Il divario tra il rollup a conoscenza zero di marketing e l'effettiva implementazione di una copertura completa di tutte le operazioni EVM attraverso prove crittografiche si rivela solo attraverso la profondità tecnica che la maggior parte degli utenti non esamina mai direttamente. Ogni progetto zkEVM si descrive come fornitore della sicurezza delle prove a conoscenza zero per l'esecuzione di Ethereum, ma raggiungere una copertura genuina del 100 percento richiede di risolvere problemi ingegneristici così complessi che la maggior parte delle implementazioni lascia porzioni di specifica non dimostrate mentre affermano equivalenza efficace. Le porzioni non dimostrate rappresentano tipicamente casi limite o opcodici complessi o precompilazioni raramente usate che rappresentano una piccola frazione del volume reale delle transazioni, il che rende la copertura incompleta un compromesso accettabile per spedire rapidamente un sistema funzionale. Ciò che la copertura incompleta sacrifica, tuttavia, è la proprietà di sicurezza fondamentale che le prove a conoscenza zero esistono per fornire, che è la certezza matematica riguardo alla correttezza dell'esecuzione indipendentemente dal codice eseguito. Linea è diventata la prima zkEVM a raggiungere una copertura genuina del 100 percento delle prove su tutta la specifica EVM senza eccezioni o assunzioni di fiducia, il che ha richiesto anni di lavoro ingegneristico per implementare circuiti per operazioni che altri team consideravano troppo costose o complesse da dimostrare.
La sfida tecnica coinvolta nella dimostrazione di tutte le operazioni EVM deriva da un fondamentale disallineamento tra il modo in cui funziona la Ethereum Virtual Machine e come i sistemi di prova a conoscenza zero rappresentano il calcolo. Il design dell'EVM è ottimizzato per l'efficienza di esecuzione in ambienti di calcolo tradizionali dove operazioni come l'accesso alla memoria e le funzioni hash e la verifica delle firme vengono eseguite rapidamente attraverso istruzioni CPU native. Le prove a conoscenza zero richiedono di rappresentare tutto il calcolo come circuiti aritmetici su campi finiti, il che trasforma le operazioni progettate per l'esecuzione della CPU in sistemi di vincoli che dimostrano la correttezza matematicamente. Alcune operazioni EVM si traducono efficientemente in circuiti aritmetici, mentre altre richiedono migliaia o milioni di vincoli per essere rappresentate correttamente. I precompilati che gestiscono le operazioni delle curve ellittiche e le funzioni hash si sono rivelati particolarmente impegnativi perché rappresentare operazioni crittografiche come circuiti mantenendo la correttezza su tutti i possibili input richiede una complessità circuitale immensa. Le operazioni di memoria e le manipolazioni dello stack che l'EVM utilizza ampiamente creano anche sfide di dimostrazione perché rappresentare il calcolo con stato nei circuiti a conoscenza zero richiede una gestione attenta delle transizioni di stato e delle garanzie di ordinamento.
La decisione ingegneristica che la maggior parte dei team zkEVM ha preso ha coinvolto l'implementazione di prove per operazioni comuni che gestiscono la maggior parte del volume effettivo delle transazioni mentre lasciavano le operazioni più difficili non dimostrate o gestite attraverso meccanismi alternativi. Questo approccio pragmatico ha consentito di spedire sistemi funzionali in cui il 95 percento o più dell'uso effettivo viene dimostrato attraverso circuiti a conoscenza zero mentre le operazioni rimanenti vengono eseguite al di fuori del sistema di prova o verificate attraverso mezzi alternativi. Il compromesso sembrava ragionevole perché le applicazioni raramente utilizzano le operazioni non dimostrate e quando lo fanno i meccanismi di verifica alternativi forniscono sicurezza accettabile per la maggior parte degli scopi. Tuttavia, ciò che quel compromesso elimina è il modello di sicurezza uniforme che rende preziose le prove a conoscenza zero per operazioni senza fiducia. Quando porzioni dell'EVM mancano di copertura di prova, il modello di sicurezza degrada a richiedere fiducia su quelle porzioni, il che reintroduce assunzioni sui validatori che le prove esistano per eliminare. Le piattaforme con copertura parziale non possono mai decentralizzare completamente la loro operazione perché qualcuno deve mantenere la capacità di gestire operazioni non dimostrate, il che crea un requisito di centralizzazione continuo che mina la proposta di valore del rollup.
