قدم المؤسس المشارك ل Ethereum Vitalik Buterin مؤخرا اقتراحا طويل الأجل في مجتمع Ethereum Magicians لاستبدال الجهاز الافتراضي لطبقة التنفيذ (EVM) الحالي ببنية مجموعة تعليمات RISC-V مفتوحة المصدر. يقارن هذه الفكرة بسلسلة الشعاع لطبقة الإجماع ، والتي يرى أنها المسار الوحيد المحتمل لتحقيق اختراق في الأداء في طبقة التنفيذ وتبسيط منطق البروتوكول. خاصة فيما يتعلق بكفاءة إثبات المعرفة الصفرية (دليل ZK) ، تتوقع Vitalik تحقيق تحسين يصل إلى 100x عن طريق استبدال EVMs. يهدف الاقتراح إلى معالجة الاختناقات الحالية ل Ethereum من حيث كفاءة إثبات ZK ، وتعقيد بناء الكتلة ، وتوافر البيانات ، وما إلى ذلك.
ستقوم هذه المقالة بتحليل دوافع الاقتراح والتفاصيل التقنية ومسارات التنفيذ والتحديات بلغة بسيطة، واستكشاف تأثيره على مسارات التوسع الحالية في الإيثيريوم، ومراجعة ردود الفعل من المجتمع والمحاولات المماثلة.
أ. القيود الحالية لـ EVM ومزايا RISC-V
مشكلة EVM:
الهيكل قديم: تستخدم EVM هيكلًا مكدسًا بعمق 256 بت، مما يجعلها غير متوافقة مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة عند تنفيذ ZK-EVM.
زك إثبات الاختناق: كما هو موصوف في Succinct، يتم استخدام حوالي نصف موارد ZK-EVM لتنفيذ EVM نفسه، مما يحد من كفاءة إثبات ZK.
صيانة ضعيفة: تراكم الوظائف المعقدة على مر السنين، والفوضى في المعايير، مثل صعوبة إلغاء SELFDESTRUCT.
تطوير محدود: قيود مجموعة التعليمات غير القياسية تحد من الدعم عبر اللغات، مما يجعل من الصعب تجميع اللغات الرئيسية بكفاءة إلى بايت كود EVM.
مزايا RISC-V:
كفاءة الأداء: RISC-V عبارة عن مجموعة تعليمات مخفضة من وحدات المعالجة المركزية الحقيقية ، وهي صديقة للأجهزة ، ويمكن استخدامها لتحسين JIT وحتى تسريع الأجهزة.
تحسين ZK: إنشاء دائرة التعليمات مباشرة في إثبات ZK لـ RISC-V أسهل من إثبات إجراءات EVM.
سلسلة الأدوات ناضجة: تدعم لغات مثل Rust/C/C++، مما يقلل من عتبة التطوير ويوسع النظام البيئي.
المعايير العامة: تم اعتمادها من قبل بلوكتشين مثل Nervos CKB، ولديها حالات نجاح.
أشار فيتاليك إلى أنه بدلاً من تحويل EVM إلى RISC-V في ZK-EVM، من الأفضل استخدام RISC-V كهيكل لتنفيذ العقود، مما يعزز بشكل جذري من كفاءة التنفيذ وإمكانيات التوسع.
ثانياً، مسارات التبديل والتحديات: كيف ننتقل من EVM؟
ثلاثة خيارات للاستبدال:
تشغيل مزدوج لـ VM (الأكثر تحفظًا): يتم تشغيل EVM و RISC-V بالتوازي، ويمكن للعقود الجديدة اختيار RISC-V، لضمان التوافق خلال فترة الانتقال.
خطة المُفسّر على البلوكتشين (راديكالية): يتم تفسير وتنفيذ جميع عقود EVM بواسطة عقود RISC-V على البلوكتشين.
آلية مكونات المفسر (حل وسط): اعتبار المفسر عنصر بروتوكول، مما يسمح بإدخال VM أخرى في المستقبل (مثل Move).
التحديات التقنية التي تواجه التنفيذ:
مخاطر فقدان أداء التنفيذ: يحتاج RISC-V إلى محاكاة التنفيذ على رقائق x 86، مما قد يؤدي في البداية إلى كفاءة أقل من EVM المحسّنة.
يجب إعادة بناء تسعير الغاز: يجب تعريف نموذج غاز جديد لتعليمات RISC-V لضمان العدالة والأمان.
