Pendiri bersama Ethereum, Vitalik Buterin, baru-baru ini mengajukan proposal jangka panjang di komunitas Ethereum Magicians: mengganti mesin virtual lapisan eksekusi saat ini (EVM) dengan arsitektur set instruksi RISC-V sumber terbuka. Ia membandingkan ide ini dengan Beam Chain di lapisan konsensus, percaya bahwa ini adalah satu-satunya jalan potensial untuk mencapai terobosan kinerja lapisan eksekusi dan menyederhanakan logika protokol. Terutama dalam hal efisiensi bukti tanpa pengetahuan (ZK Proof), Vitalik memperkirakan bahwa dengan mengganti EVM, dapat dicapai peningkatan optimasi hingga 100 kali. Proposal ini bertujuan untuk mengatasi masalah bottleneck saat ini di Ethereum dalam hal efisiensi bukti ZK, kompleksitas pembangunan blok, dan ketersediaan data.
Artikel ini akan menjelaskan dengan bahasa yang sederhana motivasi, rincian teknis, jalur implementasi dan tantangan dari proposal tersebut, serta membahas pengaruhnya terhadap rute skalabilitas Ethereum yang ada, dan meninjau reaksi komunitas serta upaya serupa.
Satu, Keterbatasan EVM saat ini dan Keunggulan RISC-V
Masalah EVM:
Arsitektur usang: EVM menggunakan struktur tumpukan 256 bit, yang tidak kompatibel dengan CPU modern, menyebabkan efisiensi rendah saat mengeksekusi ZK-EVM.
Tantangan bukti ZK: Seperti yang dijelaskan oleh Succinct, ZK-EVM menggunakan sekitar setengah sumber daya untuk mengeksekusi EVM itu sendiri, membatasi efisiensi bukti ZK.
Pemeliharaan yang buruk: Akumulasi fungsi kompleks selama bertahun-tahun, norma yang tidak teratur, seperti SELFDESTRUCT yang sulit untuk dihapus.
Pengembangan terbatas: kumpulan instruksi non-standar membatasi dukungan lintas bahasa, bahasa utama sulit untuk dikompilasi secara efisien menjadi bytecode EVM.
Keunggulan RISC-V:
Kinerja tinggi: RISC-V adalah set instruksi yang disederhanakan untuk CPU nyata, ramah perangkat keras, dan dapat digunakan untuk optimasi JIT bahkan percepatan perangkat keras.
Optimasi ZK: Menghasilkan sirkuit untuk instruksi RISC-V langsung dalam bukti ZK, lebih sederhana dibandingkan dengan membuktikan operasi EVM.
Rantai alat yang matang: mendukung bahasa utama seperti Rust/C/C++, ambang pengembangan yang lebih rendah, ekosistem yang lebih luas.
Standar umum: Blockchain seperti Nervos CKB telah diadopsi, dengan kasus sukses.
Vitalik menunjukkan bahwa alih-alih mengompilasi EVM menjadi RISC-V di ZK-EVM, lebih baik langsung menggunakan RISC-V sebagai arsitektur eksekusi kontrak, yang secara fundamental meningkatkan efisiensi eksekusi dan potensi skalabilitas.
Dua, Jalur dan Tantangan Penggantian: Bagaimana cara migrasi dari EVM?
Tiga opsi penggantian:
Dual VM coexistence (most conservative): EVM dan RISC-V berjalan paralel, kontrak baru dapat memilih RISC-V, memastikan kompatibilitas selama periode transisi.
Solusi interpreter on-chain (radikal): Semua kontrak EVM dijalankan dengan kontrak RISC-V on-chain.
Mekanisme plugin interpreter (kompromi): menjadikan interpreter sebagai elemen protokol, memungkinkan memasukkan VM lain di masa depan (seperti Move).
Tantangan teknis yang dihadapi dalam implementasi:
Risiko penurunan kinerja eksekusi: RISC-V perlu disimulasikan pada chip x86, mungkin efisiensi awalnya lebih rendah dibandingkan EVM yang telah dioptimalkan.
