L1 zkEVM: O primeiro passo para o fim do ZK do Ethereum

Para aqueles que seguem de perto o desenvolvimento tecnológico do Ethereum, o post do engenheiro Ethereum Sophia Gold intitulado "Entrega do L1 zkEVM #1: Prova em Tempo Real" é de grande importância. Embora isso represente apenas a concepção técnica da equipe de desenvolvimento principal do Ethereum e ainda não tenha sido formalmente introduzido no processo EIP (Proposta de Melhoria do Ethereum), ainda há um longo caminho até se tornar uma solução estabelecida para a atualização da rede principal, os sinais que ele libera não devem ser subestimados.

Este artigo apresenta de forma clara o núcleo do plano de desenvolvimento futuro do Ethereum: integrar a tecnologia de Prova de Conhecimento Zero (Zero-Knowledge Proof, ZKP) de forma abrangente e profunda em todos os níveis do protocolo Layer 1, desde o nível de consenso até o nível de execução, alcançando uma cobertura total. De acordo com este roteiro tecnológico, o primeiro passo crucial é atualizar e transformar a EVM de cada nó em zkEVM. Desta forma, os nós, ao executar transações e rodar contratos inteligentes, poderão gerar simultaneamente as provas de conhecimento zero correspondentes, fornecendo uma base para os nós verificarem a correção da execução.

Esta não é uma iteração técnica convencional, mas uma revolução em nível de arquitetura comparável a "The Merge". O objetivo é resolver fundamentalmente os múltiplos desafios que o Ethereum enfrenta em termos de escalabilidade, segurança e modelo econômico. Então, por que o Ethereum optou por "apostar tudo" em ZK neste momento? Que lógica profunda está por trás dessa mudança estratégica? Como isso irá reformular o L1 que conhecemos e até mesmo todo o ecossistema L2?

Este artigo irá contar-lhe a grande narrativa do "ZK final" do Ethereum, com base em pesquisas existentes, e analisar as motivações, ações e impactos profundos por trás dele.

Um, da “execução reprocessada” à mudança de paradigma da “verificação de prova”?

A concepção de ZK do Ethereum tem como núcleo uma reestruturação paradigmática do mecanismo de validação de consenso. O recém-publicado roteiro L1 zkEVM oferece um caminho técnico claro para essa transformação.

• Modelo atual: Reexecução (Re-execution) Atualmente, quando um novo bloco é proposto, todos os nós validadores na rede devem reexecutar de forma independente e completa cada transação dentro desse bloco para calcular e verificar se a raiz de estado final corresponde à que foi declarada pelo proponente. Este processo é intensivo em recursos e é o principal gargalo que limita a capacidade de throughput do Ethereum L1.
• Modelo Futuro: Verificação de Prova (Proof Verification) Sob a nova arquitetura L1 zkEVM, o construtor do bloco (Builder) gera, ao mesmo tempo que cria o bloco, uma prova de validade ZK concisa (ZK Proof). Outros validadores, ao receberem o bloco e a prova, não precisarão mais reexecutar as transações, bastando validar esta prova criptográfica. Como o custo computacional de "validar a ZK Proof" é inferior em várias ordens de magnitude ao de "reexecutar transações**, o mais importante é que o tempo necessário para validar uma prova é quase independente do número de transações que essa prova abrange, isso permite que o Ethereum aumente significativamente o limite de Gas dos blocos para acomodar mais transações, sem elevar significativamente o limiar de hardware dos validadores. Vitalik Buterin mencionou que o limite de Gas da L1 pode ser aumentado em até 10 vezes, e até 100 vezes em um futuro mais distante, permitindo a expansão da L1 enquanto se mantém a descentralização.

Em suma, o futuro do Ethereum L1 é arquitetonicamente muito semelhante a um grande ZK-Rollup nativo, tornando o próprio Ethereum L1 promissor para se tornar a "maior aplicação ZK do mundo".

Padrões técnicos rigorosos

A equipe do Ethereum estabeleceu padrões técnicos extremamente rigorosos para a implementação do L1 zkEVM, garantindo segurança e o compromisso com a descentralização, ao mesmo tempo que reduz a latência e aumenta a capacidade de processamento.