Lo sforzo ingegneristico di Linea che ha raggiunto il 100 percento di copertura ha richiesto l'implementazione di circuiti per ogni opcode EVM, comprese le complesse precompilazioni che altri team hanno evitato. Le precompilazioni crittografiche che verificano le firme e calcolano gli hash utilizzando algoritmi specifici hanno richiesto la costruzione di circuiti che replicano quegli algoritmi esattamente mentre generano prove sufficientemente efficienti per l'uso in produzione. Le operazioni di memoria che manipolano lo storage dei contratti e gli stack di chiamata necessitavano di circuiti che tracciassero correttamente le transizioni di stato su tutti i possibili percorsi di esecuzione. Le operazioni aritmetiche, comprese le interi firmati e non firmati e le manipolazioni bitwise e gli operatori di confronto, richiedevano tutte implementazioni circuitali che gestissero i casi limite come l'overflow e il sottoflusso e le condizioni di confine correttamente. Il team che costruisce le prove di Linea ha investito anni nell'iterare sui design dei circuiti, scoprire ottimizzazioni e risolvere casi limite che i test hanno rivelato. Il sistema di prove risultante copre l'intera specifica EVM senza gap, il che significa che qualsiasi bytecode Ethereum valido viene eseguito su Linea con semantica identica e viene verificato attraverso prove a conoscenza zero senza eccezioni.
L'ottimizzazione delle prestazioni necessaria per rendere pratica la copertura di prova completa per l'uso in produzione ha rappresentato la seconda grande sfida ingegneristica oltre a implementare correttamente i circuiti. I circuiti che gestiscono operazioni complesse tendono ad essere sostanzialmente più grandi e lenti rispetto ai circuiti per operazioni semplici, il che significa che dimostrare naivamente tutte le operazioni potrebbe aumentare drammaticamente il tempo e il costo di generazione della prova rispetto ai sistemi che evitano i casi più difficili. Linea ha affrontato le sfide delle prestazioni attraverso un approccio di ottimizzazione multilivello che ha combinato miglioramenti dei circuiti con un'architettura del sistema di prova che supporta la generazione di prove parallele. I circuiti stessi sono stati ottimizzati attraverso tecniche come tabelle di ricerca, porte personalizzate e composizione ricorsiva che hanno ridotto i conteggi di vincolo per operazioni costose. Il sistema di prova Vortex che Linea ha sviluppato utilizza un'architettura di prova ricorsiva in cui le prove complesse vengono suddivise in componenti più piccoli generate in parallelo e poi aggregate in una prova finale per la verifica. Questo approccio ricorsivo fornisce flessibilità per ottimizzare diversi componenti di circuito in modo indipendente e per aumentare la capacità di prova attraverso la parallelizzazione piuttosto che essere limitati da un collo di bottiglia di prova singolo.
Le implicazioni di sicurezza di una copertura completa rispetto a una copertura parziale diventano più evidenti quando si considerano scenari avversari in cui gli aggressori mirano specificamente a operazioni non dimostrate. I sistemi con copertura di prova parziale si difendono contro la maggior parte degli attacchi attraverso le operazioni che ricevono copertura di prova, ma rimangono vulnerabili ad attacchi che sfruttano casi limite non dimostrati. L'avversario che ricerca implementazioni zkEVM cerca specificamente operazioni che mancano di copertura di prova perché quelle rappresentano potenziali vettori di attacco dove la correttezza dell'esecuzione dipende dalla fiducia piuttosto che dalla verifica matematica. L'implementazione di Linea con copertura del 100 percento elimina quella superficie di attacco garantendo che tutti i possibili percorsi di esecuzione vengano verificati attraverso le prove. Il modello di sicurezza uniforme che la copertura completa consente significa che l'analisi di sicurezza non deve considerare quali operazioni i contratti utilizzano perché tutte le operazioni ricevono identica verifica crittografica. Questa proprietà di sicurezza semplifica l'audit e riduce la superficie di attacco e consente il dispiegamento sicuro di contratti smart arbitrari senza preoccuparsi se potrebbero utilizzare operazioni che creano vulnerabilità.