Penilaian Gas perlu direkonstruksi: perlu mendefinisikan model Gas baru untuk instruksi RISC-V, memastikan keadilan dan keamanan.
Desain kotak pasir yang aman: membatasi panggilan sistem, mencegah perubahan kode sendiri, memastikan eksekusi yang deterministik.
Alat pengembangan yang sesuai: Memerlukan pembaruan compiler, debugger, dan alat audit keamanan, mendukung bytecode RISC-V.
Masalah kompatibilitas migrasi: Beberapa kontrak bergantung pada fitur EVM, migrasi harus dirancang dengan hati-hati untuk lapisan kompatibilitas atau mekanisme fallback.
Vitalik cenderung memilih skema satu sebagai jalur transisi, dan berkomitmen bahwa kontrak lama dan baru akan tetap interoperabel, memastikan pengalaman pengembang tetap sama, dan pengguna tidak merasakan peningkatan.
Tiga, dampak pada rute perluasan yang ada: Apakah RISC-V akan menggantikan L2, pembagian data, dll?
Jawabannya adalah tidak: RISC-V adalah optimasi infrastruktur, tidak akan menggantikan jalur skala yang ada.
Layer 2：
Rollup masih merupakan kekuatan utama dalam perluasan Ethereum, RISC-V meningkatkan efisiensi pemrosesan L1 dan kinerja verifikasi ZK, bukan secara langsung memperluas throughput.
Verifikasi L1 yang lebih cepat dapat membantu Rollup untuk mengirimkan data dengan biaya yang lebih rendah dan lebih cepat, meningkatkan skalabilitas keseluruhan.
Data Sharding dan EIP-4844:
Kendala ketersediaan data masih perlu diatasi oleh EIP-4844 (blob) dan Danksharding, RISC-V tidak mempengaruhi kapasitas data di blockchain.
Perubahan arsitektur yang dieksekusi tidak mengubah kebutuhan penyimpanan data L1.
FaaS, MEV:
Tidak tergantung pada arsitektur mesin virtual dan tidak akan gagal karena kemajuan RISC-V.
Ringkasan: RISC-V adalah "mesin pengganti", L2/Pemisahan adalah "jaringan jalan", keduanya memiliki dimensi yang berbeda dan berjalan paralel.
Empat, Umpan Balik Komunitas dan Upaya Terkait
Perbedaan di komunitas:
Pendukung: percaya bahwa ini adalah peningkatan strategi yang diperlukan untuk mengatasi tantangan kinerja seperti Solana/Sui, dan membantu menarik pengembang tradisional.
Konservatif: khawatir tentang kesulitan implementasi, beban sejarah, biaya pembaruan alat ekologi yang besar, meragukan rasio pengeluaran sumber daya terhadap hasil.
Referensi proyek serupa:
Move VM (Aptos/Sui): Mesin virtual baru yang berorientasi sumber daya, dengan keamanan bahasa yang kuat, tetapi tidak kompatibel dengan EVM.
FuelVM: VM baru yang dirancang untuk pemrosesan paralel, dilengkapi dengan bahasa Sway, dengan kompatibilitas terbatas.
WASM (Stylus): Memperkenalkan WASM sebagai bahasa kontrak di L2, yang kini telah diimplementasikan di Arbitrum, dengan kelayakan praktis.
Nervos CKB: Menggunakan RISC-V sebagai VM kontrak di jaringan utama adalah preseden yang memberikan referensi praktis untuk Ethereum.
Vitalik mengemukakan bahwa RISC-V tidak berarti menolak opsi lain, dia percaya bahwa mekanisme interpreter di masa depan juga dapat digunakan untuk menyisipkan VM seperti Move, WASM, untuk membangun ekosistem eksekusi yang beragam.
Lima, Proyeksi Dampak Masa Depan: Jika Ethereum beralih ke RISC-V
Pengalaman Pengembang:
Bahasa seperti Solidity/Vyper masih dapat digunakan, backend compiler berubah bukan bahasa itu sendiri.
Kemungkinan akan membuka kontrak menggunakan bahasa baru seperti Rust/C, tetapi tidak memaksa migrasi.