Modelo de segurança de múltiplas provas

Para prevenir possíveis falhas desconhecidas em uma implementação única de zkEVM, este roadmap introduz um mecanismo de segurança "Multi-Proof". Ele exige que a validade do mesmo bloco seja confirmada por várias provas geradas por diferentes equipes (como Scroll, Polygon, Kakarot, etc.). O cliente dos validadores baixará e verificará essas provas de diferentes fontes. Apenas quando várias provas independentes forem validadas, o bloco será aceito pela camada de consenso. Isso é essencialmente uma extensão e elevação do conceito de "diversidade de clientes" do Ethereum na camada de provas, introduzindo redundância e diversidade de forma obrigatória pelo protocolo, proporcionando uma defesa profunda para o L1 e aumentando a robustez do protocolo.

Dois, por que o Ethereum deve ser "totalmente ZK"?

Ethereum abraça completamente a tecnologia de prova de conhecimento zero, sendo uma grande transformação estratégica baseada em uma reflexão profunda sobre seu modelo econômico, ambiente competitivo e demanda futura de mercado.

• Primeiro, esta é uma importante correção do modelo econômico "centrado em L2". Após a introdução do mecanismo blob pelo EIP-4844, embora tenha conseguido reduzir os custos de transação do Layer 2, também trouxe efeitos colaterais inesperados — enfraquecendo gravemente a capacidade de captura de valor do Layer 1. A queda acentuada na receita de taxas de transação do L1 e no volume de ETH destruído impactou diretamente as expectativas de desinflação do ETH, resultando em um desempenho fraco do preço da moeda e um aumento da insatisfação na comunidade. Ao atualizar o EVM para zkEVM, os nós de validação podem passar do modo "reexecução", que consome tempo, para um modo "validação" eficiente, o que reduzirá significativamente a latência do L1 e aumentará a capacidade de processamento. Assim, o Ethereum poderá reapresentar-se àquelas transações de alto valor que têm exigências extremamente altas em termos de segurança e finalização instantânea, aumentando a receita das taxas do L1, reativando o mecanismo de destruição do EIP-1559 e realizando um novo equilíbrio na relação econômica entre L1 e L2.
• Em segundo lugar, esta é uma estratégia assimétrica para enfrentar a competição de blockchains de alto desempenho. Diante do forte desempenho em TPS de novas gerações de L1 como Solana e Sui, o Ethereum escolheu um caminho de competição único. Ele não imitou os concorrentes que sacrificam o grau de descentralização (como aumentar drasticamente o limite de hardware dos validadores e reduzir o número de nós validadores) para buscar um aumento de desempenho, mas sim utilizou a tecnologia ZK, mantendo sua rede de validadores de milhões como sua vantagem central e alcançando um salto de desempenho ao transformar o trabalho de validação de "replay caro" para "validação barata". Esta estratégia visa consolidar a vantagem do Ethereum em termos de descentralização e segurança, enquanto melhora o desempenho, buscando alcançar uma combinação de segurança e alto desempenho.
• Por fim, esta é uma disposição prospectiva para enfrentar a onda de RWA e finanças institucionais. A tokenização de RWA é amplamente vista como a próxima oportunidade de mercado de trilhões de dólares para o blockchain. Com a entrada de gigantes financeiros como BlackRock e Franklin Templeton, exigências sem precedentes foram colocadas nas blockchains subjacentes em termos de desempenho, segurança, privacidade e conformidade. Embora L1s como Solana e Sui apresentem desempenho excepcional, o número relativamente baixo de nós de validação e o alto grau de centralização, além de seus históricos de falhas, dificultam a satisfação das necessidades de segurança e estabilidade para atividades financeiras de alto valor. Por outro lado, vários OP Rollups no ecossistema Ethereum (como Base e MegaETH) têm um bom desempenho e oferecem boa segurança devido à reescrita de estado no L1, mas seu período de desafio de 7 dias representa uma exposição ao risco inaceitável para liquidações financeiras de alto valor. Em comparação, a finalização em nível criptográfico proporcionada pela tecnologia ZK, bem como a capacidade de provar conformidade sem revelar dados sensíveis (como provar que um endereço passou pelo KYC), atendem perfeitamente às necessidades centrais das finanças institucionais. Se a atualização do zkEVM puder aumentar a capacidade de processamento conforme desejado, então o ecossistema Ethereum com tecnologia ZK integrada nativamente (L1+ZK Rollup) será a camada de liquidação global ideal para acomodar a onda de RWA.

