Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно запропонував довгострокову пропозицію в спільноті Ethereum Magicians: замінити поточну віртуальну машину виконання (EVM) на відкриту архітектуру команд RISC-V. Він порівняв цю концепцію з Beam Chain на рівні консенсусу, вважаючи, що це є потенційно єдиним шляхом досягнення прориву в продуктивності рівня виконання та спрощення логіки протоколу. Особливо в аспекті ефективності нульових знань (ZK Proof), Віталік очікує, що заміна EVM може забезпечити до 100 разів більше оптимізації. Ця пропозиція спрямована на вирішення поточних проблем Ethereum у таких аспектах, як ефективність ZK-доказів, складність побудови блоків, доступність даних та ін.
Ця стаття простими словами пояснить мотиви, технічні деталі, шляхи реалізації та виклики цієї пропозиції, розгляне її вплив на існуючі шляхи розширення Ethereum, а також відгуки спільноти та подібні спроби.
Одне. Поточні обмеження EVM та переваги RISC-V
Проблема EVM:
Стара архітектура: EVM використовує 256-бітну стекову структуру, що несумісна з сучасними ЦП, що призводить до низької ефективності при виконанні ZK-EVM.
Блокчейн ZK: як зазначено в Succinct, приблизно половина ресурсів ZK-EVM використовується для виконання самого EVM, що обмежує ефективність ZK-доказів.
Погане обслуговування: за багато років накопичення складних функцій, хаос у стандартах, таких як важкість скасування SELFDESTRUCT.
Обмежена розробка: нестандартні набори команд обмежують підтримку між мовами, основні мови важко ефективно компілювати в байт-код EVM.
Переваги RISC-V:
Висока продуктивність: RISC-V є спрощеним набором інструкцій справжнього ЦП, дружнім до апаратного забезпечення, який можна використовувати для JIT-оптимізації чи навіть апаратного прискорення.
Оптимізація ZK: Генерація схем для інструкцій RISC-V безпосередньо в ZK-доказах є простішою, ніж доказування операцій EVM.
Зрілість інструментального ланцюга: підтримка основних мов, таких як Rust/C/C++, знижує бар'єри для розробки та розширює екосистему.
Універсальні стандарти: вже були прийняті такі Блокчейни, як Nervos CKB, мають успішні приклади.
Віталік зазначив, що замість компілювання EVM у RISC-V у ZK-EVM, краще безпосередньо використовувати RISC-V як архітектуру виконання контрактів, що суттєво підвищить ефективність виконання та потенціал масштабування.
Два. Шляхи заміни та виклики: як мігрувати з EVM?
Три варіанти заміни:
Два віртуальних машини одночасно (найбільш консервативний варіант): EVM і RISC-V працюють паралельно, нові контракти можуть обирати RISC-V, забезпечуючи сумісність під час перехідного періоду.
Рішення інтерпретатора на блокчейні (радикальне): всі контракти EVM виконуються через інтерпретацію контрактів RISC-V на блокчейні.
Механізм плагінів інтерпретатора (компроміс): робити інтерпретатор елементом протоколу, що дозволяє в подальшому вставляти інші VM (наприклад, Move).
Технічні виклики, що стоять перед реалізацією:
Ризик зниження виконавчої продуктивності: RISC-V необхідно моделювати на чипах x86, що може призвести до початкової ефективності, нижчої за оптимізовану EVM.
Ціну газу потрібно переробити: потрібно визначити нову модель газу для інструкцій RISC-V, щоб забезпечити справедливість та безпеку.
Інструменти для розробки: потрібно оновити компілятор, налагоджувач, інструменти для перевірки безпеки, підтримка байт-коду RISC-V.
Проблема сумісності при міграції: частина контрактів залежить від EVM-особливостей, тому міграцію необхідно обережно проектувати з урахуванням сумісного рівня або механізму відкату.
Віталік схиляється до варіанту один як перехідного шляху та обіцяє, що нові та старі контракти залишаться взаємодіючими, забезпечуючи незмінний досвід для розробників та безвідчутне оновлення для користувачів.
Третє. Вплив на існуючі маршрути розширення: чи може RISC-V замінити L 2, розподіл даних тощо?
Відповідь негативна: RISC-V є оптимізацією інфраструктури, яка не замінить існуючі шляхи розширення.
