以太坊扩容新纪元:Brevis Pico Prism 实现实时证明革命
近日,以太坊技术社区的目光聚焦于一项颠覆性技术——「实时证明」(Real-time Proving,简称 RTP)。这一技术的核心理念是,通过生成一张小巧的证明文件替代传统的交易重执行流程,从而显著降低验证成本并提高效率。然而,实现这一目标极具挑战性。过去,即使性能最优的技术方案也只能在 10 秒内完成约 40% 的区块证明,且硬件成本高达几十万美元。
如今,Brevis 团队凭借其最新研发的 Pico Prism 技术打破了这一瓶颈。他们使用 64 张消费级显卡(RTX 5090),首次实现了对以太坊主网最新规格(45M gas)区块的高效实时证明:96.8% 的区块可在 10 秒内生成有效证明,平均耗时仅 6.9 秒,而硬件成本降至竞品的一半。这一突破标志着以太坊网络有望在不牺牲去中心化的情况下实现大规模扩容,为用户带来更便宜、更快捷、更安全的交易体验。
解决什么问题?
当前的以太坊网络每 12 秒生成一个新区块,全球数万个节点必须重复执行所有交易的计算和验证工作。这就像是每次收到一笔银行转账通知时,都需要重新核对整个账本——效率低下且成本高昂。为了解决这一问题,以太坊基金会提出了实时证明(RTP)的新思路。
实时证明的目标是,让专门的机器高效生成一张数学上严格可靠的证明文件,其他节点只需下载并验证这张证明即可。这种方法不仅大幅降低了资源消耗,还显著提升了验证效率。然而,由于以太坊交易本身的复杂性,生成这样的证明需要比普通执行高出数十倍甚至数百倍的计算量,因此如何降低成本和缩短延迟成为关键挑战。
Brevis 与 Pico Prism 的特点
在 2025 年之前,行业领先的实时证明方案是 Succinct 团队的 SP1 Hypercube。该方案在 36M gas 的区块上实现了约 40.9% 的区块在 10 秒内生成证明,但需要 160 张 RTX 4090 显卡,总成本高达 25.6 万美元。
相比之下,Brevis 的 Pico Prism 在相同条件下实现了 98.9% 的区块在 10 秒内生成证明,平均耗时仅 6.04 秒,而硬件成本仅为原先的一半(64 张 RTX 5090,总成本约 12.8 万美元)。即使在以太坊计划于 2025 年 7 月将主网区块 gas 上限提升至 45M 后,Pico Prism 依然表现出色:
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99.6% 的区块在 12 秒内完成证明;
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96.8% 的区块在严格的「10 秒内」实时标准下生成证明;
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平均证明时间仅 6.9 秒。
这些数据表明,Brevis 团队在工程设计上取得了巨大进展。
Pico Prism 是如何做到的?
Pico Prism 的成功并非依赖单一算法的突破,而是通过系统级的工程革新实现的。团队重构了整个证明管线,优化了 CPU 和 GPU 的任务分配。轻量的调度与准备工作交由 CPU 并行处理,而密集的加密与计算部分则被完全交给 GPU 执行,使每张显卡都能在接近满负载的状态下运行。这种极致的资源利用率是 Pico Prism 能在相同硬件条件下超越竞品的核心原因。
此外,Pico Prism 还引入了多 GPU、多机器协同架构。传统证明系统通常局限于单机单卡环境,受限于显存和带宽,性能增长很快触顶。Pico Prism 则重新设计了任务分片与通信方式,使不同服务器上的 GPU 能像流水线一样协同作业。数据在多节点之间的切割、传递与汇总效率极高,几乎实现了近线性的扩展效果。换句话说,增加 GPU 不再只是堆料,而是成比例地提升速度。
最终,这些创新汇聚为一个显而易见的结果:实时证明变得「平民化」。过去生成以太坊区块证明可能需要云端超级计算集群,而现在,市售的 RTX 5090 就能完成同样的任务。Pico Prism 的成功不仅是对零知识证明技术的突破,更是对整个证明流程的工业化优化,它为以太坊迈向「实时证明」时代奠定了坚实基础。
可视化平台 Ethproofs
2025 年,以太坊基金会推出了一个名为 Ethproofs 的公开平台,用于展示各团队实时生成的以太坊主网区块证明。Ethproofs 平台具备以下功能:
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提供实时数据,公开对比各团队生成证明的速度、成本;
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鼓励生态透明竞争,促进行业不断突破;
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提供区块证明文件下载,允许公众自行验证真实性。
目前,Pico Prism 已被纳入 Ethproofs 平台,用户可以在线查看其实时生成的证明,甚至在浏览器中验证这些文件。
对普通用户的意义
Pico Prism 带来的实时证明技术将显著改善以太坊的用户体验。当网络不再需要每个节点重复执行所有交易,而只需验证简单的证明文件时,链上拥堵问题将得到大幅缓解。对于普通用户而言,转账、购买 NFT、参与 DeFi 等日常操作将变得更加流畅,费用也将显著降低。
同时,实时证明的普及还将推动以太坊网络进一步去中心化。以往,由于验证区块需要庞大的硬件资源和高额电费,普通家庭几乎无法参与。现在,Pico Prism 证明了使用消费级 GPU 即可实时验证主网区块,这意味着未来普通家庭也能轻松运行以太坊节点,参与网络的验证与保护。
更令人期待的是,这项技术可能催生全新的应用场景。例如,跨链交易将变得更加安全,无需额外的信任方介入;移动端钱包可以真正成为轻客户端,不再依赖远程节点;甚至 AI 推理、大型链下计算也能生成小巧的证明文件,轻松提交到区块链上完成可信验证。这些新场景将为整个区块链生态注入新的活力。
我们离最终目标还有多远?
以太坊基金会设定了明确的目标:
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99% 以上区块证明在 10 秒内完成;
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使用不超过 10 千瓦功率、成本不超过 10 万美元的硬件即可运行;
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所有代码必须完全开源,允许第三方复现。
目前,Pico Prism 已接近这一目标线(硬件成本 12.8 万美元,性能达到 96.8% 的区块满足 10 秒要求)。Brevis 团队下一步计划是将 GPU 数量进一步降低到 16 张以内,从而完全达到以太坊基金会设定的「家庭级」标准。
总结
以太坊社区正迎来一次重要的技术飞跃:从传统的「重执行每笔交易」逐渐过渡到「实时验证证明」。Brevis 团队推出的 Pico Prism 正是这一转变的重要推动者之一。通过多 GPU 并行架构设计,他们首次用普通消费级显卡实现了以太坊主网最新 45M gas 区块的实时证明:96.8% 的区块可在 10 秒内完成验证,平均耗时仅 6.9 秒,硬件成本则比此前最先进的方案降低了一半。
这一突破意味着,未来以太坊网络可以在不牺牲去中心化和安全性的前提下显著扩容,交易成本更低、网络性能更强,甚至普通家庭都能以较低的成本参与到区块链验证当中。以太坊基金会发起的公开透明平台 Ethproofs 正在实时追踪和验证这些进展,使公众可以随时了解最新的技术成果,并亲自验证各团队的实时证明效果。
因此,Brevis 与 Pico Prism 不仅是以太坊的技术里程碑,更为整个加密生态系统打开了新局面,值得持续关注。