Biaya operasional dan kinerja:
Peningkatan efisiensi eksekusi akan membawa batas Gas yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah.
Kontrak RISC-V dapat mengurangi ketergantungan pada kontrak yang telah dikompilasi sebelumnya, model Gas lebih mendekati biaya bukti ZK.
Kesesuaian Ekosistem dan Pengembangan:
Selama periode koeksistensi dual-VM, kontrak yang ada akan terus beroperasi, dan kontrak baru secara bertahap akan mengadopsi RISC-V.
Infrastruktur perlu mendukung format bytecode baru, yang mungkin menyebabkan perubahan kompatibilitas antar rantai (seperti masalah keberadaan BSC, Polygon).
Keamanan dan Stabilitas:
Arsitektur baru perlu diuji secara luas dan diverifikasi secara formal untuk meningkatkan keandalan protokol.
Lapisan eksekusi yang lebih sederhana menguntungkan untuk audit dan kontrol permukaan serangan.
Kesimpulan
Vitalik mengusulkan untuk mengganti EVM Ethereum dengan RISC-V, yang mewakili pemikiran mendalam Ethereum tentang batas performa di masa depan dan kesederhanaan protokol. Proposal ini masih dalam tahap diskusi awal, dan diharapkan pelaksanaannya akan menjadi proses yang memakan waktu beberapa tahun, mengingat tantangan teknologi, komunitas, dan ekosistem yang harus dilalui. Ini bukan untuk membalikkan jalur yang ada, tetapi untuk memperkuat dasar dan mempersiapkan masa depan.
Seperti yang dikatakan Vitalik: "Untuk mencapai peningkatan yang signifikan, perubahan radikal ini mungkin adalah satu-satunya jalan yang layak."
Kita dapat menganggapnya sebagai taruhan pada masa depan, serta eksplorasi mendalam tentang "apakah dasar layak untuk dibentuk ulang."
Konten ini hanya untuk referensi, bukan ajakan atau tawaran. Tidak ada nasihat investasi, pajak, atau hukum yang diberikan. Lihat Penafian untuk pengungkapan risiko lebih lanjut.
Gagasan radikal Vitalik: Apa arti mengganti EVM Ethereum dengan RISC-V?
Penulis | GaryMa Wu berkata Blockchain
Pendahuluan
Pendiri bersama Ethereum, Vitalik Buterin, baru-baru ini mengajukan proposal jangka panjang di komunitas Ethereum Magicians: mengganti mesin virtual lapisan eksekusi saat ini (EVM) dengan arsitektur set instruksi RISC-V sumber terbuka. Ia membandingkan ide ini dengan Beam Chain di lapisan konsensus, percaya bahwa ini adalah satu-satunya jalan potensial untuk mencapai terobosan kinerja lapisan eksekusi dan menyederhanakan logika protokol. Terutama dalam hal efisiensi bukti tanpa pengetahuan (ZK Proof), Vitalik memperkirakan bahwa dengan mengganti EVM, dapat dicapai peningkatan optimasi hingga 100 kali. Proposal ini bertujuan untuk mengatasi masalah bottleneck saat ini di Ethereum dalam hal efisiensi bukti ZK, kompleksitas pembangunan blok, dan ketersediaan data.
Artikel ini akan menjelaskan dengan bahasa yang sederhana motivasi, rincian teknis, jalur implementasi dan tantangan dari proposal tersebut, serta membahas pengaruhnya terhadap rute skalabilitas Ethereum yang ada, dan meninjau reaksi komunitas serta upaya serupa.
Satu, Keterbatasan EVM saat ini dan Keunggulan RISC-V
Masalah EVM:
Arsitektur usang: EVM menggunakan struktur tumpukan 256 bit, yang tidak kompatibel dengan CPU modern, menyebabkan efisiensi rendah saat mengeksekusi ZK-EVM.
Tantangan bukti ZK: Seperti yang dijelaskan oleh Succinct, ZK-EVM menggunakan sekitar setengah sumber daya untuk mengeksekusi EVM itu sendiri, membatasi efisiensi bukti ZK.
Pemeliharaan yang buruk: Akumulasi fungsi kompleks selama bertahun-tahun, norma yang tidak teratur, seperti SELFDESTRUCT yang sulit untuk dihapus.
Pengembangan terbatas: kumpulan instruksi non-standar membatasi dukungan lintas bahasa, bahasa utama sulit untuk dikompilasi secara efisien menjadi bytecode EVM.
Keunggulan RISC-V:
Kinerja tinggi: RISC-V adalah set instruksi yang disederhanakan untuk CPU nyata, ramah perangkat keras, dan dapat digunakan untuk optimasi JIT bahkan percepatan perangkat keras.
Optimasi ZK: Menghasilkan sirkuit untuk instruksi RISC-V langsung dalam bukti ZK, lebih sederhana dibandingkan dengan membuktikan operasi EVM.
Rantai alat yang matang: mendukung bahasa utama seperti Rust/C/C++, ambang pengembangan yang lebih rendah, ekosistem yang lebih luas.
Standar umum: Blockchain seperti Nervos CKB telah diadopsi, dengan kasus sukses.
Vitalik menunjukkan bahwa alih-alih mengompilasi EVM menjadi RISC-V di ZK-EVM, lebih baik langsung menggunakan RISC-V sebagai arsitektur eksekusi kontrak, yang secara fundamental meningkatkan efisiensi eksekusi dan potensi skalabilitas.
Dua, Jalur dan Tantangan Penggantian: Bagaimana cara migrasi dari EVM?
Tiga opsi penggantian:
Dual VM coexistence (most conservative): EVM dan RISC-V berjalan paralel, kontrak baru dapat memilih RISC-V, memastikan kompatibilitas selama periode transisi.
Solusi interpreter on-chain (radikal): Semua kontrak EVM dijalankan dengan kontrak RISC-V on-chain.
Mekanisme plugin interpreter (kompromi): menjadikan interpreter sebagai elemen protokol, memungkinkan memasukkan VM lain di masa depan (seperti Move).
Tantangan teknis yang dihadapi dalam implementasi:
Risiko penurunan kinerja eksekusi: RISC-V perlu disimulasikan pada chip x86, mungkin efisiensi awalnya lebih rendah dibandingkan EVM yang telah dioptimalkan.
Penilaian Gas perlu direkonstruksi: perlu mendefinisikan model Gas baru untuk instruksi RISC-V, memastikan keadilan dan keamanan.
Desain kotak pasir yang aman: membatasi panggilan sistem, mencegah perubahan kode sendiri, memastikan eksekusi yang deterministik.
Alat pengembangan yang sesuai: Memerlukan pembaruan compiler, debugger, dan alat audit keamanan, mendukung bytecode RISC-V.
Masalah kompatibilitas migrasi: Beberapa kontrak bergantung pada fitur EVM, migrasi harus dirancang dengan hati-hati untuk lapisan kompatibilitas atau mekanisme fallback.
Vitalik cenderung memilih skema satu sebagai jalur transisi, dan berkomitmen bahwa kontrak lama dan baru akan tetap interoperabel, memastikan pengalaman pengembang tetap sama, dan pengguna tidak merasakan peningkatan.
Tiga, dampak pada rute perluasan yang ada: Apakah RISC-V akan menggantikan L2, pembagian data, dll?
Jawabannya adalah tidak: RISC-V adalah optimasi infrastruktur, tidak akan menggantikan jalur skala yang ada.
Layer 2：
Rollup masih merupakan kekuatan utama dalam perluasan Ethereum, RISC-V meningkatkan efisiensi pemrosesan L1 dan kinerja verifikasi ZK, bukan secara langsung memperluas throughput.
Verifikasi L1 yang lebih cepat dapat membantu Rollup untuk mengirimkan data dengan biaya yang lebih rendah dan lebih cepat, meningkatkan skalabilitas keseluruhan.
Data Sharding dan EIP-4844:
Kendala ketersediaan data masih perlu diatasi oleh EIP-4844 (blob) dan Danksharding, RISC-V tidak mempengaruhi kapasitas data di blockchain.
Perubahan arsitektur yang dieksekusi tidak mengubah kebutuhan penyimpanan data L1.