Le implicazioni della decentralizzazione di una copertura di prova completa si estendono oltre la sola sicurezza per abilitare operazioni completamente senza fiducia senza richiedere permessi o capacità speciali per gestire casi eccezionali. I rollup con copertura parziale necessitano di meccanismi per gestire operazioni non dimostrate, il che comporta tipicamente parti fidate o comitati che convalidano quelle operazioni attraverso mezzi alternativi. Questi requisiti di fiducia impediscono la decentralizzazione completa perché rimuovere le parti fidate lascerebbe senza meccanismi per verificare in sicurezza le operazioni non dimostrate. Linea ha eliminato quella limitazione attraverso la copertura completa, il che significa che nessuna operazione richiede una gestione speciale o una convalida fidata. I sequencer, i provers e i verificatori operano tutti basandosi esclusivamente sulle prove crittografiche senza necessitare di assunzioni di fiducia riguardo alla gestione dei casi limite. Questa proprietà consente una roadmap di decentralizzazione in cui tutti i componenti possono eventualmente operare senza permessi perché nessun componente ha bisogno di privilegi speciali per gestire operazioni al di fuori del sistema di prova. La copertura completa semplifica anche la decentralizzazione perché il governo non deve gestire quali operazioni ricevono copertura di prova o come vengono convalidate le operazioni non dimostrate.
I benefici per l'esperienza degli sviluppatori derivanti da una copertura di prova completa si manifestano principalmente attraverso l'eliminazione di sorprese su quali contratti funzioneranno correttamente in produzione. I sistemi con copertura parziale documentano spesso quali operazioni mancano di prove, ma gli sviluppatori che costruiscono applicazioni raramente anticipano tutti i casi limite che potrebbero attivare operazioni non dimostrate. I problemi emergono quando i contratti vengono distribuiti e incontrano comportamenti imprevisti o problemi di sicurezza legati a operazioni che i test non hanno coperto adeguatamente. Gli sviluppatori di Linea costruiscono con fiducia che qualsiasi contratto che funziona correttamente su Ethereum funzionerà identicamente su Linea perché l'intera specifica EVM riceve copertura. Le verifiche di sicurezza condotte per il dispiegamento della mainnet rimangono valide per il dispiegamento di Linea senza richiedere un'analisi aggiuntiva delle limitazioni specifiche del rollup. Le strategie di test che gli sviluppatori utilizzano per il codice della mainnet funzionano direttamente per Linea perché non esistono differenze comportamentali relative ai gap di copertura di prova. Questo vantaggio nell'esperienza degli sviluppatori diventa sempre più prezioso man mano che l'ecosistema di Ethereum matura e gli sviluppatori diventano più sofisticati nella comprensione delle limitazioni specifiche della piattaforma che creano rischi di distribuzione.
Guardando a dove si trova la tecnologia zkEVM alla fine del 2025 e a come i requisiti di sicurezza si evolvono mentre le applicazioni gestiscono un valore economico crescente, ciò che diventa evidente è che una copertura di prova completa rappresenta un requisito piuttosto che un lusso per implementazioni zkEVM serie. Il compromesso che la copertura parziale rappresenta dimostrando la maggior parte delle operazioni mentre ne lascia alcune non dimostrate aveva senso per i primi progetti zkEVM in corsa per il lancio, ma si dimostra inadeguato mentre l'uso transita dall'esperimentale all'operativo. Le applicazioni che gestiscono un valore significativo richiedono sempre più proprietà di sicurezza uniformi piuttosto che accettare modelli ibridi in cui la maggior parte delle esecuzioni viene dimostrata ma alcune operazioni dipendono dalla fiducia. Linea si è posizionata come lo zkEVM che effettivamente mantiene la promessa di sicurezza a conoscenza zero attraverso l'investimento ingegneristico necessario per raggiungere una copertura genuina del 100 percento senza compromessi. La catena in cui le prove a conoscenza zero coprono il 100 percento delle operazioni ha stabilito uno standard per ciò che significa un'implementazione completa di zkEVM piuttosto che accettare la copertura parziale come sufficiente per scopi pratici.