Três, ZK Fim em Ação

O fim ZK do Ethereum já se fazia notar, além do blog publicado por Sophia Gold desta vez:

• Em abril de 2025, Vitalik Buterin propôs uma ideia extremamente visionária: substituir a atual EVM por uma arquitetura de conjunto de instruções RISC-V mais amigável ao ZK. Os apoiadores acreditam que, em comparação com o desempenho ineficiente da EVM na geração de circuitos ZK, a arquitetura mais simples do RISC-V pode trazer um aumento na eficiência da prova em uma ordem de magnitude. Embora esta proposta tenha gerado controvérsia por desafiar o ecossistema existente, ela estabeleceu uma "estrela do norte" clara para a ZKização do Ethereum - definindo os padrões ideais para o zkEVM e indicando a direção para a otimização.
• No workshop de Berlim em junho de 2025, o pesquisador da Fundação Ethereum, Justin Drake, anunciou claramente que o Ethereum vai "apostar tudo em ZK" (Ethereum is going all in on ZK). Esta declaração confirma a determinação firme da equipe de desenvolvimento central.

O ZK final do Ethereum também não é de forma alguma uma "teoria vazia". Embora atualmente o Optimistic Rollup ainda esteja à frente do ZK Rollup em vários indicadores-chave, as dificuldades que impedem a aplicação prática da tecnologia ZK estão sendo superadas uma a uma. As três principais razões históricas que causaram o atraso sério do ZK Rollup:

• Primeiro, a complexidade técnica e os gargalos de desempenho: no passado, gerar provas ZK para cálculos EVM genéricos era considerado extremamente difícil, lento e caro, e até mesmo inviável em termos de cálculo.
• Em segundo lugar, a diferença na experiência do desenvolvedor: O ORU implementou desde o início uma alta compatibilidade com EVM, enquanto os primeiros ZKR (como as versões iniciais do StarkNet) não eram compatíveis com EVM, exigindo que os desenvolvedores aprendessem uma nova linguagem de programação, o que constitui uma barreira de entrada extremamente alta.
• Por fim, temos a fragmentação da liquidez e o efeito de rede: A ORU, com sua vantagem de primeiro a agir, reuniu um grande número de usuários e liquidez, formando um forte efeito de rede.

No entanto, esses obstáculos históricos estão sendo superados um a um.

• Em termos de velocidade de prova, graças aos avanços de novas gerações de algoritmos de prova como PLONK e STARKs, bem como ao desenvolvimento de tecnologias de aceleração de hardware como GPU, FPGA e até ASIC, o tempo de geração de provas ZK foi significativamente reduzido. Por exemplo, o SP1 zkVM da Succinct já consegue provar 93% dos blocos da rede principal Ethereum em uma média de 10,3 segundos, muito próximo da meta de 10 segundos estabelecida pela Fundação Ethereum.
• Em termos de compatibilidade, o zkEVM passou por um processo evolutivo de aumento gradual da compatibilidade do Tipo 4 para o Tipo 1. Hoje, projetos como Scroll, Taiko e Polygon zkEVM já conseguem alcançar uma equivalência EVM quase perfeita (atingindo padrões do Tipo 2 e até do Tipo 1), eliminando fundamentalmente a lacuna na experiência do desenvolvedor em relação ao ORU. Além disso, o modelo de segurança Multi-Proof com zk em L1 depende de vários sistemas de prova independentes, e o florescimento atual da pista zkEVM estabelece a base para a realização deste modelo de segurança.