FaaS, MEV:
Tidak tergantung pada arsitektur mesin virtual dan tidak akan gagal karena kemajuan RISC-V.
Ringkasan: RISC-V adalah "mesin pengganti", L2/Pemisahan adalah "jaringan jalan", keduanya memiliki dimensi yang berbeda dan berjalan paralel.
Empat, Umpan Balik Komunitas dan Upaya Terkait
Perbedaan di komunitas:
Pendukung: percaya bahwa ini adalah peningkatan strategi yang diperlukan untuk mengatasi tantangan kinerja seperti Solana/Sui, dan membantu menarik pengembang tradisional.
Konservatif: khawatir tentang kesulitan implementasi, beban sejarah, biaya pembaruan alat ekologi yang besar, meragukan rasio pengeluaran sumber daya terhadap hasil.
Referensi proyek serupa:
Move VM (Aptos/Sui): Mesin virtual baru yang berorientasi sumber daya, dengan keamanan bahasa yang kuat, tetapi tidak kompatibel dengan EVM.
FuelVM: VM baru yang dirancang untuk pemrosesan paralel, dilengkapi dengan bahasa Sway, dengan kompatibilitas terbatas.
WASM (Stylus): Memperkenalkan WASM sebagai bahasa kontrak di L2, yang kini telah diimplementasikan di Arbitrum, dengan kelayakan praktis.
Nervos CKB: Menggunakan RISC-V sebagai VM kontrak di jaringan utama adalah preseden yang memberikan referensi praktis untuk Ethereum.
Vitalik mengemukakan bahwa RISC-V tidak berarti menolak opsi lain, dia percaya bahwa mekanisme interpreter di masa depan juga dapat digunakan untuk menyisipkan VM seperti Move, WASM, untuk membangun ekosistem eksekusi yang beragam.
Lima, Proyeksi Dampak Masa Depan: Jika Ethereum beralih ke RISC-V
Pengalaman Pengembang:
Bahasa seperti Solidity/Vyper masih dapat digunakan, backend compiler berubah bukan bahasa itu sendiri.
Kemungkinan akan membuka kontrak menggunakan bahasa baru seperti Rust/C, tetapi tidak memaksa migrasi.
Biaya operasional dan kinerja:
Peningkatan efisiensi eksekusi akan membawa batas Gas yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah.
Kontrak RISC-V dapat mengurangi ketergantungan pada kontrak yang telah dikompilasi sebelumnya, model Gas lebih mendekati biaya bukti ZK.
Kesesuaian Ekosistem dan Pengembangan:
Selama periode koeksistensi dual-VM, kontrak yang ada akan terus beroperasi, dan kontrak baru secara bertahap akan mengadopsi RISC-V.
Infrastruktur perlu mendukung format bytecode baru, yang mungkin menyebabkan perubahan kompatibilitas antar rantai (seperti masalah keberadaan BSC, Polygon).
Keamanan dan Stabilitas:
Arsitektur baru perlu diuji secara luas dan diverifikasi secara formal untuk meningkatkan keandalan protokol.
Lapisan eksekusi yang lebih sederhana menguntungkan untuk audit dan kontrol permukaan serangan.
Kesimpulan
Vitalik mengusulkan untuk mengganti EVM Ethereum dengan RISC-V, yang mewakili pemikiran mendalam Ethereum tentang batas performa di masa depan dan kesederhanaan protokol. Proposal ini masih dalam tahap diskusi awal, dan diharapkan pelaksanaannya akan menjadi proses yang memakan waktu beberapa tahun, mengingat tantangan teknologi, komunitas, dan ekosistem yang harus dilalui. Ini bukan untuk membalikkan jalur yang ada, tetapi untuk memperkuat dasar dan mempersiapkan masa depan.
Seperti yang dikatakan Vitalik: "Untuk mencapai peningkatan yang signifikan, perubahan radikal ini mungkin adalah satu-satunya jalan yang layak."
Kita dapat menganggapnya sebagai taruhan pada masa depan, serta eksplorasi mendalam tentang "apakah dasar layak untuk dibentuk ulang."
Referensi sumber: