Brevis Laporan Penelitian: ZKVM dan Lapisan Komputasi Terpercaya Tak Terbatas dengan Pengolah Data

Brevis telah membangun perisai awal di kedua sisi “reproduksi kinerja” dan “keterjangkauan bisnis”, dengan komputasi zero-knowledge sebagai inti untuk membangun infrastruktur komputasi verifikasi universal. (Ringkasan: Ethereum disoroti setelah “V God memuji Polygon” untuk memadamkan api: kontribusi besar untuk ZK, bukan hanya keuangan yang membosankan) (Latar belakang tambahan: V God menulis panjang: Protokol kriptografi GKR dapat membuktikan Ethereum dengan cepat, zk-ML sedang mempercepat AI LLM) Brevis telah membangun perisai awal di kedua sisi “reproduksi kinerja” dan “keterjangkauan bisnis”: Pico/Prism telah stabil di peringkat teratas L1 RTP, sementara zkCoprocessor membuka skenario komersialisasi yang dapat digunakan kembali dengan frekuensi tinggi. Paradigma komputasi yang dapat dipercaya (Verifiable Computing) dari “komputasi off-chain + verifikasi on-chain” telah menjadi model komputasi universal untuk sistem blockchain. Ini memungkinkan aplikasi blockchain untuk mendapatkan hampir tanpa batasan kebebasan komputasi (computational freedom) sambil mempertahankan desentralisasi dan keamanan dengan minimnya kepercayaan (trustlessness). Zero-knowledge proof (ZKP) adalah pilar inti dari paradigma ini, dengan aplikasi yang terfokus terutama pada tiga arah dasar: skalabilitas (Scalability), privasi (Privacy) dan interoperabilitas serta integritas data (Interoperability & Data Integrity). Di antara mereka, skalabilitas adalah skenario awal penerapan teknologi ZK, yang mencapai perluasan yang dapat dipercaya dengan memindahkan eksekusi transaksi ke off-chain dan memverifikasi hasil di on-chain dengan bukti singkat, mencapai TPS tinggi dan biaya rendah. Evolusi komputasi terpercaya ZK dapat dirangkum sebagai L2 zkRollup → zkVM → zkCoprocessor → L1 zkEVM. Awal L2 zkRollup memindahkan eksekusi ke lapisan kedua dan menyerahkan bukti validitas (Validity Proof) di lapisan pertama; secara signifikan mengurangi biaya dan meningkatkan throughput, tetapi membawa likuiditas dan fragmentasi status, L1 masih terikat pada eksekusi ulang N-of-N. Tahap kedua (2025–): L1 bukti waktu nyata (Realtime Proving, RTP) menggantikan eksekusi ulang dengan “1-of-N proof + verifikasi ringan di seluruh jaringan”, meningkatkan throughput tanpa mengorbankan desentralisasi, masih dalam perkembangan. Tahap L2 zkRollup: keseimbangan antara kompatibilitas dan kemampuan memperluas. Pada tahun 2022, di fase di mana ekosistem Layer2 berkembang, pendiri Ethereum Vitalik Buterin mengusulkan empat klasifikasi ZK-EVM (Tipe 1–4), secara sistematis mengungkapkan keseimbangan struktural antara kompatibilitas (compatibility) dan kinerja (performance). Kerangka ini menetapkan koordinat yang jelas untuk jalur teknologi zkRollup selanjutnya: Tipe 1 sepenuhnya setara: Konsisten dengan bytecode Ethereum, biaya migrasi terendah, bukti paling lambat. Taiko. Tipe 2 sepenuhnya kompatibel: Sangat sedikit optimalisasi dasar, kompatibilitas terkuat. Scroll, Linea. Tipe 2.5 semi-kompatibel: Perubahan kecil (gas/pra-kompilasi, dll.) untuk kinerja. Polygon zkEVM, Kakarot. Tipe 3 sebagian kompatibel: Perubahan lebih besar, dapat menjalankan sebagian besar aplikasi tetapi sulit untuk sepenuhnya memanfaatkan infrastruktur L1. zkSync Era. Tipe 4 tingkat bahasa: Mengabaikan kompatibilitas bytecode, langsung dikompilasi dari bahasa tinggi menjadi sirkuit, kinerja terbaik tetapi perlu membangun ekosistem baru (perwakilan: Starknet / Cairo). Saat ini, mode L2 zkRollup telah matang: dengan memindahkan eksekusi ke lapisan kedua, mengajukan bukti validitas (Validity Proof) di lapisan pertama, menggunakan perubahan minimal untuk melanjutkan ekosistem dan alat Ethereum, menjadi solusi utama untuk perluasan dan pengurangan biaya. Objek buktinya adalah blok L2 dan transfer status, sementara penyelesaian dan keamanan tetap terikat pada L1. Struktur ini secara signifikan meningkatkan throughput dan efisiensi, sambil mempertahankan kompatibilitas tinggi untuk pengembang, tetapi juga membawa likuiditas dan fragmentasi status, dan L1 masih terbatasi oleh kendala eksekusi ulang N-of-N. L1 zkEVM: bukti waktu nyata membentuk kembali logika verifikasi ringan Ethereum. Pada bulan Juli 2025, yayasan Ethereum menerbitkan artikel “Mengirimkan L1 zkEVM #1: Bukti Waktu Nyata” secara resmi mengusulkan jalur L1 zkEVM. L1 zkEVM meningkatkan Ethereum dari eksekusi ulang N-of-N menjadi “1-of-N proof + verifikasi cepat di seluruh jaringan”: oleh sedikit prover, menghasilkan bukti singkat untuk seluruh transfer status EVM, semua validator hanya melakukan verifikasi waktu konstan. Skema ini mencapai bukti waktu nyata tingkat L1 (Realtime Proving) tanpa mengorbankan desentralisasi, meningkatkan batas gas dan throughput utama jaringan, serta secara signifikan mengurangi ambang perangkat keras node. Rencana implementasinya adalah mengganti klien eksekusi tradisional dengan klien zk, berjalan secara paralel terlebih dahulu, dan setelah kinerja, keamanan, dan mekanisme insentif matang, secara bertahap menjadi norma baru di lapisan protokol. Paradigma lama N of N: semua validator melakukan eksekusi ulang seluruh transaksi untuk memverifikasi, aman tetapi throughput terbatas, biaya puncak tinggi. Paradigma baru 1 of N: oleh sedikit prover menjalankan seluruh blok dan menghasilkan bukti singkat; seluruh jaringan hanya melakukan verifikasi waktu konstan. Biaya verifikasi jauh lebih rendah daripada eksekusi ulang, dapat meningkatkan batas gas L1 dengan aman, dan mengurangi persyaratan perangkat keras. Peta jalan L1 zkEVM memiliki tiga jalur utama: Bukti waktu nyata (Realtime Proving): menyelesaikan seluruh bukti dalam waktu slot 12 detik, melalui paralelisasi dan akselerasi perangkat keras untuk mengurangi latensi; Integrasi klien dan protokol: mengstandarkan antarmuka verifikasi bukti, awalnya opsional, kemudian preset; Insentif dan keamanan: membangun pasar Prover dan model biaya, memperkuat ketahanan terhadap sensor dan aktivitas jaringan. Bukti waktu nyata L1 Ethereum (RTP) menggunakan zkVM untuk melakukan eksekusi ulang seluruh transaksi off-chain dan menghasilkan bukti kriptografi, memungkinkan validator untuk tidak perlu menghitung ulang, hanya perlu di 1…