تصميم صندوق الأمان: تحديد استدعاءات النظام، منع تعديل الشيفرة الذاتية، ضمان تنفيذ محدد.
أدوات التطوير المتوافقة: تحتاج إلى تحديث المترجم، وأدوات التصحيح، وأدوات تدقيق الأمان، ودعم بايت كود RISC-V.
مشاكل توافق الترحيل: تعتمد بعض العقود على ميزات EVM، ويجب تصميم طبقة توافق أو آلية تراجع بحذر عند الترحيل.
يفضل فيتاليك الخيار الأول كمسار انتقالي، ويعد بأن العقود الجديدة والقديمة ستظل متوافقة، مما يضمن عدم تغيير تجربة المطورين وترقية غير ملحوظة للمستخدمين.
ثالثاً، تأثير على مسار التوسيع الحالي: هل ست替代 RISC-V L 2، وتقسيم البيانات، وما إلى ذلك؟
الإجابة هي لا: RISC-V هو تحسين للبنية التحتية، ولن يحل محل مسارات التوسع الحالية.
الطبقة 2:
لا يزال Rollup هو القوة الرئيسية لتوسيع Ethereum، حيث أن RISC-V يزيد من كفاءة معالجة L 1 وأداء التحقق من ZK، بدلاً من توسيع القدرة على المعالجة مباشرة.
يمكن أن تساعد عملية التحقق الأسرع من المستوى 1 Rollup في تقديم البيانات بتكاليف أقل وبسرعة أكبر، مما يعزز القابلية العامة للتوسع.
تقسيم البيانات و EIP-4844:
لا تزال عنق الزجاجة في إمكانية الوصول إلى البيانات بحاجة إلى حل EIP-4844 (blob) و Danksharding، ولا يؤثر RISC-V على سعة البيانات على البلوكتشين.
تغيير هيكل التنفيذ لا يغير متطلبات تخزين البيانات لـ L 1.
FaaS、MEV:
لا يتعلق بهيكل الآلة الافتراضية، ولن يفشل بسبب تقدم RISC-V.
ملخص: RISC-V هو "تغيير المحرك"، L 2/التقسيم هو "شبكة توسيع الطرق"، البعدان مختلفان، ولا يتعارضان مع بعضهما البعض.
أربعة، ملاحظات المجتمع والمحاولات ذات الصلة
اختلافات المجتمع:
الداعمون: يرون أن هذه ترقية استراتيجية ضرورية لمواجهة تحديات الأداء مثل Solana/Sui، وأنها ستساعد في جذب المطورين التقليديين.
المحافظون: يشعرون بالقلق من صعوبة التنفيذ، والأعباء التاريخية، وتكاليف تحديث أدوات البيئة، ويشككون في نسبة العائد إلى الاستثمار للموارد.
مشاريع مماثلة للإشارة:
Move VM（Aptos/Sui）：بيئة تشغيل جديدة موجهة نحو الموارد، تتمتع بأمان لغوي قوي، لكنها غير متوافقة مع EVM.
FuelVM: آلة افتراضية جديدة مصممة لمعالجة متوازية، مع لغة Sway، التوافقية محدودة.
WASM (Stylus): تم إدخال WASM كلغة عقود في L 2، وقد تم تنفيذها الآن في Arbitrum، مما يجعلها قابلة للتطبيق في الواقع.
Nervos CKB: سابقة استخدام RISC-V كـ VM للعقود على الشبكة الرئيسية، وتوفير مرجع عملي للإيثيريوم.
طرح فيتاليك أن تقديم RISC-V لا يعني رفض الخيارات الأخرى، حيث يعتقد أن آلية المفسر المستقبلية يمكن أيضًا استخدامها لإدراج VM مثل Move وWASM، لبناء بيئة تنفيذ متنوعة.
خمسة، آفاق التأثير المستقبلية: ماذا لو انتقلت الإيثيريوم إلى RISC-V
تجربة المطورين:
يمكن استخدام لغات مثل Solidity/Vyper، حيث يتغير الجزء الخلفي للمجمع بدلاً من اللغة نفسها.
قد يتم فتح كتابة العقود بلغات جديدة مثل Rust/C، ولكن لا يُلزم بالترحيل.
تكاليف التشغيل والأداء:
زيادة كفاءة التنفيذ ستؤدي إلى زيادة الحد الأقصى للغاز وتقليل التكاليف.