Шар 2：
Rollup все ще є основним засобом масштабування Ethereum, RISC-V підвищує ефективність обробки L 1 та продуктивність ZK верифікації, а не безпосередньо розширює пропускну здатність.
Швидша верифікація L 1 допоможе Rollup знизити витрати та прискорити подачу даних, підвищуючи загальну масштабованість.
Дані шардінгу та EIP-4844:
Проблему доступності даних все ще потрібно вирішити за допомогою EIP-4844 (blob) та Danksharding, RISC-V не впливає на обсяги даних в Блокчейні.
Зміна архітектури не змінює вимоги до зберігання даних L 1.
FaaS、MEV:
Не залежить від архітектури віртуальної машини і не буде втрачене через просування RISC-V.
Підсумок: RISC-V - це «заміна двигуна», L 2/шарування - це «розширення мережі», обидва виміри різні, але паралельні.
Чотири, зворотній зв'язок від спільноти та відповідні спроби
Розбіжності в спільноті:
Прихильники: вважають, що це необхідне стратегічне оновлення для подолання викликів продуктивності, таких як Solana/Sui, що допоможе залучити традиційних розробників.
Консерватори: стурбовані труднощами впровадження, історичним тягарем, великими витратами на оновлення екологічних інструментів, ставлять під сумнів співвідношення витрат і вигод.
Подібні проекти для посилання:
Move VM（Aptos/Sui）：Новий ресурсно-орієнтований VM, з сильною безпекою мови, але не сумісний з EVM.
FuelVM: нова віртуальна машина, розроблена для паралельної обробки, в комплекті з мовою Sway, має обмежену сумісність.
WASM（Stylus）：впровадження WASM як мови контрактів у L 2, вже реалізовано в Arbitrum, має реальну досяжність.
Nervos CKB: Використання RISC-V в основній мережі як приклад віртуальної машини для смарт-контрактів, що надає практичну довідку для Ethereum.
Віталік висловив думку, що пропозиція RISC-V не означає відмову від інших варіантів, він вважає, що в майбутньому механізми інтерпретації також можуть бути використані для вставки таких VM, як Move, WASM, для побудови різноманітного екосистеми виконання.
П'ять. Перспективи майбутнього: якщо Ethereum перейде на RISC-V
Досвід розробника:
Мови, такі як Solidity/Vyper, все ще можна використовувати, змінилася лише задня частина компілятора, а не сама мова.
Можливо, буде відкрито нові мови, такі як Rust/C для написання контрактів, але примусова міграція не буде обов'язковою.
Витрати на експлуатацію та продуктивність:
Покращення ефективності виконання призведе до вищого ліміту Gas та нижчих витрат.
Контракти RISC-V можуть зменшити залежність від попередньо скомпільованих контрактів, модель Gas більш наближена до витрат на ZK-докази.
Екологічна сумісність та розвиток:
Протягом періоду співіснування двох VM існуючі контракти можуть продовжувати працювати, нові контракти поступово переходять на RISC-V.
Інфраструктура має підтримувати новий формат байт-коду, що може призвести до змін у міжланковій сумісності (наприклад, питання залишення або відмови BSC, Polygon).
Безпека та стабільність:
Нова архітектура потребує широкого тестування та формалізованої верифікації для підвищення надійності протоколу.
Більш простий виконавчий рівень сприяє аудитам та контролю над атакувальними площинами.
Заключення
Пропозиція Віталіка замінити Ethereum EVM на RISC-V відображає глибокі роздуми Ethereum про майбутні обмеження продуктивності та простоту протоколу. Пропозиція все ще перебуває на ранніх стадіях обговорення, і очікується, що її реалізація буде багаторічним процесом, який охоплюватиме численні технічні, громадські та екологічні проблеми. Йдеться не про те, щоб перевернути існуючий курс, а про зміцнення фундаменту та підготовку до майбутнього.
Як сказав Віталік: «Щоб досягти підвищення на порядок, ця радикальна зміна може бути єдиним можливим шляхом.»
Ми можемо розглядати це як ставку на майбутнє, а також як глибоке дослідження питання «Чи варто перетворювати основу?».
Контент має виключно довідковий характер і не є запрошенням до участі або пропозицією. Інвестиційні, податкові чи юридичні консультації не надаються. Перегляньте Відмову від відповідальності , щоб дізнатися більше про ризики.
