Ethereum rivoluziona la sicurezza con Zero-Knowledge Proof

Ethereum sta accelerando la transizione verso una blockchain con maggiore sicurezza e privata adottando le Zero-Knowledge Proof (ZK).

Dal consenso all’esecuzione, ogni livello dello stack sarà gradualmente ottimizzato per trarre vantaggio da questa rivoluzionaria tecnologia.

La sfida di lanciare un L1 zkEVM in tempi record

Il primo grande passo nel percorso di Ethereum verso le ZK è rappresentato dalla distribuzione di un L1 zkEVM — una implementazione della Ethereum Virtual Machine compatibile con le prove ZK. La strategia, per garantire rapidità e sicurezza, prevede che i validatori possano scegliere client che invece di rieseguire i payload di esecuzione, si limitano a verificare rapidamente prove stateless create da diversi zkVM concorrenti.

Le prove, estremamente compatte, permettono ai validatori di scaricarle e controllare la validità delle transazioni con risorse minime rendendo il processo più efficiente e sicuro. Questa metodologia sfrutta la diversità dei client come barriera difensiva, analogamente a quanto già avviene nella rete Ethereum tradizionale. Tuttavia, la verifica delle prove inizialmente avverrà offchain, sfruttando il supporto di una pipeline in Glamsterdam per allineare i tempi tecnici necessari.

In una prima fase, solo una minoranza di validatori adotterà i client ZK. La sicurezza sarà consolidata progressivamente, supportata da iniziative della Ethereum Foundation tramite audit, verifica formale, bug bounty e specifiche sempre più dettagliate. L’adozione crescerà quindi in modo incrementale.

Ethereum, sicurezza e futuro: l’adozione graduale dei client ZK

Quando una maggioranza qualificata di stake sarà pronta a utilizzare i client ZK, Ethereum potrà innalzare il limite di gas, abbattendo il bisogno per i validatori di rieseguire tutti i blocchi. I validatori, infatti, si occuperanno solo della verifica dei blocchi tramite prove, riducendo il carico computazionale e favorendo la scalabilità.

Inoltre, la stessa struttura di prove potrà essere utilizzata, tramite una funzione di precompile EXECUTE, per alimentare zk-rollup nativi.

L’ecosistema zkVM al centro della sicurezza per Ethereum

Una delle forze di questa strategia è il coinvolgimento della comunità e dell’intero settore zkVM (macchine virtuali compatibili con prove Zero-Knowledge). Attualmente, molte zkVM stanno già testando le proprie capacità sulla mainnet Ethereum, introducendo miglioramenti settimanali.

Questa competizione e collaborazione promette di accelerare le prestazioni e rafforzare tutto l’ecosistema.

Realtime proving: definire nuovi standard di sicurezza

Per preservare le storiche proprietà di sicurezza, funzionalità e resistenza alla censura della chain, la Ethereum Foundation propone uno standard di realtime proving che tutti i team zkVM dovranno seguire. A regime, ogni sistema di prova dovrà garantire 128 bit di sicurezza: infatti, mentre la soglia iniziale sarà di 100 bit, si punta a incrementare tale valore nel tempo.

Per evitare punti critici e favorire la rapidità, ogni prova dovrà pesare meno di 300KiB e non potrà affidarsi a strutture ricorsive con setup affidabili. Questi vincoli assicurano che anche i nodi operanti in modalità home proving — cioè gestiti da staker privati a domicilio — possano partecipare senza barriere tecniche o costi proibitivi.

Home proving: decentralizzazione e censura zero

L’obiettivo, dichiarato dalla Ethereum Foundation, è mantenere un’altissima liveness e resilienza a tentativi di censura tramite la possibilità di gestire la verifica delle prove ZK anche in ambiente domestico. In attesa di una completa enforcement dell’inclusione delle transazioni (tramite soluzioni come EIP-7805), i sistemi home proving rafforzano la difesa contro la censura, dando a chiunque la possibilità di validare blocchi.

Costi, sostenibilità ed energia: la prova accessibile a tutti

Le prove eseguite nel cloud sono già oggi alla portata, grazie a spot instances multi-GPU. Tuttavia, la sfida si sposta ora sull’ottimizzazione delle prove in locale. I principali parametri da rispettare, fissati nello standard di progettazione, sono:

• Latenza: massimo 10 secondi per il 99% dei blocchi mainnet
• CAPEX locale: non più di 100.000 USD per le attrezzature
• Potenza: sotto i 10 kW, limite facilmente rispettabile dalla maggior parte delle case
• Open Source: il codice deve essere interamente aperto
• Sicurezza: almeno 128 bit sulla sicurezza delle prove
• Dimensione delle prove: non superiore a 300KiB per blocco

Considerando che oggi lo stake minimo per avviare un validatore è di circa 80.000 USD, il budget fissato si mantiene proporzionato e inclusivo. Inoltre, l’efficientamento tecnologico dovrebbe portare, nel tempo, a una riduzione dei costi hardware necessari per contribuire attivamente alla rete.

Una corsa globale verso l’efficienza e la decentralizzazione

Con il tempo di slot attuale di 12 secondi per blocco, e circa 1.5 secondi per la diffusione dei dati, la meta è chiara: i sistemi zkVM dovranno dimostrare nella pratica di poter generare le prove di validità del 99% dei blocchi mainnet in meno di 10 secondi. Eventuali attacchi DoS o vulnerabilità saranno affrontati tramite aggiornamenti futuri (hard fork), garantendo una progressione costante in termini di sicurezza e prestazioni.

Da oggi fino a Devconnect Argentina, cresce l’attesa sull’innovazione dei team zkVM. I protagonisti che riusciranno a vincere la sfida del realtime home proving saranno centrali nell’infrastruttura di Ethereum, spingendo la rete verso una decentralizzazione reale ed efficiente.

Prospettive e impatto: Ethereum al centro della rivoluzione ZK

L’adozione delle Zero-Knowledge Proof mette Ethereum in rotta per diventare la piattaforma leader nella privacy, nella scalabilità e nella sicurezza delle blockchain. I nuovi standard condivisi abbassano le barriere di ingresso per validatori privati e istituzionali, mentre la collaborazione tra Foundation, sviluppatori e operatori zkVM garantisce un ciclo virtuoso di miglioramento continuo.

Monitorare l’evoluzione del L1 zkEVM e degli standard di realtime proving significa osservare da vicino lo sviluppo di un’intera industria pronta a cambiare il paradigma delle finanza decentralizzata.

Chi intende partecipare come validatore o sviluppatore dovrebbe seguire con attenzione i progressi di questa rivoluzione.

In particolare, zero-knowledge rollups rappresentano una tecnologia chiave per migliorare la scalabilità di Ethereum, mentre Chainlink data feeds potenziano l’innovazione DeFi e crypto su Polygon zkEVM.

Inoltre, la Nil Foundation si distingue come azienda di scaling di Ethereum che introduce uno zkEVM focalizzato sulla sicurezza.