「链下计算 + 链上验证」的可信计算范式,已成为区块链系统的通用计算模型。
撰文:0xjacobzhao
「链下计算 + 链上验证」的可信计算(Verifiable Computing)范式,已成为区块链系统的通用计算模型。它让区块链应用在保持去中心化与信任最小化(trustlessness)安全性的前提下,获得几乎无限的计算自由度(computational freedom)。零知识证明(ZKP)是该范式的核心支柱,其应用主要集中在扩容(Scalability)、隐私(Privacy)以及互操作与数据完整性(Interoperability & Data Integrity)三大基础方向。其中,扩容是 ZK 技术最早落地的场景,通过将交易执行移至链下、以简短证明在链上验证结果,实现高 TPS 与低成本的可信扩容。

ZK 可信计算的演进可概括为 L2 zkRollup → zkVM → zkCoprocessor → L1 zkEVM。早期 L2 zkRollup 将执行迁至二层并在一层提交有效性证明(Validity Proof),以最小改动实现高吞吐与低成本扩容。 zkVM 随后扩展为通用可验证计算层,支持跨链验证、AI 推理与加密计算(代表项目:Risc Zero、Succinct、Brevis Pico)。 zkCoprocessor 与之并行发展,作为场景化验证模块,为 DeFi、RWA、风控等提供即插即用的计算与证明服务(代表项目:Brevis、Axiom)。2025 年,zkEVM 概念延伸至 L1 实时证明(Realtime Proving, RTP),在 EVM 指令级构建可验证电路,使零知识证明直接融入以太坊主网执行与验证流程,成为原生可验证的执行机制。这一脉络体现出区块链从「可扩展」迈向「可验证」的技术跃迁,开启可信计算的新阶段。
以太坊的 zkEVM 扩容路径经历两个阶段:
L2 zkRollup 阶段:兼容与扩容性能间平衡
在 2022 年 在 Layer2 生态百花齐放的阶段,以太坊创始人 Vitalik Buterin 提出了 ZK-EVM 四类分类(Type 1–4),系统性揭示了 兼容性(compatibility)与性能(performance)之间的结构性权衡。这一框架为后续 zkRollup 技术路线确立了清晰的坐标:

当前 L2 zkRollup 模式已趋成熟:通过将执行迁移至二层、在一层提交有效性证明(Validity Proof),以最小改动沿用以太坊生态与工具链,成为主流的扩容与降费方案。其证明对象为 L2 区块与状态转移,而结算与安全仍锚定于 L1。该架构显著提升吞吐与效率,并保持对开发者的高度兼容,但也带来 流动性与状态碎片化,且 L1 仍受限于 N-of-N 重执行瓶颈。
L1 zkEVM:实时证明重塑以太坊轻验证逻辑
2025 年 7 月,以太坊基金会发表文章《Shipping an L1 zkEVM #1: Realtime Proving》 正式提出 L1 zkEVM 路线。L1 zkEVM 把以太坊从 N-of-N 重执行 升级为 1-of-N 证明 + 全网快速验证:由少数 prover 对整块 EVM 状态转移生成短证明,所有验证者仅做常数时间验证。该方案在不牺牲去中心化的前提下,实现 L1 级实时证明(Realtime Proving),安全提升主网 Gas 上限与吞吐,并显著降低节点硬件门槛。其落地计划是以 zk 客户端 替代传统执行客户端,先行并行运行,待性能、安全与激励机制成熟后,逐步成为协议层的新常态。