Радикальна концепція Віталіка: що означає заміна EVM Ethereum на RISC-V?
Автор: GaryMa У 吴 говорить про Блокчейн
Вступ
Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно запропонував довгострокову пропозицію в спільноті Ethereum Magicians: замінити поточну віртуальну машину виконання (EVM) на відкриту архітектуру команд RISC-V. Він порівняв цю концепцію з Beam Chain на рівні консенсусу, вважаючи, що це є потенційно єдиним шляхом досягнення прориву в продуктивності рівня виконання та спрощення логіки протоколу. Особливо в аспекті ефективності нульових знань (ZK Proof), Віталік очікує, що заміна EVM може забезпечити до 100 разів більше оптимізації. Ця пропозиція спрямована на вирішення поточних проблем Ethereum у таких аспектах, як ефективність ZK-доказів, складність побудови блоків, доступність даних та ін.
Ця стаття простими словами пояснить мотиви, технічні деталі, шляхи реалізації та виклики цієї пропозиції, розгляне її вплив на існуючі шляхи розширення Ethereum, а також відгуки спільноти та подібні спроби.
Одне. Поточні обмеження EVM та переваги RISC-V
Проблема EVM:
Стара архітектура: EVM використовує 256-бітну стекову структуру, що несумісна з сучасними ЦП, що призводить до низької ефективності при виконанні ZK-EVM.
Блокчейн ZK: як зазначено в Succinct, приблизно половина ресурсів ZK-EVM використовується для виконання самого EVM, що обмежує ефективність ZK-доказів.
Погане обслуговування: за багато років накопичення складних функцій, хаос у стандартах, таких як важкість скасування SELFDESTRUCT.
Обмежена розробка: нестандартні набори команд обмежують підтримку між мовами, основні мови важко ефективно компілювати в байт-код EVM.
Переваги RISC-V:
Висока продуктивність: RISC-V є спрощеним набором інструкцій справжнього ЦП, дружнім до апаратного забезпечення, який можна використовувати для JIT-оптимізації чи навіть апаратного прискорення.
Оптимізація ZK: Генерація схем для інструкцій RISC-V безпосередньо в ZK-доказах є простішою, ніж доказування операцій EVM.
Зрілість інструментального ланцюга: підтримка основних мов, таких як Rust/C/C++, знижує бар'єри для розробки та розширює екосистему.
Універсальні стандарти: вже були прийняті такі Блокчейни, як Nervos CKB, мають успішні приклади.
Віталік зазначив, що замість компілювання EVM у RISC-V у ZK-EVM, краще безпосередньо використовувати RISC-V як архітектуру виконання контрактів, що суттєво підвищить ефективність виконання та потенціал масштабування.
Два. Шляхи заміни та виклики: як мігрувати з EVM?
Три варіанти заміни:
Два віртуальних машини одночасно (найбільш консервативний варіант): EVM і RISC-V працюють паралельно, нові контракти можуть обирати RISC-V, забезпечуючи сумісність під час перехідного періоду.
Рішення інтерпретатора на блокчейні (радикальне): всі контракти EVM виконуються через інтерпретацію контрактів RISC-V на блокчейні.
Механізм плагінів інтерпретатора (компроміс): робити інтерпретатор елементом протоколу, що дозволяє в подальшому вставляти інші VM (наприклад, Move).
Технічні виклики, що стоять перед реалізацією:
Ризик зниження виконавчої продуктивності: RISC-V необхідно моделювати на чипах x86, що може призвести до початкової ефективності, нижчої за оптимізовану EVM.
Ціну газу потрібно переробити: потрібно визначити нову модель газу для інструкцій RISC-V, щоб забезпечити справедливість та безпеку.
Безпечний пісочниця: обмеження системних викликів, запобігання самозміни коду, гарантування детермінованого виконання.
Інструменти для розробки: потрібно оновити компілятор, налагоджувач, інструменти для перевірки безпеки, підтримка байт-коду RISC-V.
Проблема сумісності при міграції: частина контрактів залежить від EVM-особливостей, тому міграцію необхідно обережно проектувати з урахуванням сумісного рівня або механізму відкату.
Віталік схиляється до варіанту один як перехідного шляху та обіцяє, що нові та старі контракти залишаться взаємодіючими, забезпечуючи незмінний досвід для розробників та безвідчутне оновлення для користувачів.