قد تقلل عقود RISC-V من الاعتماد على العقود المسبقة التجهيز، ونموذج الغاز أقرب إلى تكلفة إثبات ZK.
التوافق البيئي والتنمية:
يمكن للعقود الحالية العمل بشكل مستمر خلال فترة وجود VM المزدوجة، وسيتم اعتماد العقود الجديدة تدريجياً باستخدام RISC-V.
يجب أن تدعم البنية التحتية تنسيق التعليمات البرمجية الجديد، مما قد يؤدي إلى تغييرات في التوافق بين الكتل (مثل مسألة بقاء أو مغادرة BSC وPolygon).
الأمان والاستقرار:
يجب اختبار الهيكل الجديد على نطاق واسع والتحقق منه بشكل رسمي لتعزيز موثوقية البروتوكول.
تساعد الطبقة التنفيذية الأكثر بساطة في التدقيق والتحكم في سطح الهجوم.
الخاتمة
اقترح فيتاليك استبدال EVM الإيثيريوم بـ RISC-V، مما يمثل تفكيرًا عميقًا من الإيثيريوم حول حدود الأداء المستقبلية وبساطة البروتوكول. لا يزال هذا الاقتراح في مرحلة المناقشة المبكرة، ومن المتوقع أن يكون التنفيذ عملية تستغرق عدة سنوات، تتطلب التغلب على تحديات متعددة من الناحية التقنية والمجتمعية والبيئية. إنه ليس إلغاءً للخطة الحالية، بل هو تعزيز للأساسيات، وإعداد للمستقبل.
كما قال فيتاليك: "لتحقيق تحسين على نطاق واسع، قد تكون هذه التغييرات الجذرية هي الطريق الوحيد القابل للتطبيق."
يمكننا اعتبارها رهانًا على المستقبل ، وأيضًا استكشافًا عميقًا حول "ما إذا كان من المجدي إعادة تشكيل الأساس".
المحتوى هو للمرجعية فقط، وليس دعوة أو عرضًا. لا يتم تقديم أي مشورة استثمارية أو ضريبية أو قانونية. للمزيد من الإفصاحات حول المخاطر، يُرجى الاطلاع على إخلاء المسؤولية.
الفكرة الجذرية لفيتالك: ماذا تعني استبدال EVM لإثيريوم بـ RISC-V؟
كتبها: GaryMa 吴 قال عن البلوكتشين
مقدمة
قدم المؤسس المشارك ل Ethereum Vitalik Buterin مؤخرا اقتراحا طويل الأجل في مجتمع Ethereum Magicians لاستبدال الجهاز الافتراضي لطبقة التنفيذ (EVM) الحالي ببنية مجموعة تعليمات RISC-V مفتوحة المصدر. يقارن هذه الفكرة بسلسلة الشعاع لطبقة الإجماع ، والتي يرى أنها المسار الوحيد المحتمل لتحقيق اختراق في الأداء في طبقة التنفيذ وتبسيط منطق البروتوكول. خاصة فيما يتعلق بكفاءة إثبات المعرفة الصفرية (دليل ZK) ، تتوقع Vitalik تحقيق تحسين يصل إلى 100x عن طريق استبدال EVMs. يهدف الاقتراح إلى معالجة الاختناقات الحالية ل Ethereum من حيث كفاءة إثبات ZK ، وتعقيد بناء الكتلة ، وتوافر البيانات ، وما إلى ذلك.
ستقوم هذه المقالة بتحليل دوافع الاقتراح والتفاصيل التقنية ومسارات التنفيذ والتحديات بلغة بسيطة، واستكشاف تأثيره على مسارات التوسع الحالية في الإيثيريوم، ومراجعة ردود الفعل من المجتمع والمحاولات المماثلة.
أ. القيود الحالية لـ EVM ومزايا RISC-V
مشكلة EVM:
الهيكل قديم: تستخدم EVM هيكلًا مكدسًا بعمق 256 بت، مما يجعلها غير متوافقة مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة عند تنفيذ ZK-EVM.
زك إثبات الاختناق: كما هو موصوف في Succinct، يتم استخدام حوالي نصف موارد ZK-EVM لتنفيذ EVM نفسه، مما يحد من كفاءة إثبات ZK.
صيانة ضعيفة: تراكم الوظائف المعقدة على مر السنين، والفوضى في المعايير، مثل صعوبة إلغاء SELFDESTRUCT.