L1 zkEVM 路线图三大主线
以太坊 L1 实时证明(RTP) 是用 zkVM 在链下重执行整块交易并生成加密证明,让验证者无需重算、只需在 10 秒内验证一个小型证明,从而实现「以验代执」,大幅提升以太坊的可扩展性与去信任验证效率。根据以太坊基金会官方 zkEVM Tracker 页面,目前参与 L1 zkEVM 实时证明路线的主要团队包括 SP1 Turbo(Succinct Labs)、Pico(Brevis)、Risc Zero、ZisK、Airbender(zkSync)、OpenVM(Axiom)和 Jolt(a16z)。
而在以太坊生态之外,零知识证明(ZKP)技术也延伸至更广泛的 通用可验证计算(Verifiable Computing) 领域,形成以 zkVM 与 zkCoprocessor 为核心的两类技术体系。
zkVM:通用可验证计算层
面向任意程序的可验证执行引擎,常见指令集架构包括 RISC-V、MIPS 与 WASM。开发者可将业务逻辑编译至 zkVM,由 prover 在链下执行并生成可在链上验证的零知识证明(ZKP),既可用于 以太坊 L1 的区块证明,也适用于 跨链验证、AI 推理、加密计算与复杂算法 等场景。其优势是通用性与适配范围广,但电路复杂、证明成本高,需依赖多 GPU 并行与强工程优化。代表项目包括 Risc Zero、Succinct SP1、Brevis Pico / Prism。
zkCoprocessor:场景化可验证模块
面向具体业务场景提供「即插即用」的计算与证明服务。平台预置数据访问与电路逻辑(如历史链上数据读取、TVL、收益结算、身份验证等),应用方通过 SDK / API 调用即可获得计算结果与证明上链消费。该模式上手快、性能优、成本低,但通用性有限。典型项目包括 Brevis zkCoprocessor、Axiom 等。
总体而言,zkVM 与 zkCoprocessor 均遵循「链下计算 + 链上验证」的可信计算范式,通过零知识证明在链上验证链下结果。其经济逻辑建立在这样一个前提之上:链上直接执行的成本远高于链下证明生成与链上验证的综合成本。
在通用性与工程复杂度上,二者的关键差异在于 :
在商业路径上,zkVM 与 zkCoprocessor 二者的差异在于:
总体而言,zkVM 是可验证计算的底层引擎,zkCoprocessor 是应用层验证模块:前者构筑技术护城河,后者驱动商业化落地,共同构成通用可信计算网络。

从以太坊的 L1 实时证明(Realtime Proving) 出发,ZK 技术正逐步迈向以 通用 zkVM 与 zkCoprocessor 架构为核心的 可验证计算时代。而 Brevis Network 是 zkVM 与 zkCoprocessor 的融合体,构建了一个以零知识计算为核心、兼具高性能与可编程性的 通用可验证计算基础设施 —— 通向万物的无限计算层 (The Infinite Compute Layer for Everything.)
2024 年 Vitalik 在《Glue and Coprocessor Architectures》中提出「通用执行层 + 协处理器加速层」(glue & coprocessor)架构。复杂计算可拆分为通用的业务逻辑与结构化的密集计算——前者追求灵活性(如 EVM、Python、RISC-V),后者追求效率(如 GPU、ASIC、哈希模块)。这一架构正成为区块链、AI 与加密计算的共同趋势:EVM 通过 precompile 提速,AI 借助 GPU 并行,ZK 证明则结合通用 VM 与专用电路。未来的关键,是让「胶水层」优化安全与开发体验,而「协处理层」聚焦高效执行,在性能、安全与开放性之间取得平衡。

Pico zkVM 由 Brevis 开发,正是这一理念的代表性实现。通过 「通用 zkVM + 协处理器加速」 架构,将灵活的可编程性与专用电路的高性能计算结合。其模块化设计支持多种证明后端(KoalaBear、BabyBear、Mersenne31),并可自由组合执行、递归、压缩等组件形成 ProverChain。
Pico 的模块化体系不仅可自由重组核心组件,还能引入新的证明后端与应用级协处理器(如链上数据、zkML、跨链验证),实现持续演进的可扩展性。开发者可直接使用 Rust 工具链编写业务逻辑,无需零知识背景即可自动生成加密证明,大幅降低开发门槛。
相较于 Succinct SP1 的相对单体化 RISC-V zkVM 架构和 RISC Zero R0VM 的通用 RISC-V 执行模型,Pico 通过 Modular zkVM + Coprocessor System 实现执行、递归与压缩阶段的解耦与扩展,支持多后端切换及协处理器集成,在性能与可扩展性上形成差异化优势。

Pico Prism 是 Brevis 在多服务器 GPU 架构上的重要突破,并在以太坊基金会的「实时证明(Real-Time Proving, RTP)」框架下创下新纪录。在 64×5090 GPU 集群上实现 6.9 秒平均证明时间 与 96.8% RTP 覆盖率,性能位居同类 zkVM 之首。该系统在架构、工程、硬件与系统层面均实现优化,标志着 zkVM 正从研究原型迈向生产级基础设施。
智能合约原生设计中「缺乏记忆」——无法访问历史数据、识别长期行为或跨链分析。Brevis 提供的高性能的零知识协处理器(ZK Coprocessor),为智能合约提供跨链历史数据访问与可信计算能力,对区块链的全部历史状态、交易与事件进行验证与计算,应用于数据驱动型 DeFi、主动流动性管理、用户激励及跨链身份识别 等场景。
Brevis 的工作流程包括三步:

