以太坊L1 zkEVM扩展之路

近期，业界普遍存在一种误解，认为以太坊只能通过L2进行扩展。事实上，这种观点过于片面。作为一种加密货币资产，以太币（ETH）的扩展途径多种多样，包括L1、侧链、其他L1、L2、类L2结构（如validum和optimistic链），甚至中心化交易所和服务提供商。

值得注意的是，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安全假设不同，仍能实现ETH或以太资产的扩展。

回到L1 zkEVM升级的话题。实际上，使用零知识证明（ZKP）扩展区块链是一个由来已久的概念，可以追溯到比特币时代。随着ZK rollup在2020年初通过Loopring等项目证明其可行性，ZK-SNARKing以太坊的研究进入了快车道。2021年，"zkEVM"这一术语得到广泛传播。以太坊基金会的隐私和扩展探索团队成为L1-zkEVM的主要创新者，后来Scroll、Consensys、Taiko等也加入了贡献者行列。

L1 zkEVM升级的实现路径可能如下：首先，需要在生产环境中测试Type-2/2.5和Type-1 zkEVM rollup，如即将推出的Scroll、Linea和Taiko等项目。其次，EIP-4844、无状态性和PBS等前置条件需要得到满足。

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。这种设计还能让L2在没有智能合约的情况下实现完全去中心化，effectively嵌入L2 zkEVM rollup。

一旦这些在生产环境中得到充分验证，L1执行层就为zkEVM升级做好了准备。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，L1 zkEVM的证明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。

在这个架构下，非构建者节点只需验证这些证明，就能有效地验证大量的TPS，包括L2、L3等多层结构。所有这些都将通过L1 zkEVM的单一简洁证明来实现，甚至可以在普通智能手机或笔记本电脑上进行验证。

未来，我们可能会看到一个规范的enshrined L1 rollup，以及多个Type-0 enshrined L2 rollup。传统的L2和主权rollup也将继续存在。这种多层次的架构为用户提供了不同的权衡和功能选择，有望满足未来几十年区块链生态系统的绝大多数需求。

当然，这一切都还处于构想阶段。我们可能并不需要如此庞大的吞吐量，更谨慎的做法是保持L1的现状。zkEVM在L1上的实现也许永远不会成为现实。但无论如何，这个愿景代表了区块链技术发展的一个有趣方向，值得我们继续关注和探索。