مؤسس الإيثيريوم المشارك فيتاليك بوترين اقترح مؤخرًا اقتراحًا طويل الأجل في مجتمع Ethereum Magicians: استبدال جهاز التنفيذ الافتراضي الحالي (EVM) بمجموعة تعليمات RISC-V مفتوحة المصدر. قارن هذا التصور بسلسلة Beam في طبقة الإجماع، معتبرًا أنه الطريق المحتمل الوحيد لتحقيق اختراق في أداء طبقة التنفيذ وتبسيط منطق البروتوكول. خاصة في ما يتعلق بكفاءة إثبات المعرفة الصفرية (ZK Proof)، توقع فيتاليك أنه من خلال استبدال EVM، يمكن تحقيق تحسينات تصل إلى 100 ضعف. يهدف هذا الاقتراح إلى معالجة المشكلات الحالية التي تواجه الإيثيريوم فيما يتعلق بكفاءة إثبات ZK، وتعقيد بناء الكتل، وتوفر البيانات.
ستقوم هذه المقالة بشرح دوافع الاقتراح، والتفاصيل التقنية، ومسار التنفيذ والتحديات بلغة بسيطة، وستستكشف تأثيره على مسار توسيع شبكة الإيثريوم الحالي، بالإضافة إلى مراجعة ردود الفعل من المجتمع والمحاولات المماثلة.
أ. قيود EVM الحالية ومزايا RISC-V
مشكلة EVM:
البنية القديمة: تستخدم EVM هيكلًا قائمًا على المكدس بعمق 256 بت، مما يجعلها غير متوافقة مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة، مما يؤدي إلى كفاءة منخفضة عند تنفيذ ZK-EVM.
زجاجة إثبات ZK: كما ذُكر 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، وعدم وجود معايير واضحة، مثل صعوبة إلغاء SELFDESTRUCT.
تطوير محدود: قيود مجموعة التعليمات غير القياسية تحد من الدعم عبر اللغات، ومن الصعب تجميع اللغات الرئيسية بكفاءة إلى بايت كود EVM.
مزايا RISC-V:
كفاءة الأداء: RISC-V هو مجموعة التعليمات المبسطة لوحدات المعالجة المركزية الحقيقية، صديقة للأجهزة، ويمكن استخدامها في تحسين JIT وحتى التسريع بالأجهزة.
تحسين ZK: توليد الدوائر مباشرة من تعليمات RISC-V في إثبات ZK، أسهل من إثبات عمليات EVM.
سلسلة الأدوات ناضجة: تدعم لغات البرمجة السائدة مثل Rust و C و C++، مما يقلل من متطلبات 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 تنفيذ العقود، مما يعزز بشكل جذري كفاءة التنفيذ وإمكانيات التوسع.
ثانياً، مسارات واستبدالات التحديات: كيف ننتقل من EVM؟
ثلاثة خيارات للاستبدال:
تشغيل مزدوج لـ VM (الأكثر تحفظًا): تعمل EVM و RISC-V بشكل متوازي، يمكن للعقود الجديدة اختيار RISC-V، لضمان التوافق خلال فترة الانتقال.
حل المفسر على البلوكتشين (متطرف): يتم تنفيذ جميع عقود EVM بواسطة عقود RISC-V على البلوكتشين.
آلية ملحق المترجم (تسوية): يتم استخدام المترجم كعنصر بروتوكول، مما يسمح بإدراج VM أخرى في المستقبل (مثل Move).
التحديات التقنية التي تواجه التنفيذ:
مخاطر فقدان أداء التنفيذ: يحتاج RISC-V إلى محاكاة التنفيذ على رقائق x86، وقد تكون الكفاءة في البداية أقل من EVM المحسّنة.
يجب إعادة بناء تسعير الغاز: يجب تحديد نموذج غاز جديد لتعليمات RISC-V لضمان العدالة والأمان.
تصميم صندوق الأمان: تقييد استدعاءات النظام، منع تعديل الشيفرة الذاتية، ضمان التنفيذ الحتمي.
