zkEVM 私有智能合約突破：以太坊開發者巴裏揭示新架構

以太坊開發者 barryWhiteHat 宣布在 zkEVM 私人智能合約方面取得了重大進展，揭示了一種新架構，該架構支持私人用戶狀態，同時保持 EVM 兼容性。

這一突破由金色財經報道，利用零知識證明虛擬機使開發者能夠編寫編譯成私有智能合約的Solidity代碼。

然而，一個關鍵的技術限制仍然存在：雖然現在可以實現私有用戶狀態，但由於基本的加密約束，不支持私有全局狀態。

此項開發是在以太坊準備於2025年12月3日進行Fusaka升級之際，該升級將把區塊燃氣限制從4500萬提高到1.5億，並引入新的效率工具。

zkEVM 私有智能合約：技術架構解析

BarryWhiteHat表示，隨着零知識證明虛擬機(zkEVM)的商業化，一個有趣的機會出現了：提供私密智能合約基礎設施，同時保持與以太坊虛擬機(EVM)的兼容性。開發者可以編寫Solidity代碼，並使用特定版本的Solidity編譯器或一些後處理工具來創建私密智能合約。

該實現將 pstore 和 pload 操作碼添加到 reth 中，並將其編譯到 zkEVM 中。這種技術方法允許智能合約在熟悉的 EVM 框架內維護私人用戶特定數據。對於已經精通 Solidity 的開發者來說，這意味着學習曲線最小——現有代碼庫可以通過有針對性的修改進行調整，而不是完全重寫。

該架構利用零知識證明來驗證計算，而無需透露底層數據。當用戶與私有智能合約交互時，zkEVM生成一個證明，證明該交易根據合約邏輯正確執行，而無需向網路公開用戶的私有狀態。這代表了區塊鏈隱私的重大進展，解決了人們長期以來對公共帳本上交易可見性的擔憂。

根本限制：爲什麼全球私有狀態是不可能的

關於私有全球狀態和隱私存在重要的權衡，核心原因是：要證明某件事，你必須知道你在證明什麼。因此，擁有一個你不了解的全球公共狀態的私有智能合約是不可能的。因此，擁有一個全球私有狀態的私有智能合約也是不可能的。

這一限制源於零知識證明的數學性質。證明者必須掌握被證明數據的知識才能生成有效的證明。在一個沒有任何單一方控制所有信息的去中心化網路中，關於未知的私有全球狀態生成證明在加密上變得不可能。

例如，像Uniswap這樣的應用無法以私密形式實現，因爲證明者需要知道兩個池的餘額，以證明交易(已經正確執行。自動化做市商從根本上需要全球狀態可見性——流動性池餘額必須已知，以便計算匯率和驗證交易執行。如果沒有這些知識，任何一方都無法生成必要的證明來驗證交易。

因此，一些我們熟悉和喜歡的應用目前不能私密地實現，除非我們擁有輸入/輸出 )IO( 功能——這正是 IO 如此重要的原因。它允許我們構建一個完全私密的以太坊，其信任假設與原生以太坊相同。這代表了持續研究的前沿：開發能夠在不妥協安全性或隱私的情況下，將私密計算與公共驗證連接起來的 IO 機制。

) 私有用戶狀態對智能合約的啓用

盡管全球私人狀態仍然遙不可及，私人用戶狀態卻開啓了重要的應用場景。私人用戶狀態意味着，單個帳戶餘額、交易歷史和合約交互可以保持機密，同時仍然可以證明其正確性。這種架構使得：

隱私保護的去中心化金融(DeFi)：用戶可以在不向公衆透露其投資組合組成或交易歷史的情況下，參與借貸協議、收益農場或合成資產平台。盡管池機制保持透明，但個別頭寸保持私密。

保密投票系統：去中心化自治組織（DAO）和治理協議可以實施投票機制，使得個人投票保持私密，而匯總結果可以公開驗證。這防止了通過搶先交易或社會壓力操控投票。

私人身分驗證：智能合約可以驗證用戶憑證、年齡或認證狀態，而無需透露基礎個人數據。零知識證明確認資格而不暴露敏感信息。

受保護的交易策略：MEV ###最大可提取價值(保護成爲可能，因爲交易者可以執行復雜的策略，而不向搜索者和機器人廣播他們的意圖。交易細節在執行完成之前保持私密。

可私有化與不可私有化之間的區別重新塑造了我們對智能合約架構的思考。開發者現在必須明確意識到哪些狀態變量需要全局可見，哪些可以保持用戶私有。

) Fusaka升級：下一代智能合約的基礎設施

以太坊的Fusaka升級定於2025年12月3日在主網激活，這標志着自合並以來最大的網路改革之一。此次更新將區塊Gas限制從4500萬提高到1.5億，從而允許每個區塊進行更多交易，並爲Layer-2和Rollups擴展容量。計算吞吐量的三倍增長爲更復雜的智能合約創造了必要的基礎設施，包括那些利用zkEVM隱私功能的合約。

爲了防止擁堵，Fusaka 添加了每筆交易 1678 萬的燃氣上限，要求開發者將復雜操作拆分爲更小、更模塊化的組件。EIP-7825 引入了這一限制，以提高交易效率和安全性。這種架構轉變與私有智能合約非常契合，私有計算與公共驗證的分離使其自然受益於模塊化設計。

Fusaka還引入了新的效率工具和操作碼。PeerDAS系統允許節點通過採樣而不是下載完整的blob來驗證數據，從而減輕操作員的壓力，同時保持去中心化。對於生成零知識證明的私有智能合約，這種採樣機制減少了在網路中分發證明數據的帶寬負擔。

Verkle Trees 進一步壓縮狀態數據，加速合約證明並改善與移動和低資源客戶端的兼容性。這種壓縮技術對於 zkEVM 應用尤爲重要，因爲它減少了維護證明驗證數據的存儲開銷。

開發者影響：重新設計智能合約以提高隱私和效率

隨着Fusaka的變化，智能合約開發者需要重新考慮狀態管理和計算策略。施加的燃氣上限意味着合約必須避免單體函數；相反，將邏輯分散到多個較小的交易中更爲實用，特別是對於管理高頻活動如交易和DeFi的協議。

對模冪運算等重型操作設置上限###MODEXP(將需要重新設計加密例程。對於私有智能合約，這意味着需要優化零知識證明的生成和驗證，以適應交易燃氣預算。新的開發者功能，例如用於計算前導零的CLZ操作碼和用於簡化硬件支持驗證的secp256r1預編譯，鼓勵更先進但資源佔用較少的合約模式。

此外，引入"blob-parameter-only"分叉爲協議提供了增量適應性，使以太坊能夠在主要硬分叉之間根據需要提高第二層blob數據限制。結合區塊大小上限和支撐歷史過期，這些措施推動應用程序朝向精簡架構發展，其中網路資源的高效使用和強大的可擴展性對持續的去中心化應用性能至關重要。

對於集成巴裏的私有智能合約架構的開發者，前進的道路包括:

· 確定哪些狀態變量確實需要隱私，哪些必須保持公開

· 重構合同以將私有用戶計算與全局狀態更新分離

· 優化證明生成以符合Fusaka每筆交易的燃氣限制

· 利用新的操作碼和預編譯來減少加密開銷