Em suma, as barreiras centrais que historicamente atrasaram a tecnologia ZK — desempenho e compatibilidade — estão sendo rapidamente superadas. A tecnologia já está plenamente preparada para aplicações práticas em grande escala, mas a percepção anterior de que a tecnologia ZK "é lenta, cara e difícil" fez com que as pessoas hesitassem em aceitá-la. E a visão da equipe central do Ethereum de "tornar o Ethereum a maior aplicação ZK do mundo" é um endosse para a tecnologia ZK moderna, soando o alarme para um investimento em larga escala na implementação prática da tecnologia ZK.

Quatro, Transformação do Ecossistema Rollup

NATIVE ROLLUP para ZK Rollup pavimenta a autoestrada

A completa ZKização do Ethereum L1 irá remodelar fundamentalmente o cenário competitivo do Layer 2, sendo a mudança mais revolucionária a introdução do "Native Rollup". Atualmente, os ZK-Rollups precisam implementar contratos inteligentes complexos de verificadores, com milhares de linhas de código, no L1 para validar as provas ZK submetidas pelo L2, o que não apenas aumenta a dificuldade de desenvolvimento, mas também traz riscos de segurança devido à disparidade de habilidades dos desenvolvedores. Com a implementação do zkEVM no L1, será introduzida a funcionalidade de pré-compilação EXECUTE, permitindo que os ZK Rollups chamem diretamente a lógica de verificação embutida no protocolo L1 a partir de contratos inteligentes no L1, sem a necessidade de escrever seus próprios contratos.

Esta mudança trouxe três vantagens para o ZK-Rollup:

• Primeiro, há uma melhoria fundamental na segurança, onde os desenvolvedores de projetos Rollup podem totalmente terceirizar o enorme desafio de construir e manter validadores EVM para L1, simplificando problemas técnicos complexos em uma chamada de código.
• Em segundo lugar, foi alcançada a verdadeira equivalência EVM e compatibilidade futura, com Rollup nativo a ser atualizado em sincronia com o L1, sem a necessidade de um processo de governança independente;
• Por fim, houve uma melhoria significativa na relação custo-benefício, o uso da funcionalidade de pré-compilação incorporada ao protocolo L1 evitou o custo da execução interpretativa da máquina virtual, aumentando a eficiência da verificação em vários ordens de magnitude em comparação com a implementação de contratos inteligentes, o que deve reduzir drasticamente os custos operacionais do ZK Rollup.

Esta funcionalidade de Native Rollup equivale a uma camada de validação padronizada, altamente segura e eficiente que a Ethereum oferece gratuitamente para todos os ZK-Rollups no L1, resolvendo diretamente os problemas centrais que há muito afligem o desenvolvimento dos ZK-Rollups: os altos custos de verificação de provas na cadeia, os desafios técnicos de manter a equivalência EVM e os riscos de segurança dos contratos de validadores.

A transformação estratégica do OP Rollup

Em comparação, a zkification do L1 representa um desafio de nível de sobrevivência para o Optimistic Rollup. A principal fraqueza do ORU está no seu longo período de confirmação de saque de 7 dias, o que é inaceitável para muitas aplicações de alto valor. Se a zkification do L1 conseguir aumentar a capacidade, isso pode levar a um grande fluxo de capital e aplicações para fora do ecossistema OP Rollup.

No entanto, atualmente os OP Rollups (como Base, Arbitrum, Optimism) dominam em termos de TVL e atividade de usuários, esse padrão de interesses adquiridos gera dúvidas sobre o futuro da completa ZKização do L1. Mas é encorajador que as principais equipes de projetos ORU não optaram por confrontar, mas sim se adaptaram ativamente, transformando potenciais conflitos em convergência técnica.

• A Optimism demonstrou uma estratégia clara de transição para ZK, com seu OP Stack enfatizando a modularidade desde o início do design, permitindo a substituição de componentes centrais, como sistemas de prova. A fundação Optimism já investiu fundos para apoiar várias equipes (como RISC Zero, O(1) Labs, Succinct) no desenvolvimento de provas de fraude ZK. Por exemplo, o Zeth lançado pela RISC Zero já foi integrado ao OP Stack, permitindo que o ecossistema Optimism tenha a capacidade de validação de estado de bloco e resolução de disputas através da tecnologia ZK.
• A Arbitrum adotou uma abordagem híbrida mais pragmática, na qual o roteiro técnico oficial para 2024-2025 menciona claramente a direção de pesquisa "Prova Híbrida ZK+Optimista".** Este design permite que o sistema utilize a "canal de confirmação instantânea" quando a prova ZK pode ser gerada a tempo, proporcionando uma finalização instantânea para mudanças de estado na cadeia, reduzindo significativamente a latência na retirada de fundos e na comunicação entre cadeias; quando a prova ZK não pode ser gerada a tempo, o sistema recua automaticamente para o caminho tradicional de prova otimista, garantindo segurança por meio de um período de disputa e mecanismos de contestação.

Cinco, impacto sistêmico

O impacto desta transformação será sistémico, abrangendo desempenho, descentralização e modelos económicos.

• Visão de desempenho: Ao reduzir o custo de validação a níveis extremamente baixos, o Ethereum terá a capacidade de aumentar o limite de Gas dos blocos em até 10 a 100 vezes, fazendo com que o TPS total de L1 + L2 atinja mais de 10.000, tornando-se uma verdadeira plataforma de alto desempenho.
• Nova divisão econômica: A ZKização do L1 irá gerar um sistema de divisão especializada semelhante ao PBS (Separação Proponente-Construtor).

• Provers (Provers): hardware especializado que é caro de operar (custo máximo de 100.000 dólares), com alto consumo de energia (máximo de 10 quilowatts), responsável por gerar provas ZK. Devido aos altos custos de capital e operação, esse papel tende a se centralizar.
• Validadores (Validators): o seu papel foi grandemente simplificado e aliviado. Já não precisam de executar um cliente de execução potente para a repetição de transações. Um laptop comum ou um dispositivo de baixo especificação é suficiente para baixar e validar, em curto espaço de tempo, uma prova leve com menos de 300 KiB.
• Este design resolve a contradição entre escalabilidade e descentralização concentrando tarefas computacionais intensivas, enquanto mantém uma ampla descentralização da validação. Um novo mercado de provadores fora da cadeia surgirá. Os provadores serão recompensados através de taxas de transação, divisão de MEV e incentivos em tokens.

• Reformulação da Captura de Valor do ETH: Uma L1 mais poderosa pode suportar mais transações de alto valor, elevando diretamente as taxas de transação, o que aumenta a quantidade de ETH destruído, sendo crucial para estabilizar o preço do ETH.
• Sinergia com Danksharding: A visão de ZK para L1 complementa o roteiro de Danksharding, formando conjuntamente a estratégia de escalabilidade "dupla" do Ethereum.

• EIP-4844 e o Danksharding completo subsequente fornecem um espaço de disponibilidade de dados barato e em massa (Blobs) para Rollup.
• A L1 ZK proporciona uma camada de execução e liquidação com segurança extremamente alta e finalização ultra-rápida para Rollup (especialmente ZK Rollup).
• Ambos estão altamente sincronizados em termos técnicos, permitindo que o Ethereum se expanda simultaneamente na camada de execução (através de ZK) e na camada de dados (através de Danksharding), melhorando completamente a utilidade da rede, impulsionando assim a demanda geral por ETH como ativo nativo da rede.

Conclusão: Rumo a um computador mundial verificável

A transição estratégica do Ethereum para uma total ZK é mais um momento decisivo na sua história de desenvolvimento. Não se trata de uma atualização técnica isolada, mas de uma estratégia integrada e multidimensional para enfrentar gargalos tecnológicos, desafios económicos e concorrência intensa no mercado. Isso confirma profundamente o papel do Ethereum como a camada de liquidação final global, fornecendo uma solução única para o problema do "triângulo impossível", otimizando o modelo económico do ETH e conduzindo todo o ecossistema L2 em direção à maturidade.

O caminho à frente continua cheio de desafios, mas a direção já está incrivelmente clara. Ethereum está evoluindo de um "computador mundial" para um "computador mundial verificável". Ao incorporar verdades criptográficas profundamente em seu núcleo, Ethereum não está apenas pavimentando o caminho para seu próprio futuro, mas também construindo uma base mais segura, confiável e escalável para o futuro de todo o mundo descentralizado. O fim ZK é o compromisso mais firme do Ethereum com esse futuro.