أدوات التطوير المتوافقة: تحتاج إلى تحديث المترجم، وأداة التصحيح، وأدوات التدقيق الأمني، لدعم بايت كود RISC-V.
مسألة توافق الهجرة: تعتمد بعض العقود على ميزات EVM، ويجب تصميم طبقة التوافق أو آلية التراجع بعناية أثناء الهجرة.
يميل فيتاليك إلى الخيار الأول كمسار انتقالي، ويعد بأن العقود القديمة والجديدة ستظل متوافقة، مما يضمن تجربة المطورين دون تغيير، وترقية غير محسوسة للمستخدمين.
ثالثًا، تأثير على مسار التوسع الحالي: هل ستستبدل RISC-V L2، وتقسيم البيانات، وما إلى ذلك؟
الإجابة هي لا: RISC-V هو تحسين في البنية التحتية، لن يحل محل مسارات التوسع الحالية.
الطبقة 2:
لا يزال Rollup هو القوة الدافعة الرئيسية لتوسيع Ethereum، بينما يركز RISC-V على تحسين كفاءة معالجة L1 وأداء التحقق من ZK، وليس توسيع القدرة الاستيعابية مباشرة.
يمكن أن تساعد عملية التحقق الأسرع من المستوى الأول (L1) على تقليل تكاليف Rollup وتسريع عملية تقديم البيانات، مما يعزز القابلية للتوسع بشكل عام.
تقسيم البيانات و EIP-4844:
لا يزال من الضروري حل عنق الزجاجة في توفر البيانات من خلال EIP-4844 (blob) و Danksharding، ولا تؤثر RISC-V على سعة البيانات على البلوكتشين.
إن تنفيذ تغييرات الهيكل لا يغير متطلبات تخزين البيانات في L1.
FaaS、MEV:
غير مرتبط بهندسة الآلة الافتراضية، ولن يفشل بسبب تقدم RISC-V.
ملخص: RISC-V هو "تبديل المحرك"، و L2/التجزئة هو "شبكة توسيع الطرق"، البعدين مختلفين، ومتوازيين دون تعارض.
أربعة، ملاحظات المجتمع والمحاولات ذات الصلة
اختلافات المجتمع:
الداعمون: يرون أن هذه ترقية استراتيجية ضرورية للتعامل مع تحديات الأداء مثل سولانا/سوي، وهي تساعد في جذب المطورين التقليديين.
المحافظون: قلقون بشأن صعوبة التنفيذ ، والأمتعة التاريخية ، والتكلفة العالية لتحديث سلسلة الأدوات البيئية ، فإنهم يشككون في نسبة المدخلات إلى المخرجات للموارد.
مشاريع مشابهة للإشارة:
تحريك VM (Aptos/Sui): VM جديد موجه للموارد، مع أمان لغوي قوي، لكنه غير متوافق مع EVM.
FuelVM: آلة افتراضية جديدة مصممة للمعالجة المتوازية، مع لغة Sway، بمتوافقية محدودة.
WASM (Stylus): تم إدخال WASM كلغة عقود في L2، وقد تم تحقيق ذلك بالفعل في Arbitrum، مما يدل على جدوى واقعية.
Nervos CKB: استخدم الشبكة الرئيسية RISC-V كنموذج لآلة العقود الذكية، مما يوفر مرجعًا عمليًا لإيثريوم.
فيتاليك قدم RISC-V لا يعني رفض خيارات أخرى، إنه يعتقد أن آليات المفسر المستقبلية يمكن استخدامها لإدخال VM مثل Move و WASM، لبناء بيئة تنفيذ متعددة.
خمسة، آفاق التأثير المستقبلية: إذا انتقل الإيثيريوم إلى RISC-V
تجربة المطورين:
تظل لغات مثل Solidity/Vyper قابلة للاستخدام، حيث يتغير الجزء الخلفي من المترجم وليس اللغة نفسها.
