拆解 Zcash 擴容路線圖,5 大技術升級如何將其推向高併發隱私貨幣?
Zcash 核心團隊公佈了一套完整的擴容攻堅方案,試圖打破隱私與可擴展性不可兼得的不可能三角。
作者:William M. Peaster(Bankless 資深分析師)
編譯:深潮 TechFlow
深潮導讀:在公鏈賽道的漫長演進中,可擴展性始終是所有隱私區塊鏈難以逾越的技術聖盃。隨著鏈上分析工具與 AI 追蹤技術的爆發式迭代,完全透明賬本下的用戶資金與交易隱私已被侵蝕殆盡,但原生的零知識隱私計算又因沉重的全節點驗證負擔與狀態膨脹,長期深陷吞吐量瓶頸。
在本週(11 月 5 日至 6 日)即將迎來里程碑式 NU7 網絡升級的前夕,Zcash 聯合創始人 Sean Bowe 與核心協議貢獻者 Dev Ojha 首次完整勾勒出其長達兩年的系統性擴容路線圖。他們不僅計劃將出塊時間從 75 秒大幅削減至 25 秒,更將結合 AI 算力廉價化帶來的同態加密 PIR 隱私檢索、Tachyon 遞歸證明聚合與無狀態節點壓縮,向 50000 TPS 的高併發目標發起衝擊。深潮 TechFlow 對此進行了全文深度編譯,帶您全面看懂隱私公鏈的下一輪硬核技術突圍。
從本週即將正式落地的更短出塊時間,到仍在白板構想階段的私密 RPC 付費體系,以下是 Zcash 開發者團隊在最新一期 Bankless 播客中系統披露的完整路線圖。
可擴展性始終是隱私公鏈夢寐以求的聖盃。幸運的是,對於 Zcash 社區而言,其核心開發者已經制定了一套擴大私密 ZEC 支付規模的系統性方案。更令人振奮的是,邁向該目標的第一步升級就在本週正式落地。
在最新一期 Bankless 播客節目《完整版 Zcash 路線圖》中,Zcash 聯合創始人 Sean Bowe 與協議核心貢獻者 Dev Ojha 與主持人 David Hoffman 展開了深入探討。他們詳細拆解了如何將 Zcash 當前每秒約 60 KB 的吞吐量,一步步推向 Ojha 設定的長遠目標:每秒 50000 筆交易(即每秒 100 MB 吞吐量,實現高達 166500% 的驚人擴容躍升)。
本文將帶您快速掌握這一願景的核心脈絡,梳理支撐該路線圖的五大基石升級。
圖:Zcash 長期網絡性能與吞吐量擴容階梯示意
更快的出塊時間
正如我在 9 月份 NU7 時間表敲定時所指出的,Zcash 的第九次重大網絡升級將把出塊時間從 75 秒大幅壓縮至 25 秒。NU7 的激活區塊高度預計將於 UTC 時間 11 月 5 日至 6 日夜間正式觸達。
據 Ojha 介紹,在區塊大小保持不變的前提下,這一轉變將使鏈的帶寬直接提升約 3 倍,達到每秒約 180 KB。在此基礎之上,他指出可以借鑑其他區塊鏈已經成熟的技術手段,例如糾刪碼(即將區塊拆分為冗餘數據塊,使節點無需下載全部數據即可重建區塊)以及節點間更高效的 Gossip 通信機制。
值得注意的是,Zcash 在推進這一切的同時,依然堅守工作量證明(Proof of Work)機制。Ojha 將這一努力讚譽為“有史以來第一次打造高吞吐量的工作量證明網絡”。
不過,這裡也有一個即將面對的客觀特性需要考量:挖礦具有天然的隨機性。因此在平均 25 秒的出塊節奏下,約有 1% 的區塊會在大約 250 毫秒內極速產生,而另有約 1% 的區塊生成時間則會超過 110 秒。
升級狀態:更快的出塊速度定於本週隨 NU7 升級正式上線。而難度更高的吞吐量攻堅工作,被 Ojha 界定為“未來兩年內”的核心任務。
PIR 隱私檢索錢包
正如 Ojha 所言:“真正棘手的難題在於,你如何知道自己收到了錢?”
在 Zcash 的隱身屏蔽地址體系下,任何外部觀察者都無法獲悉誰向誰轉了賬。這也意味著,你的錢包無法像以太坊錢包那樣,直接向服務器查詢自己的賬戶餘額。
在以往的歷史中,Zcash 錢包必須下載鏈上的每一筆交易,逐一在本地比對排查哪些屬於自己。一旦區塊鏈的吞吐量推升至每秒 100 MB,這種讓每個終端下載全量交易的原始模式勢必會徹底崩潰。
這正是私密信息檢索(PIR)發揮威力的舞臺。在這一全新範式下,你的終端錢包會向存儲鏈上數據的服務器發送一條加密查詢請求;藉助同態加密技術(即直接在密文數據上執行數學運算),服務器能夠在完全不知道你究竟查詢了什麼內容的前提下,精準返回查詢結果。
有趣的是,當前如火如荼的 AI 浪潮,恰恰是讓這項隱私技術走向實用化的關鍵功臣。Ojha 解釋稱,這種特定類型的 PIR 最終都可以歸結為超大規模的矩陣向量乘法運算,而這恰好是 GPU 在 AI 算力軍備競賽中變得極其廉價且高速的數學領域。
公平地說,主持人 David 在對話中也提出了合理的質疑:向服務器發起查詢,聽起來像是在引入一個受信任的中介機構。對此 Ojha 回應表示,PIR 的運作機制將與以太坊生態中的 RPC 節點如出一轍,任何人都可以自由搭建屬於自己的服務節點,錢包客戶端也可以在眾多不同的提供商之間無縫自由切換。
升級狀態:現已投入實際應用。Bowe 透露,Zcash 在最近舉行的一次持幣者鏈上治理投票中已經採用了 PIR 技術,他認為這開創了加密行業歷史上的先河。
Tachyon 證明聚合
Tachyon 是由 Bowe 親自領導的密碼學底層重構項目,專門針對系統當前的兩大核心瓶頸進行攻堅。首當其衝的瓶頸便是證明計算,因為在當前體系下,全節點必須對每一筆隱身交易的零知識證明進行逐個單獨驗證。
為了攻克這一障礙,Tachyon 正在研發遞歸零知識證明(Recursive SNARKs,即用一個證明去驗證其他證明),從而將海量證明打包聚合。這項技術將把全節點的驗證負擔大幅扁平化,使其只需在此處或彼處驗證一個聚合後的 ZKP,而無需按順序依次驗證海量的獨立證明。
值得重點關注的是,該系統一旦部署上線,便能立即帶來至少 5 倍的擴容性能提升。如果這套邏輯聽起來頗為熟悉,那是因為它確實有跡可循。David 將 Tachyon 的證明聚合工作類比為以太坊上的 ZK Rollup 交易打包機制,對此 Ojha 也坦率肯定了以太坊在生產環境中率先落地遞歸證明的開創性貢獻。
升級狀態:正在積極研發中。Tachyon 的代碼正在被整合進 Zakura 全節點背後的底層密碼學協議棧中,但目前尚未在主網激活,官方暫未公佈公開上線時間表。
無狀態區塊鏈
Tachyon 項目的第二個發力點聚焦於解決狀態膨脹(State Bloat)難題。每一次當用戶花費隱身 ZEC 時,網絡都會記錄一個作廢標記(Nullifier,即防止同一筆資金被二次雙花的唯一標記)。與能夠定期清理歷史沉澱數據的透明賬本不同,隱私區塊鏈必須將這張持續增長的作廢列表永久保存下來。
Tachyon 同樣在致力於對這一龐大狀態進行極限壓縮。據 Ojha 介紹,全節點未來將僅需保留大約最近一個月的活躍實時狀態,而更早期的歷史數據則轉變為用戶在有需要時可以免信任調取的結構。Bowe 將這一創新技術歸功於他與密碼學家 Ian Miers 聯合發表的一篇學術論文。
需要明確的是,Ojha 非常坦率地指出,“你不可能把每秒 5 萬筆的極限 TPS 塞進一塊樹莓派裡”,但在這一極致壓縮規模下,運行一個全節點僅需幾百 GB 的存儲空間,而絕不會演變成數十甚至上百 PB 的存儲災難。
升級狀態:目前作為 Tachyon 項目的核心模塊正處於積極研發階段。
私密 RPC 訂閱模型
最後一項升級更多涉及經濟機制設計,同時也是上述技術路線中最處於早期構想階段的一項。
在以太坊或 Solana 生態中,諸如 MetaMask 和 Phantom 等錢包開發商會出資維持 RPC 服務器的運轉(即負責為用戶錢包喂送鏈上數據的底層基礎設施),部分原因在於他們能夠通過用戶流量進行商業變現。然而,Zcash 從不追蹤其用戶,因此目前僅依靠極少數志願服務商免費提供這些數據支持。
為了避免系統長期“依賴利他主義”而難以為繼,Ojha 構思了一套私密訂閱付費模型。用戶可以預先支付一筆費用,購買例如每月 1000 次的查詢額度;錢包會將這筆額度轉換為一次性憑據令牌,隨後每次查詢都會消耗一個令牌,其底層沿用了 Zcash 用於防止支付雙花的相同密碼學機制。
因此,在這一範式下,RPC 服務提供商能夠準確驗證用戶是否持有有效的訂閱憑證,同時又完全無法獲知究竟是哪一位具體訂閱者在發起查詢。
升級狀態:目前仍處於概念設計階段,不過 Ojha 強調這是一個在工程上完全可解的明確問題。
未來之路
至於為什麼這一切在當前節點顯得尤為緊迫且重要,Bowe 給出的核心論據在於:AI 工具的爆發式普及,已經讓跨透明公鏈賬本追蹤定位具體個人的門檻降到了近乎零成本的極低水平。
除了上述令人振奮的技術藍圖外,這期路線圖播客節目還深入探討了 Zcash 的抗量子計算長期規劃、形式化驗證以及鏈上治理架構,其中治理板塊恰好與我近期對 Zcash 開發者基金存廢之爭的深度剖析形成互補呼應。



