Ethereum-Co-Founder Vitalik Buterin teilte am Wochenende in einem Blogbeitrag seine Überlegungen zu einem „wenig diskutierten, aber dennoch sehr wichtigen“ Aspekt des Ethereum-Ökosystems.
Der Beitrag mit dem Titel „Wie wird Ethereums Multi-Client-Philosophie mit ZK-EVMs interagieren?“ konzentrierte sich auf die technischen Herausforderungen, Kompromisse und möglichen Lösungen für die Schaffung eines Multi-Client-Ökosystems für ZK-EVMs.
Das Multi-Mandanten-Problem mit Zk-EVMs
Vitalik glaubt, dass sich ZK-EVMs in Zukunft zu einem wesentlichen Bestandteil des Layer-1-Sicherheits- und Verifikationsprozesses von Ethereum entwickeln werden. Die Zero Knowledge (ZK)-Technologie ermöglicht es Entwicklern, die Authentizität einer Transaktion oder Nachricht zu beweisen, ohne zusätzliche Informationen preiszugeben. So kann eine Partei eine andere davon überzeugen, dass eine Nachricht wahr ist, ohne über die Gültigkeit der Nachricht hinausgehende Informationen preiszugeben.
Die datenschutzfördernde Natur der ZK-Technologie könnte jedoch die breitere EVM-Landschaft stören, da sich Ethereum-Clients bei der Implementierung von Protokollregeln subtil unterscheiden, so der Ethereum-Mitbegründer.
Layer-2-Protokolle in ZK-Rollups haben erfolgreich ZK-Proofs verwendet und zur Skalierung von Ethereum beigetragen, indem sie mehrere Transaktionen in einem einzigen Beweis bündeln. Da sich ZK-EVMs jedoch weiterentwickeln, um die Ausführung im Mainnet zu verifizieren, „werden ZK-EVMs de facto zu einer dritten Art von Ethereum-Client, der für die Sicherheit des Netzwerks genauso wichtig ist wie die Ausführungs- und Konsens-Clients heute.“
Die Betrachtung von ZK-EVMs als eine dritte Art von Ethereum-Client wirft folgende Frage von Vitalik auf:
„Wie würden wir eigentlich ein „Multi-Client“-Ökosystem für die ZK-Prüfung der Korrektheit von Ethereum-Blöcken schaffen?“
Während das Ökosystem skaliert, möchte Vitalik die Vorteile der „Multi-Client-Philosophie“ beibehalten und gleichzeitig die Fähigkeiten der ZK-EVMs nutzen, um die Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung des Ethereum-Netzwerks zu verbessern.
Die wichtigsten technischen Herausforderungen bei der Verwendung der ZK-Technologie mit mehreren Clients betreffen laut Vitalik die Latenz und die Datenineffizienz. Darüber hinaus gehen die einzelnen Ethereum-Clients aufgrund spezifischer Interpretationen der Protokollregeln oder ZK-EVM-Implementierungen unterschiedlich mit Zero-Knowledge-Proofs um.
ZK-EVM-Multi-Client-Lösungen
Trotz dieser Herausforderungen glaubt Vitalik, dass die Schaffung eines offenen mandantenfähigen ZK-EVM-Ökosystems machbar und für die Sicherheit und Dezentralisierung von Ethereum von Vorteil ist.
Im Folgenden eine visuelle Darstellung der verschiedenen Clients, die in den Konsens- und Ausführungsschichten des Ethereum-Ökosystems verwendet werden.
Buterin argumentiert, dass mehrere Clients die Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks erhöhen, indem sie das Risiko eines einzigen katastrophalen Fehlers in einer Implementierung verringern, der zu einem Zusammenbruch des gesamten Netzwerks führen könnte.
Darüber hinaus trägt eine Multi-Client-Philosophie dazu bei, die Machtkonzentration innerhalb eines Entwicklungsteams oder einer Organisation zu verhindern und fördert so die politische Dezentralisierung.
Vitalik präsentierte drei mögliche Lösungen für das Problem, wie unten dargestellt.
- „Single ZK-EVM: Das Multi-Mandanten-Paradigma aufgeben und sich für eine einzige ZK-EVM entscheiden, die wir zur Verifizierung der Blöcke verwenden.
- Geschlossene Multi ZK-EVM: Man einigt sich auf einen bestimmten Satz von mehreren ZK-EVMs und verankert ihn im Konsens, und ein Protokoll auf der Konsens-Ebene besagt, dass ein Block von mehr als der Hälfte der ZK-EVMs in diesem Satz geprüft werden muss, um als gültig zu gelten.
- Offene Multi-ZK-EVM: verschiedene Clients haben verschiedene ZK-EVM-Implementierungen, und jeder Client wartet auf einen Beweis, der mit seiner eigenen Implementierung kompatibel ist, bevor er einen Block als gültig akzeptiert.“
Im Zusammenhang mit ZK-EVMs unterstützt Vitalik die Idee eines offenen Multi-Client ZK-EVM Ökosystems. Verschiedene Clients haben verschiedene ZK-EVM-Implementierungen und jeder Client wartet auf einen mit seiner eigenen Implementierung kompatiblen Beweis, bevor er einen Block als gültig akzeptiert.
„Mir erscheint (3) ideal, zumindest solange, bis unsere Technologie so weit verbessert ist, dass wir formal beweisen können, dass alle ZK-EVM-Implementierungen gleichwertig sind…“
Sobald sich die Technologie jedoch so weit verbessert hat, dass die ZK-EVM-Implementierungen einigermaßen standardisiert sind, wird die Lösung laut Vitalik darin bestehen, die effizienteste Option zu wählen. Seiner Meinung nach sind die Herausforderungen [für Option 3] geringer als bei den anderen beiden Optionen, zumindest im Moment.
Vitalik wies auch auf die jüngsten rasanten Fortschritte in der KI hin und erklärte, dass der Fortschritt in der KI die Entwicklung von ZK-EVM-Implementierungen „beschleunigen“ könnte.
„In der längerfristigen Zukunft kann natürlich alles passieren. Vielleicht wird die KI die formale Verifikation so weit beschleunigen, dass sie ZK-EVM-Implementierungen problemlos als gleichwertig nachweisen und alle Fehler identifizieren kann, die zu Unterschieden zwischen ihnen führen.“
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Textnachweis: Cryptoslate
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