قد يتم فتح كتابة العقود بلغات جديدة مثل Rust/C، ولكن لن يتم فرض الانتقال.
تكاليف التشغيل والأداء:
زيادة كفاءة التنفيذ ستؤدي إلى حد أعلى من الغاز وتكاليف أقل.
قد يقلل عقد RISC-V من الاعتماد على العقود المسبقة الترجمة، ويكون نموذج الغاز أقرب إلى تكلفة إثبات ZK.
التوافق البيئي والتنمية:
يمكن تشغيل العقود الحالية خلال فترة التعايش بين VM المزدوجة، وسيتم اعتماد العقود الجديدة تدريجياً على 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:
يحتاج الهيكل الجديد إلى اختبار واسع والتحقق الرسمي، لرفع موثوقية البروتوكول.
إن وجود طبقة تنفيذ أكثر بساطة يساعد في التدقيق والتحكم في مساحة الهجوم.
خاتمه
اقترح فيتاليك استبدال EVM الخاصة بالإيثيريوم بـ RISC-V، مما يمثل تفكيرًا عميقًا للإيثيريوم حول حدود الأداء المستقبلية وبساطة البروتوكول. لا يزال هذا الاقتراح في مرحلة المناقشة المبكرة، ومن المتوقع أن تكون عملية التنفيذ تستغرق عدة سنوات، مع ضرورة التغلب على تحديات تقنية ومجتمعية وبيئية متعددة. إنه ليس لإسقاط المسار الحالي، بل لتعزيز الأساس، والاستعداد للمستقبل.
كما قال فيتاليك: "لتحقيق زيادة كبيرة في الحجم، قد يكون هذا التغيير الجذري هو الطريق الوحيد الممكن."
يمكننا أن نعتبرها رهانًا على المستقبل ، كما أنها استكشاف عميق حول "ما إذا كانت البنية التحتية تستحق إعادة البناء".
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.
الرؤية الجذرية لفيتاليك: ماذا يعني استبدال EVM الخاص بإيثريوم بـ RISC-V؟
المؤلف | GaryMa 吴 قال عن البلوكتشين
مقدمة
مؤسس الإيثيريوم المشارك فيتاليك بوترين اقترح مؤخرًا اقتراحًا طويل الأجل في مجتمع Ethereum Magicians: استبدال جهاز التنفيذ الافتراضي الحالي (EVM) بمجموعة تعليمات RISC-V مفتوحة المصدر. قارن هذا التصور بسلسلة Beam في طبقة الإجماع، معتبرًا أنه الطريق المحتمل الوحيد لتحقيق اختراق في أداء طبقة التنفيذ وتبسيط منطق البروتوكول. خاصة في ما يتعلق بكفاءة إثبات المعرفة الصفرية (ZK Proof)، توقع فيتاليك أنه من خلال استبدال EVM، يمكن تحقيق تحسينات تصل إلى 100 ضعف. يهدف هذا الاقتراح إلى معالجة المشكلات الحالية التي تواجه الإيثيريوم فيما يتعلق بكفاءة إثبات ZK، وتعقيد بناء الكتل، وتوفر البيانات.
ستقوم هذه المقالة بشرح دوافع الاقتراح، والتفاصيل التقنية، ومسار التنفيذ والتحديات بلغة بسيطة، وستستكشف تأثيره على مسار توسيع شبكة الإيثريوم الحالي، بالإضافة إلى مراجعة ردود الفعل من المجتمع والمحاولات المماثلة.
أ. قيود EVM الحالية ومزايا RISC-V
مشكلة EVM:
البنية القديمة: تستخدم EVM هيكلًا قائمًا على المكدس بعمق 256 بت، مما يجعلها غير متوافقة مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة، مما يؤدي إلى كفاءة منخفضة عند تنفيذ ZK-EVM.
زجاجة إثبات ZK: كما ذُكر 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، وعدم وجود معايير واضحة، مثل صعوبة إلغاء SELFDESTRUCT.
