนั้น วิสัยทัศน์ในอนาคตของ Ethereum จึงเป็นแบบนี้: แทนที่จะให้โหนด Raspberry Pi จำนวนมากที่อ่อนแอคำนวณธุรกรรมใหม่ทีละรายการ ผู้ตรวจสอบความถูกต้องสามารถตรวจสอบผลลัพธ์ทางคณิตศาสตร์ของหลักฐาน ZK ขนาดเล็กได้อย่างง่ายดาย อูมา รอย ผู้ร่วมก่อตั้ง Succinct Labs อธิบายต่อไปว่า "แทนที่จะให้ทุกคนดำเนินการธุรกรรมใหม่ทั้งหมด เราสามารถให้หลักฐานแก่พวกเขาว่าการดำเนินการเหล่านี้เกิดขึ้นจริง และทุกคนสามารถตรวจสอบหลักฐานนี้ได้โดยไม่ต้องคำนวณซ้ำ" เดรกยังพูดติดตลกว่าในอนาคต ความซับซ้อนในการคำนวณของการตรวจสอบหลักฐาน ZK อาจมีขนาดเล็กมากจนแม้แต่ Raspberry Pi ราคา 7 ดอลลาร์ (ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า Raspberry Pi ทั่วไปถึงหนึ่งในสิบเท่า) ก็สามารถจัดการได้ ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่

zkEVM: แผนงานสู่ 10,000 TPS

บล็อกโพสต์ล่าสุดโดย Sophia Gold จากมูลนิธิ Ethereum ได้จุดประกายให้เกิดการถกเถียงอย่างดุเดือดในชุมชน: ภายในปีหน้า เมนเน็ต L1 อาจผสานรวม Ethereum Virtual Machine (zkEVM) ที่ขับเคลื่อนด้วย Zero-Knowledge Proof-Driven

เป็นที่น่าสังเกตว่าการสำรวจเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับเทคโนโลยี ZK จำนวนมากเริ่มต้นบนเครือข่าย L2 ตัวอย่างเช่น Linea ซึ่งบ่มเพาะโดย Consensys และเป็นเจ้าของโดย Joe Lubin ผู้ร่วมก่อตั้ง Ethereum เป็นเชนสาธารณะ ZK Rollup ที่เข้ากันได้กับ EVM 100% แอปพลิเคชันใดๆ ที่สามารถทำงานบน Ethereum ก็สามารถทำงานบน Linea ได้อย่างราบรื่น

Linea ถือว่าตัวเองเป็นส่วนขยายของ Ethereum และเพิ่งประกาศว่าจะลดค่าธรรมเนียมธุรกรรม ETH ลง 20% เพื่อสนับสนุนมูลค่ากลับเข้าสู่ L1 Declan Fox หัวหน้า Linea อธิบายว่าเทคโนโลยี ZK นำเสนอโซลูชันสำหรับ "สามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้" ของบล็อกเชน: "ความมหัศจรรย์ของ ZK คือเราสามารถเพิ่มขีดจำกัดแก๊สของ L1 ได้อย่างมาก โดยไม่เพิ่มความซับซ้อนในการตรวจสอบเนื่องจากความพยายามในการคำนวณที่เพิ่มขึ้น" เขากล่าวเสริมว่า เมื่อความหน่วงและต้นทุนในการสร้างหลักฐาน ZK ลดลงอย่างต่อเนื่อง เราจึงสามารถรองรับปริมาณงานที่สูงขึ้นได้ ในขณะที่ยังคงรักษาความต้องการฮาร์ดแวร์สำหรับการตรวจสอบให้อยู่ในระดับต่ำมาก แม้แต่สมาร์ทวอทช์ก็สามารถจัดการงานนี้ได้ อย่างไรก็ตาม ชุมชนไม่ควรมองโลกในแง่ดีเกินไป แม้ว่า zkEVM จะสามารถรวมเข้ากับ L1 ได้สำเร็จภายในปีหน้า แต่ก็จะไม่สามารถบรรลุ 10,000 TPS ได้ในวันแรก

ทีละขั้นตอน แล้วค่อยทำทีเดียว

ปัจจุบัน Ethereum มีไคลเอนต์ซอฟต์แวร์หลัก 5 ตัวสำหรับใช้งานเครือข่าย ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าไคลเอนต์เพียงตัวเดียวจะประสบปัญหา เครือข่ายจะไม่หยุดทำงานทันทีเหมือน Solana

ในการอัปเกรดในอนาคต Ethereum วางแผนที่จะเปิดตัวไคลเอนต์ที่ปรับปรุงแล้วสองหรือสามตัวที่รองรับการตรวจสอบ ZK ซึ่งช่วยให้ผู้ตรวจสอบสามารถทำการตรวจสอบให้เสร็จสมบูรณ์ได้โดยการตรวจสอบหลักฐานความรู้เป็นศูนย์ (ZK-proofs) แทนที่จะต้องดำเนินการธุรกรรมซ้ำทุกรายการ

ในขั้นต้น จะมีผู้ตรวจสอบจำนวนน้อยเท่านั้นที่จะเปลี่ยนไปใช้โหมดการตรวจสอบแบบใหม่ ซึ่งช่วยให้สามารถแก้ไขปัญหาและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ

Ladislaus จากทีมประสานงานโปรโตคอลของมูลนิธิ Ethereum กล่าวว่า "การเปลี่ยนผ่านไปสู่ EVM ที่ถูกทำให้เป็น Snark นั้นจะเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป กระบวนการ"—"snarkization" ในที่นี้หมายถึงการใช้หลักฐานความรู้ศูนย์แบบ SNARK)

ผู้ใช้จะค่อยๆ สัมผัสได้ถึงการเพิ่มขึ้นของขีดจำกัดแก๊ส L1 ซึ่งหมายถึงการกระตุ้นกิจกรรมทางเศรษฐกิจของเครือข่าย แม้ว่าการเปลี่ยนผ่าน L1 ไปสู่การตรวจสอบ ZK จะต้องใช้เวลา แต่การขยายขีดจำกัดแก๊สก็ใกล้จะเกิดขึ้นแล้ว

เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ขีดจำกัดแก๊ส L1 ได้รับการเพิ่มขึ้น 22% เป็น 45 ล้าน นักวิจัย Dankrad Feist ได้เสนอ EIP ที่แนะนำให้ลูกค้าเพิ่มขีดจำกัดแก๊สโดยอัตโนมัติสามครั้งต่อปีตามแผนนี้ เมนเน็ต Ethereum จะสามารถบรรลุ TPS ได้ประมาณ 2,000 ภายในสี่ปี

Justin Drake ยังไปไกลกว่านั้นโดยเสนอให้ขยายระยะเวลาดังกล่าวออกไปอีกสองปี โดยบรรลุปริมาณข้อมูล 1 กิกะไบต์ภายในปี 2031 และบรรลุผลสำเร็จประมาณ 10,000 TPS

ยินดีต้อนรับสู่ชุมชนทางการของ BlockBeats:

กลุ่ม Telegram สมัครสมาชิก: https://t.me/theblockbeats

กลุ่ม Telegram พูดคุย: https://t.me/BlockBeats_App

บัญชี Twitter ทางการ: https://twitter.com/BlockBeatsAsia