Brevis 同时支持 Pure-ZK 与 CoChain(OP)模型:前者实现完全信任最小化,但成本较高;后者通过 PoS 验证与 ZK 挑战机制,允许以更低成本实现可验证计算。验证者在以太坊上质押,若结果被 ZK 证明挑战成功将被罚没,从而在安全与效率间取得平衡。通过 ZK + PoS + SDK 的架构融合,Brevis 在安全性与效率之间取得平衡,构建出一个可扩展的可信数据计算层。目前,Brevis 已服务于 PancakeSwap、Euler、Usual、Linea 等协议,所有 zkCoprocessor 合作 均基于 Pure-ZK 模式,为 DeFi、奖励分配与链上身份系统提供可信数据支撑,使智能合约真正具备「记忆与智能」。
Incentra 是由 Brevis zkCoprocessor 驱动的可信激励分发平台,为 DeFi 协议提供安全、透明、可验证的奖励计算与发放机制。它通过零知识证明在链上直接验证激励结果,实现了 无信任、低成本、跨链化 的激励执行。系统在 ZK 电路中完成奖励计算与验证,确保任何用户都可独立验证结果;同时支持跨链操作与访问控制,实现合规、安全的自动化激励分发。
Incentra 主要支持三类激励模型:
该系统已应用于 PancakeSwap、Euler、Usual、Linea 等项目,实现从激励计算到分发的全链可信闭环,为 DeFi 协议提供了 ZK 级的可验证激励基础设施。

以太坊基金会(EF)提出的 L1 zkEVM 实时证明标准(Realtime Proving, RTP),已成为 zkVM 能否进入以太坊主网验证路线的行业共识与准入门槛,其核心评估指标包括:

2025 年 10 月,Brevis 发布《Pico Prism — 99.6% Real-Time Proving for 45M Gas Ethereum Blocks on Consumer Hardware》报告,宣布其 Pico Prism 成为首个全面通过以太坊基金会(EF)实时块证明(RTP)标准的 zkVM。
在 64×RTX 5090 GPU(约 $128K) 配置下,Pico Prism 在 45M gas 区块中实现 平均延迟 6.9 秒、96.8% <10s、99.6% <12s 的性能表现,显著优于 Succinct SP1 Hypercube(36M gas,均时 10.3s,40.9% <10s)。在延迟降低 71%、硬件成本减半的条件下,整体性能 / 成本效率提升约 3.4×。该成果已获以太坊基金会、Vitalik Buterin 与 Justin Drake 的公开认可。

Brevis 的 ZK 数据协处理器 (zkCoprocessor),负责处理 dApp 无法高效完成的复杂计算(如历史行为、跨链数据、聚合分析),并生成可验证的 零知识证明(ZKP)。链上仅需验证这份小证明即可安全调用结果,大幅降低 Gas、延迟与信任成本。相较传统预言机,Brevis 提供的不只是」结果「,更是」结果正确的数学保证「,其主要应用场景可以分为如下几类:

根据 Brevis Explorer 数据,截至 2025 年 10 月,Brevis 网络 已累计生成超 1.25 亿条 ZK 证明,覆盖 近 9.5 万个地址、9.6 万次应用请求,广泛服务于奖励分发、交易验证与质押证明等场景。生态层面,平台累计分发激励约 2.23 亿美元,支撑的 TVL 超 28 亿美元,相关交易量累计突破 10 亿美元。
当前 Brevis 的生态业务主要聚焦 DeFi 激励分发 与 流动性优化 两大方向,算力核心消耗由 Usual Money、PancakeSwap、Linea Ignition、Incentra 四个项目贡献,合计占比超 85%。其中

在 DeFi 激励领域,Brevis 依托 Incentra 平台支撑多个协议实现透明、持续的奖励分配:
在 流动性优化 方面,PancakeSwap、QuickSwap、THENA、Beefy 等采用 Brevis 的动态费率与 ALM 激励插件,实现交易折扣与跨链收益聚合;Jojo Exchange 与 Uniswap Foundation 则利用 ZK 验证机制构建更安全的交易激励体系。
在 跨链与基础设施层,Brevis 已从以太坊扩展至 BNB Chain、Linea、Kernel DAO、TAC 与 0G,为多链生态提供可信计算与跨链验证能力。与此同时,Trusta AI、Kaito AI、MetaMask 等项目正利用 ZK Data Coprocessor 构建隐私保护型积分、影响力评分与奖励系统,推动 Web3 数据智能化发展。在系统底层,Brevis 依托 EigenLayer AVS 网络 提供再质押安全保障,并结合 NEBRA 聚合证明(UPA) 技术,将多份 ZK 证明压缩为单次提交,显著降低链上验证成本与时延。
整体来看,Brevis 已覆盖从 长期激励、活动奖励、交易验证到平台化服务 的全周期应用场景。其高频验证任务与可复用电路模板为 Pico/Prism 提供了真实的性能压力与优化反馈,有望在工程与生态层面反哺 L1 zkVM 实时证明体系,形成技术与应用的双向飞轮。
Mo Dong|联合创始人(Co-founder, Brevis Network)
Dr. Mo Dong 是 Brevis Network 的联合创始人,拥有伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)计算机科学博士学位,他的研究成果发表于国际顶级学术会议,被谷歌等科技公司采纳,并获得数千次学术引用。他是算法博弈论与协议机制设计领域的专家,专注推动 零知识计算(ZK) 与 去中心化激励机制 的结合,致力于构建可信的 Verifiable Compute Economy。作为 IOSG Ventures 的风险合伙人,亦长期关注 Web3 基础设施的早期投资。
Brevis 团队由来自 UIUC、MIT、UC Berkeley 的密码学与计算机科学博士创立,核心成员在零知识证明系统(ZKP)与分布式系统领域具有多年研究经验,并发表多篇经过同行评审的论文。Brevis 曾获 以太坊基金会(Ethereum Foundation) 的技术认可,其核心模块被视为关键的链上可扩展性基础设施。

Brevis 于 2024 年 11 月完成 750 万美元种子轮融资,由 Polychain Capital 与 Binance Labs 共同领投,参投方包括 IOSG Ventures、Nomad Capital、HashKey、Bankless Ventures 及来自 Kyber、Babylon、Uniswap、Arbitrum、AltLayer 的战略天使投资人。
目前,以太坊基金会支持的 ETHProofs.org 已成为 L1 zkEVM 实时证明(Realtime Proving, RTP)路线的核心追踪平台,用于公开展示各 zkVM 的性能、安全与主网适配进展。

综合来看,RTP 赛道竞争正聚焦四个核心维度:
从最新数据看,目前 RTP 赛道已形成」两强格局
2025 年,zkVM 赛道已形成以 RISC-V 统一、模块化演进、递归标准化、硬件加速并行 的技术格局。zkVM 的通用可验证计算层(Verifiable Compute Layer)可分为三个类别:

当前 zk-Coprocessor 赛道已形成以 Brevis、Axiom、Herodotus、Lagrange 为代表的格局。 其中 Brevis 以「ZK 数据协处理器 + 通用 zkVM」融合架构领先,兼具历史数据读取、可编程计算与 L1 RTP 能力;Axiom 聚焦可验证查询与电路回调;Herodotus 专注历史状态访问;Lagrange 以 ZK+Optimistic 混合架构优化跨链计算性能。 整体来看,zk-Coprocessor 正以「可验证服务层」的方式成为连接 DeFi、RWA、AI、身份 等应用的可信计算接口。

商业逻辑:性能驱动与双层飞轮
Brevis 以「通用 zkVM(Pico/Prism)」与「数据协处理器(zkCoprocessor)」构建多链可信计算层:前者解决任意计算可验证问题,后者实现历史与跨链数据的业务落地。
其增长逻辑形成「性能—生态—成本」正循环:Pico Prism 的 RTP 性能吸引头部协议集成,带来证明规模增长与单次成本下降,形成持续强化的双层飞轮。竞争优势主要在三点:
工程实现:从「重执行」到「以验代执」
Brevis 通过 Pico zkVM 与 Prism 并行框架,在 45M gas 区块中实现平均 6.9 秒、P99 < 10 秒(64×5090 GPU,<$130 K CAPEX),性能与成本均处领先。 zkCoprocessor 模块支持历史数据读取、电路生成与回链验证,并可在 Pure-ZK 与 Hybrid 模式间灵活切换,整体性能已基本对齐以太坊 RTP 硬标准。
潜在风险与关注要点
综合来看,Brevis 已在「性能可复现」与「业务可落地」两端构筑了初步护城河:Pico/Prism 已稳居 L1 RTP 赛道第一梯队,zkCoprocessor 则打开高频、可复用的商业化场景。未来建议以达成以太坊基金会 RTP 全量硬指标为阶段性目标,持续强化协处理器产品标准化与生态拓展,同时推进第三方复现、安全审计与成本透明。通过在基础设施与 SaaS 收入间实现结构平衡,形成可持续的商业增长闭环。
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