تطوير محدود: قيود مجموعة التعليمات غير القياسية تحد من الدعم عبر اللغات، ومن الصعب تجميع اللغات الرئيسية بكفاءة إلى بايت كود EVM.
مزايا RISC-V:
كفاءة الأداء: RISC-V هو مجموعة التعليمات المبسطة لوحدات المعالجة المركزية الحقيقية، صديقة للأجهزة، ويمكن استخدامها في تحسين JIT وحتى التسريع بالأجهزة.
تحسين ZK: توليد الدوائر مباشرة من تعليمات RISC-V في إثبات ZK، أسهل من إثبات عمليات EVM.
سلسلة الأدوات ناضجة: تدعم لغات البرمجة السائدة مثل Rust و C و C++، مما يقلل من متطلبات 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 تنفيذ العقود، مما يعزز بشكل جذري كفاءة التنفيذ وإمكانيات التوسع.
ثانياً، مسارات واستبدالات التحديات: كيف ننتقل من EVM؟
ثلاثة خيارات للاستبدال:
تشغيل مزدوج لـ VM (الأكثر تحفظًا): تعمل EVM و RISC-V بشكل متوازي، يمكن للعقود الجديدة اختيار RISC-V، لضمان التوافق خلال فترة الانتقال.
حل المفسر على البلوكتشين (متطرف): يتم تنفيذ جميع عقود EVM بواسطة عقود RISC-V على البلوكتشين.
آلية ملحق المترجم (تسوية): يتم استخدام المترجم كعنصر بروتوكول، مما يسمح بإدراج VM أخرى في المستقبل (مثل Move).
التحديات التقنية التي تواجه التنفيذ:
مخاطر فقدان أداء التنفيذ: يحتاج RISC-V إلى محاكاة التنفيذ على رقائق x86، وقد تكون الكفاءة في البداية أقل من EVM المحسّنة.
يجب إعادة بناء تسعير الغاز: يجب تحديد نموذج غاز جديد لتعليمات RISC-V لضمان العدالة والأمان.
تصميم صندوق الأمان: تقييد استدعاءات النظام، منع تعديل الشيفرة الذاتية، ضمان التنفيذ الحتمي.
أدوات التطوير المتوافقة: تحتاج إلى تحديث المترجم، وأداة التصحيح، وأدوات التدقيق الأمني، لدعم بايت كود RISC-V.
مسألة توافق الهجرة: تعتمد بعض العقود على ميزات EVM، ويجب تصميم طبقة التوافق أو آلية التراجع بعناية أثناء الهجرة.
يميل فيتاليك إلى الخيار الأول كمسار انتقالي، ويعد بأن العقود القديمة والجديدة ستظل متوافقة، مما يضمن تجربة المطورين دون تغيير، وترقية غير محسوسة للمستخدمين.
ثالثًا، تأثير على مسار التوسع الحالي: هل ستستبدل RISC-V L2، وتقسيم البيانات، وما إلى ذلك؟
الإجابة هي لا: RISC-V هو تحسين في البنية التحتية، لن يحل محل مسارات التوسع الحالية.
الطبقة 2:
لا يزال Rollup هو القوة الدافعة الرئيسية لتوسيع Ethereum، بينما يركز RISC-V على تحسين كفاءة معالجة L1 وأداء التحقق من ZK، وليس توسيع القدرة الاستيعابية مباشرة.
يمكن أن تساعد عملية التحقق الأسرع من المستوى الأول (L1) على تقليل تكاليف Rollup وتسريع عملية تقديم البيانات، مما يعزز القابلية للتوسع بشكل عام.
تقسيم البيانات و EIP-4844:
لا يزال من الضروري حل عنق الزجاجة في توفر البيانات من خلال EIP-4844 (blob) و Danksharding، ولا تؤثر RISC-V على سعة البيانات على البلوكتشين.
إن تنفيذ تغييرات الهيكل لا يغير متطلبات تخزين البيانات في L1.