تطوير محدود: قيود مجموعة التعليمات غير القياسية تحد من الدعم عبر اللغات، مما يجعل من الصعب تجميع اللغات الرئيسية بكفاءة إلى بايت كود EVM.
مزايا RISC-V:
كفاءة الأداء: RISC-V عبارة عن مجموعة تعليمات مخفضة من وحدات المعالجة المركزية الحقيقية ، وهي صديقة للأجهزة ، ويمكن استخدامها لتحسين JIT وحتى تسريع الأجهزة.
تحسين ZK: إنشاء دائرة التعليمات مباشرة في إثبات ZK لـ RISC-V أسهل من إثبات إجراءات EVM.
سلسلة الأدوات ناضجة: تدعم لغات مثل Rust/C/C++، مما يقلل من عتبة التطوير ويوسع النظام البيئي.
المعايير العامة: تم اعتمادها من قبل بلوكتشين مثل Nervos CKB، ولديها حالات نجاح.
أشار فيتاليك إلى أنه بدلاً من تحويل EVM إلى RISC-V في ZK-EVM، من الأفضل استخدام RISC-V كهيكل لتنفيذ العقود، مما يعزز بشكل جذري من كفاءة التنفيذ وإمكانيات التوسع.
ثانياً، مسارات التبديل والتحديات: كيف ننتقل من EVM؟
ثلاثة خيارات للاستبدال:
تشغيل مزدوج لـ VM (الأكثر تحفظًا): يتم تشغيل EVM و RISC-V بالتوازي، ويمكن للعقود الجديدة اختيار RISC-V، لضمان التوافق خلال فترة الانتقال.
خطة المُفسّر على البلوكتشين (راديكالية): يتم تفسير وتنفيذ جميع عقود EVM بواسطة عقود RISC-V على البلوكتشين.
آلية مكونات المفسر (حل وسط): اعتبار المفسر عنصر بروتوكول، مما يسمح بإدخال VM أخرى في المستقبل (مثل Move).
التحديات التقنية التي تواجه التنفيذ:
مخاطر فقدان أداء التنفيذ: يحتاج RISC-V إلى محاكاة التنفيذ على رقائق x 86، مما قد يؤدي في البداية إلى كفاءة أقل من EVM المحسّنة.
يجب إعادة بناء تسعير الغاز: يجب تعريف نموذج غاز جديد لتعليمات RISC-V لضمان العدالة والأمان.
تصميم صندوق الأمان: تحديد استدعاءات النظام، منع تعديل الشيفرة الذاتية، ضمان تنفيذ محدد.
أدوات التطوير المتوافقة: تحتاج إلى تحديث المترجم، وأدوات التصحيح، وأدوات تدقيق الأمان، ودعم بايت كود RISC-V.
مشاكل توافق الترحيل: تعتمد بعض العقود على ميزات EVM، ويجب تصميم طبقة توافق أو آلية تراجع بحذر عند الترحيل.
يفضل فيتاليك الخيار الأول كمسار انتقالي، ويعد بأن العقود الجديدة والقديمة ستظل متوافقة، مما يضمن عدم تغيير تجربة المطورين وترقية غير ملحوظة للمستخدمين.
ثالثاً، تأثير على مسار التوسيع الحالي: هل ست替代 RISC-V L 2، وتقسيم البيانات، وما إلى ذلك؟
الإجابة هي لا: RISC-V هو تحسين للبنية التحتية، ولن يحل محل مسارات التوسع الحالية.
الطبقة 2:
لا يزال Rollup هو القوة الرئيسية لتوسيع Ethereum، حيث أن RISC-V يزيد من كفاءة معالجة L 1 وأداء التحقق من ZK، بدلاً من توسيع القدرة على المعالجة مباشرة.
يمكن أن تساعد عملية التحقق الأسرع من المستوى 1 Rollup في تقديم البيانات بتكاليف أقل وبسرعة أكبر، مما يعزز القابلية العامة للتوسع.
تقسيم البيانات و EIP-4844:
لا تزال عنق الزجاجة في إمكانية الوصول إلى البيانات بحاجة إلى حل EIP-4844 (blob) و Danksharding، ولا يؤثر RISC-V على سعة البيانات على البلوكتشين.
تغيير هيكل التنفيذ لا يغير متطلبات تخزين البيانات لـ L 1.
FaaS、MEV:
لا يتعلق بهيكل الآلة الافتراضية، ولن يفشل بسبب تقدم RISC-V.
ملخص: RISC-V هو "تغيير المحرك"، L 2/التقسيم هو "شبكة توسيع الطرق"، البعدان مختلفان، ولا يتعارضان مع بعضهما البعض.
أربعة، ملاحظات المجتمع والمحاولات ذات الصلة
اختلافات المجتمع:
الداعمون: يرون أن هذه ترقية استراتيجية ضرورية لمواجهة تحديات الأداء مثل Solana/Sui، وأنها ستساعد في جذب المطورين التقليديين.
المحافظون: يشعرون بالقلق من صعوبة التنفيذ، والأعباء التاريخية، وتكاليف تحديث أدوات البيئة، ويشككون في نسبة العائد إلى الاستثمار للموارد.
مشاريع مماثلة للإشارة:
Move VM（Aptos/Sui）：بيئة تشغيل جديدة موجهة نحو الموارد، تتمتع بأمان لغوي قوي، لكنها غير متوافقة مع EVM.
FuelVM: آلة افتراضية جديدة مصممة لمعالجة متوازية، مع لغة Sway، التوافقية محدودة.
WASM (Stylus): تم إدخال WASM كلغة عقود في L 2، وقد تم تنفيذها الآن في Arbitrum، مما يجعلها قابلة للتطبيق في الواقع.
Nervos CKB: سابقة استخدام RISC-V كـ VM للعقود على الشبكة الرئيسية، وتوفير مرجع عملي للإيثيريوم.
طرح فيتاليك أن تقديم RISC-V لا يعني رفض الخيارات الأخرى، حيث يعتقد أن آلية المفسر المستقبلية يمكن أيضًا استخدامها لإدراج VM مثل Move وWASM، لبناء بيئة تنفيذ متنوعة.
خمسة، آفاق التأثير المستقبلية: ماذا لو انتقلت الإيثيريوم إلى RISC-V
تجربة المطورين:
يمكن استخدام لغات مثل Solidity/Vyper، حيث يتغير الجزء الخلفي للمجمع بدلاً من اللغة نفسها.
قد يتم فتح كتابة العقود بلغات جديدة مثل Rust/C، ولكن لا يُلزم بالترحيل.
تكاليف التشغيل والأداء:
زيادة كفاءة التنفيذ ستؤدي إلى زيادة الحد الأقصى للغاز وتقليل التكاليف.
قد تقلل عقود RISC-V من الاعتماد على العقود المسبقة التجهيز، ونموذج الغاز أقرب إلى تكلفة إثبات ZK.
التوافق البيئي والتنمية:
يمكن للعقود الحالية العمل بشكل مستمر خلال فترة وجود VM المزدوجة، وسيتم اعتماد العقود الجديدة تدريجياً باستخدام RISC-V.
يجب أن تدعم البنية التحتية تنسيق التعليمات البرمجية الجديد، مما قد يؤدي إلى تغييرات في التوافق بين الكتل (مثل مسألة بقاء أو مغادرة BSC وPolygon).
الأمان والاستقرار:
يجب اختبار الهيكل الجديد على نطاق واسع والتحقق منه بشكل رسمي لتعزيز موثوقية البروتوكول.
تساعد الطبقة التنفيذية الأكثر بساطة في التدقيق والتحكم في سطح الهجوم.
الخاتمة
اقترح فيتاليك استبدال EVM الإيثيريوم بـ RISC-V، مما يمثل تفكيرًا عميقًا من الإيثيريوم حول حدود الأداء المستقبلية وبساطة البروتوكول. لا يزال هذا الاقتراح في مرحلة المناقشة المبكرة، ومن المتوقع أن يكون التنفيذ عملية تستغرق عدة سنوات، تتطلب التغلب على تحديات متعددة من الناحية التقنية والمجتمعية والبيئية. إنه ليس إلغاءً للخطة الحالية، بل هو تعزيز للأساسيات، وإعداد للمستقبل.
كما قال فيتاليك: "لتحقيق تحسين على نطاق واسع، قد تكون هذه التغييرات الجذرية هي الطريق الوحيد القابل للتطبيق."
يمكننا اعتبارها رهانًا على المستقبل ، وأيضًا استكشافًا عميقًا حول "ما إذا كان من المجدي إعادة تشكيل الأساس".