Третє. Вплив на існуючі маршрути розширення: чи може RISC-V замінити L 2, розподіл даних тощо?
Відповідь негативна: RISC-V є оптимізацією інфраструктури, яка не замінить існуючі шляхи розширення.
Шар 2：
Rollup все ще є основним засобом масштабування Ethereum, RISC-V підвищує ефективність обробки L 1 та продуктивність ZK верифікації, а не безпосередньо розширює пропускну здатність.
Швидша верифікація L 1 допоможе Rollup знизити витрати та прискорити подачу даних, підвищуючи загальну масштабованість.
Дані шардінгу та EIP-4844:
Проблему доступності даних все ще потрібно вирішити за допомогою EIP-4844 (blob) та Danksharding, RISC-V не впливає на обсяги даних в Блокчейні.
Зміна архітектури не змінює вимоги до зберігання даних L 1.
FaaS、MEV:
Не залежить від архітектури віртуальної машини і не буде втрачене через просування RISC-V.
Підсумок: RISC-V - це «заміна двигуна», L 2/шарування - це «розширення мережі», обидва виміри різні, але паралельні.
Чотири, зворотній зв'язок від спільноти та відповідні спроби
Розбіжності в спільноті:
Прихильники: вважають, що це необхідне стратегічне оновлення для подолання викликів продуктивності, таких як Solana/Sui, що допоможе залучити традиційних розробників.
Консерватори: стурбовані труднощами впровадження, історичним тягарем, великими витратами на оновлення екологічних інструментів, ставлять під сумнів співвідношення витрат і вигод.
Подібні проекти для посилання:
Move VM（Aptos/Sui）：Новий ресурсно-орієнтований VM, з сильною безпекою мови, але не сумісний з EVM.
FuelVM: нова віртуальна машина, розроблена для паралельної обробки, в комплекті з мовою Sway, має обмежену сумісність.
WASM（Stylus）：впровадження WASM як мови контрактів у L 2, вже реалізовано в Arbitrum, має реальну досяжність.
Nervos CKB: Використання RISC-V в основній мережі як приклад віртуальної машини для смарт-контрактів, що надає практичну довідку для Ethereum.
Віталік висловив думку, що пропозиція RISC-V не означає відмову від інших варіантів, він вважає, що в майбутньому механізми інтерпретації також можуть бути використані для вставки таких VM, як Move, WASM, для побудови різноманітного екосистеми виконання.
П'ять. Перспективи майбутнього: якщо Ethereum перейде на RISC-V
Досвід розробника:
Мови, такі як Solidity/Vyper, все ще можна використовувати, змінилася лише задня частина компілятора, а не сама мова.
Можливо, буде відкрито нові мови, такі як Rust/C для написання контрактів, але примусова міграція не буде обов'язковою.
Витрати на експлуатацію та продуктивність:
Покращення ефективності виконання призведе до вищого ліміту Gas та нижчих витрат.
Контракти RISC-V можуть зменшити залежність від попередньо скомпільованих контрактів, модель Gas більш наближена до витрат на ZK-докази.
Екологічна сумісність та розвиток:
Протягом періоду співіснування двох VM існуючі контракти можуть продовжувати працювати, нові контракти поступово переходять на RISC-V.
Інфраструктура має підтримувати новий формат байт-коду, що може призвести до змін у міжланковій сумісності (наприклад, питання залишення або відмови BSC, Polygon).
Безпека та стабільність:
Нова архітектура потребує широкого тестування та формалізованої верифікації для підвищення надійності протоколу.
Більш простий виконавчий рівень сприяє аудитам та контролю над атакувальними площинами.
Заключення
Пропозиція Віталіка замінити Ethereum EVM на RISC-V відображає глибокі роздуми Ethereum про майбутні обмеження продуктивності та простоту протоколу. Пропозиція все ще перебуває на ранніх стадіях обговорення, і очікується, що її реалізація буде багаторічним процесом, який охоплюватиме численні технічні, громадські та екологічні проблеми. Йдеться не про те, щоб перевернути існуючий курс, а про зміцнення фундаменту та підготовку до майбутнього.
Як сказав Віталік: «Щоб досягти підвищення на порядок, ця радикальна зміна може бути єдиним можливим шляхом.»
Ми можемо розглядати це як ставку на майбутнє, а також як глибоке дослідження питання «Чи варто перетворювати основу?».