FaaS、MEV:
غير مرتبط بهندسة الآلة الافتراضية، ولن يفشل بسبب تقدم RISC-V.
ملخص: RISC-V هو "تبديل المحرك"، و L2/التجزئة هو "شبكة توسيع الطرق"، البعدين مختلفين، ومتوازيين دون تعارض.
أربعة، ملاحظات المجتمع والمحاولات ذات الصلة
اختلافات المجتمع:
الداعمون: يرون أن هذه ترقية استراتيجية ضرورية للتعامل مع تحديات الأداء مثل سولانا/سوي، وهي تساعد في جذب المطورين التقليديين.
المحافظون: قلقون بشأن صعوبة التنفيذ ، والأمتعة التاريخية ، والتكلفة العالية لتحديث سلسلة الأدوات البيئية ، فإنهم يشككون في نسبة المدخلات إلى المخرجات للموارد.
مشاريع مشابهة للإشارة:
تحريك VM (Aptos/Sui): VM جديد موجه للموارد، مع أمان لغوي قوي، لكنه غير متوافق مع EVM.
FuelVM: آلة افتراضية جديدة مصممة للمعالجة المتوازية، مع لغة Sway، بمتوافقية محدودة.
WASM (Stylus): تم إدخال WASM كلغة عقود في L2، وقد تم تحقيق ذلك بالفعل في Arbitrum، مما يدل على جدوى واقعية.
Nervos CKB: استخدم الشبكة الرئيسية RISC-V كنموذج لآلة العقود الذكية، مما يوفر مرجعًا عمليًا لإيثريوم.
فيتاليك قدم RISC-V لا يعني رفض خيارات أخرى، إنه يعتقد أن آليات المفسر المستقبلية يمكن استخدامها لإدخال VM مثل Move و WASM، لبناء بيئة تنفيذ متعددة.
خمسة، آفاق التأثير المستقبلية: إذا انتقل الإيثيريوم إلى RISC-V
تجربة المطورين:
تظل لغات مثل Solidity/Vyper قابلة للاستخدام، حيث يتغير الجزء الخلفي من المترجم وليس اللغة نفسها.
قد يتم فتح كتابة العقود بلغات جديدة مثل Rust/C، ولكن لن يتم فرض الانتقال.
تكاليف التشغيل والأداء:
زيادة كفاءة التنفيذ ستؤدي إلى حد أعلى من الغاز وتكاليف أقل.
قد يقلل عقد RISC-V من الاعتماد على العقود المسبقة الترجمة، ويكون نموذج الغاز أقرب إلى تكلفة إثبات ZK.
التوافق البيئي والتنمية:
يمكن تشغيل العقود الحالية خلال فترة التعايش بين VM المزدوجة، وسيتم اعتماد العقود الجديدة تدريجياً على 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:
يحتاج الهيكل الجديد إلى اختبار واسع والتحقق الرسمي، لرفع موثوقية البروتوكول.
إن وجود طبقة تنفيذ أكثر بساطة يساعد في التدقيق والتحكم في مساحة الهجوم.
خاتمه
اقترح فيتاليك استبدال EVM الخاصة بالإيثيريوم بـ RISC-V، مما يمثل تفكيرًا عميقًا للإيثيريوم حول حدود الأداء المستقبلية وبساطة البروتوكول. لا يزال هذا الاقتراح في مرحلة المناقشة المبكرة، ومن المتوقع أن تكون عملية التنفيذ تستغرق عدة سنوات، مع ضرورة التغلب على تحديات تقنية ومجتمعية وبيئية متعددة. إنه ليس لإسقاط المسار الحالي، بل لتعزيز الأساس، والاستعداد للمستقبل.
كما قال فيتاليك: "لتحقيق زيادة كبيرة في الحجم، قد يكون هذا التغيير الجذري هو الطريق الوحيد الممكن."
يمكننا أن نعتبرها رهانًا على المستقبل ، كما أنها استكشاف عميق حول "ما إذا كانت البنية التحتية تستحق إعادة البناء".
مرجع المصدر: