Соучредитель Ethereum Виталик Бутерин недавно выступил с долгосрочным предложением в сообществе Ethereum Magicians: заменить текущую виртуальную машину уровня исполнения (EVM) на открытое архитектурное решение командной строки RISC-V. Он сравнил эту идею с цепочкой Beam на уровне консенсуса, полагая, что это потенциально единственный путь к прорыву производительности уровня исполнения и упрощению логики протокола. Особенно в отношении эффективности доказательства с нулевым разглашением (ZK Proof) Виталик ожидает, что замена EVM позволит добиться оптимизации до 100 раз. Это предложение направлено на решение текущих узких мест Ethereum в отношении эффективности ZK-доказательств, сложности построения блоков, доступности данных и других аспектов.
В этой статье будет на доступном языке разобрана мотивация, технические детали, пути реализации и вызовы данного предложения, будет исследовано его влияние на существующие пути масштабирования Ethereum, а также рассмотрены реакции сообщества и аналогичные попытки.
Ограничения текущего EVM и преимущества RISC-V
Проблема EVM:
Устаревшая архитектура: EVM использует 256-битную стековую структуру, которая несовместима с современными процессорами, что приводит к неэффективности при выполнении ZK-EVM.
Боттлнек ZK-доказательства: как указано в Succinct, около половины ресурсов ZK-EVM используется для выполнения самого EVM, что ограничивает эффективность ZK-доказательства.
Плохое обслуживание: на протяжении многих лет накопленные сложные функции, путаница в стандартах, такие как трудности с отменой SELFDESTRUCT.
Разработка ограничена: нестандартный набор команд ограничивает поддержку межъязыковой компиляции, и основные языки сложно эффективно компилировать в байт-код EVM.
Преимущества RISC-V:
Высокая производительность: RISC-V является сокращённым набором команд реального CPU, дружелюбным к оборудованию, который может использоваться для JIT-оптимизации и даже аппаратного ускорения.
ZK оптимизация: Генерация схем для инструкций RISC-V непосредственно в ZK доказательствах проще, чем доказательство операций EVM.
Инструментальная цепочка зрелая: поддержка таких популярных языков, как Rust/C/C++, снижает порог входа в разработку и расширяет экосистему.
Универсальный стандарт: уже принят такими Блокчейнами, как Nervos CKB, с успешными примерами.
Виталик отметил, что вместо того, чтобы компилировать EVM в RISC-V в ZK-EVM, лучше сразу использовать RISC-V в качестве архитектуры выполнения контрактов, что в корне повысит эффективность выполнения и потенциал масштабирования.
Второе, пути замены и вызовы: как мигрировать с EVM?
Три варианта замены:
Двойная работа VM (самый консервативный): EVM и RISC-V работают параллельно, новые контракты могут использовать RISC-V, что обеспечивает совместимость в переходный период.
Онлайн интерпретатор (радикальный): все контракты EVM будут интерпретироваться и исполняться контрактами RISC-V на блокчейне.
Механизм плагинов интерпретатора (компромисс): использовать интерпретатор как элемент протокола, что позволяет в будущем вставлять другие VM (например, Move).
Технические вызовы, с которыми сталкивается реализация:
Риск снижения производительности: RISC-V необходимо эмулировать на чипах x86, что может привести к первоначально низкой эффективности по сравнению с оптимизированным EVM.
Ценообразование газа необходимо реконструировать: необходимо определить новую модель газа для инструкций RISC-V, чтобы обеспечить справедливость и безопасность.
Инструменты разработки: необходимо обновить компилятор, отладчик и инструменты безопасности, поддерживающие байт-код RISC-V.
Проблемы совместимости при миграции: некоторые контракты зависят от особенностей EVM, миграция требует осторожного проектирования совместимого уровня или механизма отката.
Виталик склоняется к варианту один в качестве переходного пути и обещает, что новые и старые контракты будут сохранять взаимную совместимость, чтобы обеспечить неизменность опыта разработчиков и безболезненное обновление для пользователей.
Третье, влияние на существующие пути масштабирования: заменит ли RISC-V L2, шардирование данных и т.д.?
Ответ отрицательный: RISC-V является оптимизацией инфраструктуры и не заменит существующие пути масштабирования.
Уровень 2:
Rollup по-прежнему является основным средством масштабирования Ethereum, RISC-V повышает эффективность обработки L1 и производительность ZK-верификации, а не напрямую увеличивает пропускную способность.
Более быстрое L1 подтверждение может помочь Rollup с более низкими затратами и более быстрой подачей данных, что повышает общую масштабируемость.
Данные шардирования и EIP-4844:
Проблема доступности данных все еще требует решения с помощью EIP-4844 (blob) и Danksharding, RISC-V не влияет на объем данных в цепочке.
Изменение архитектуры не изменяет требования к хранению данных L1.
FaaS、MEV:
Не зависит от архитектуры виртуальной машины и не устареет из-за продвижения RISC-V.
Итог: RISC-V это "замена двигателя", L2/шардинг это "расширение сети", оба имеют разные измерения и не противоречат друг другу.
Четыре, обратная связь от сообщества и соответствующие попытки
Сообщество разногласия:
Поддержка: считает, что это необходимое стратегическое обновление для решения проблем производительности, таких как Solana/Sui, и поможет привлечь традиционных разработчиков.
Консерваторы: беспокоятся о сложности внедрения, историческом бремени, больших затратах на обновление экологических инструментариев, ставят под сомнение соотношение затрат и результатов.
Похожие проекты:
Move VM（Aptos/Sui）：Совершенно новая ресурсно-ориентированная VM, обладающая высокой безопасностью языка, но несовместимая с EVM.
FuelVM: новая виртуальная машина, разработанная для параллельной обработки, совместима с языком Sway, имеет ограниченную совместимость.
WASM (Stylus): Внедрение WASM в качестве языка контрактов на L2, уже реализовано в Arbitrum, имеет реальную осуществимость.
Nervos CKB: Пример использования RISC-V в качестве виртуальной машины для контрактов в основной сети, предоставляющий практическую ссылку для Ethereum.
Виталик предложил, что RISC-V не означает отказа от других вариантов, он считает, что в будущем механизмы интерпретаторов также могут быть использованы для внедрения таких виртуальных машин, как Move, WASM и т.д., создавая многообразную экосистему выполнения.
Пять. Прогноз будущего влияния: если Эфириум перейдёт на RISC-V
Опыт разработчика:
Языки такие как Solidity/Vyper все еще могут использоваться, изменился бэкенд компилятора, а не сам язык.
Возможно, будут открыты новые языки, такие как Rust/C для написания контрактов, но миграция не будет обязательной.
Эксплуатационные расходы и производительность:
Повышение эффективности выполнения приведет к более высокому пределу Gas и более низким расходам.
Контракты RISC-V могут снизить зависимость от предкомпилированных контрактов, а модель Gas будет ближе к стоимости ZK-доказательства.
Экологическая совместимость и развитие:
В течение срока одновременного существования двух VM существующие контракты могут продолжать работать, новые контракты постепенно принимают RISC-V.
Инфраструктура должна поддерживать новый формат байт-кода, что может привести к изменениям в совместимости между цепочками (например, вопросы о том, оставаться ли на BSC, Polygon).
Безопасность и стабильность:
Новая архитектура требует широкого тестирования и формальной верификации для повышения надежности протокола.
Более простой уровень исполнения способствует аудиту и контролю над атакующей поверхностью.
Заключение
Виталик предложил заменить EVM Ethereum на RISC-V, что представляет собой глубокое размышление Ethereum о предельной производительности и простоте протокола в будущем. Это предложение все еще находится на ранней стадии обсуждения, и ожидается, что его реализация займет несколько лет, поскольку необходимо преодолеть множество технических, сообщественных и экологических вызовов. Это не означает разрушение существующего пути, а скорее укрепление основ и подготовка к будущему.
Как сказал Виталик: "Чтобы достичь повышения в порядке величины, это радикальное изменение может быть единственным жизнеспособным путем."
Мы можем рассматривать это как ставку на будущее, а также как глубокое исследование вопроса "стоит ли перерабатывать основу".
Содержание носит исключительно справочный характер и не является предложением или офертой. Консультации по инвестициям, налогообложению или юридическим вопросам не предоставляются. Более подробную информацию о рисках см. в разделе «Дисклеймер».
Радикальная идея Виталика: что значит заменить EVM Ethereum на RISC-V?
Автор | GaryMa 吴说Блокчейн
Введение
Соучредитель Ethereum Виталик Бутерин недавно выступил с долгосрочным предложением в сообществе Ethereum Magicians: заменить текущую виртуальную машину уровня исполнения (EVM) на открытое архитектурное решение командной строки RISC-V. Он сравнил эту идею с цепочкой Beam на уровне консенсуса, полагая, что это потенциально единственный путь к прорыву производительности уровня исполнения и упрощению логики протокола. Особенно в отношении эффективности доказательства с нулевым разглашением (ZK Proof) Виталик ожидает, что замена EVM позволит добиться оптимизации до 100 раз. Это предложение направлено на решение текущих узких мест Ethereum в отношении эффективности ZK-доказательств, сложности построения блоков, доступности данных и других аспектов.
В этой статье будет на доступном языке разобрана мотивация, технические детали, пути реализации и вызовы данного предложения, будет исследовано его влияние на существующие пути масштабирования Ethereum, а также рассмотрены реакции сообщества и аналогичные попытки.
Ограничения текущего EVM и преимущества RISC-V
Проблема EVM:
Устаревшая архитектура: EVM использует 256-битную стековую структуру, которая несовместима с современными процессорами, что приводит к неэффективности при выполнении ZK-EVM.
Боттлнек ZK-доказательства: как указано в Succinct, около половины ресурсов ZK-EVM используется для выполнения самого EVM, что ограничивает эффективность ZK-доказательства.
Плохое обслуживание: на протяжении многих лет накопленные сложные функции, путаница в стандартах, такие как трудности с отменой SELFDESTRUCT.
Разработка ограничена: нестандартный набор команд ограничивает поддержку межъязыковой компиляции, и основные языки сложно эффективно компилировать в байт-код EVM.
Преимущества RISC-V:
Высокая производительность: RISC-V является сокращённым набором команд реального CPU, дружелюбным к оборудованию, который может использоваться для JIT-оптимизации и даже аппаратного ускорения.
ZK оптимизация: Генерация схем для инструкций RISC-V непосредственно в ZK доказательствах проще, чем доказательство операций EVM.
Инструментальная цепочка зрелая: поддержка таких популярных языков, как Rust/C/C++, снижает порог входа в разработку и расширяет экосистему.
Универсальный стандарт: уже принят такими Блокчейнами, как Nervos CKB, с успешными примерами.
Виталик отметил, что вместо того, чтобы компилировать EVM в RISC-V в ZK-EVM, лучше сразу использовать RISC-V в качестве архитектуры выполнения контрактов, что в корне повысит эффективность выполнения и потенциал масштабирования.
Второе, пути замены и вызовы: как мигрировать с EVM?
Три варианта замены:
Двойная работа VM (самый консервативный): EVM и RISC-V работают параллельно, новые контракты могут использовать RISC-V, что обеспечивает совместимость в переходный период.
Онлайн интерпретатор (радикальный): все контракты EVM будут интерпретироваться и исполняться контрактами RISC-V на блокчейне.
Механизм плагинов интерпретатора (компромисс): использовать интерпретатор как элемент протокола, что позволяет в будущем вставлять другие VM (например, Move).
Технические вызовы, с которыми сталкивается реализация:
Риск снижения производительности: RISC-V необходимо эмулировать на чипах x86, что может привести к первоначально низкой эффективности по сравнению с оптимизированным EVM.
Ценообразование газа необходимо реконструировать: необходимо определить новую модель газа для инструкций RISC-V, чтобы обеспечить справедливость и безопасность.
Безопасный песочница проектирования: ограничение системных вызовов, предотвращение самоустранения кода, обеспечение детерминированного выполнения.
Инструменты разработки: необходимо обновить компилятор, отладчик и инструменты безопасности, поддерживающие байт-код RISC-V.
Проблемы совместимости при миграции: некоторые контракты зависят от особенностей EVM, миграция требует осторожного проектирования совместимого уровня или механизма отката.
Виталик склоняется к варианту один в качестве переходного пути и обещает, что новые и старые контракты будут сохранять взаимную совместимость, чтобы обеспечить неизменность опыта разработчиков и безболезненное обновление для пользователей.
Третье, влияние на существующие пути масштабирования: заменит ли RISC-V L2, шардирование данных и т.д.?
Ответ отрицательный: RISC-V является оптимизацией инфраструктуры и не заменит существующие пути масштабирования.
Уровень 2:
Rollup по-прежнему является основным средством масштабирования Ethereum, RISC-V повышает эффективность обработки L1 и производительность ZK-верификации, а не напрямую увеличивает пропускную способность.
Более быстрое L1 подтверждение может помочь Rollup с более низкими затратами и более быстрой подачей данных, что повышает общую масштабируемость.
Данные шардирования и EIP-4844:
Проблема доступности данных все еще требует решения с помощью EIP-4844 (blob) и Danksharding, RISC-V не влияет на объем данных в цепочке.
Изменение архитектуры не изменяет требования к хранению данных L1.
FaaS、MEV:
Не зависит от архитектуры виртуальной машины и не устареет из-за продвижения RISC-V.
Итог: RISC-V это "замена двигателя", L2/шардинг это "расширение сети", оба имеют разные измерения и не противоречат друг другу.
Четыре, обратная связь от сообщества и соответствующие попытки
Сообщество разногласия:
Поддержка: считает, что это необходимое стратегическое обновление для решения проблем производительности, таких как Solana/Sui, и поможет привлечь традиционных разработчиков.
Консерваторы: беспокоятся о сложности внедрения, историческом бремени, больших затратах на обновление экологических инструментариев, ставят под сомнение соотношение затрат и результатов.
Похожие проекты:
Move VM（Aptos/Sui）：Совершенно новая ресурсно-ориентированная VM, обладающая высокой безопасностью языка, но несовместимая с EVM.
FuelVM: новая виртуальная машина, разработанная для параллельной обработки, совместима с языком Sway, имеет ограниченную совместимость.
WASM (Stylus): Внедрение WASM в качестве языка контрактов на L2, уже реализовано в Arbitrum, имеет реальную осуществимость.
Nervos CKB: Пример использования RISC-V в качестве виртуальной машины для контрактов в основной сети, предоставляющий практическую ссылку для Ethereum.
Виталик предложил, что RISC-V не означает отказа от других вариантов, он считает, что в будущем механизмы интерпретаторов также могут быть использованы для внедрения таких виртуальных машин, как Move, WASM и т.д., создавая многообразную экосистему выполнения.
Пять. Прогноз будущего влияния: если Эфириум перейдёт на RISC-V
Опыт разработчика:
Языки такие как Solidity/Vyper все еще могут использоваться, изменился бэкенд компилятора, а не сам язык.
Возможно, будут открыты новые языки, такие как Rust/C для написания контрактов, но миграция не будет обязательной.
Эксплуатационные расходы и производительность:
Повышение эффективности выполнения приведет к более высокому пределу Gas и более низким расходам.
Контракты RISC-V могут снизить зависимость от предкомпилированных контрактов, а модель Gas будет ближе к стоимости ZK-доказательства.
Экологическая совместимость и развитие:
В течение срока одновременного существования двух VM существующие контракты могут продолжать работать, новые контракты постепенно принимают RISC-V.
Инфраструктура должна поддерживать новый формат байт-кода, что может привести к изменениям в совместимости между цепочками (например, вопросы о том, оставаться ли на BSC, Polygon).
Безопасность и стабильность:
Новая архитектура требует широкого тестирования и формальной верификации для повышения надежности протокола.
Более простой уровень исполнения способствует аудиту и контролю над атакующей поверхностью.
Заключение
Виталик предложил заменить EVM Ethereum на RISC-V, что представляет собой глубокое размышление Ethereum о предельной производительности и простоте протокола в будущем. Это предложение все еще находится на ранней стадии обсуждения, и ожидается, что его реализация займет несколько лет, поскольку необходимо преодолеть множество технических, сообщественных и экологических вызовов. Это не означает разрушение существующего пути, а скорее укрепление основ и подготовка к будущему.
Как сказал Виталик: "Чтобы достичь повышения в порядке величины, это радикальное изменение может быть единственным жизнеспособным путем."
Мы можем рассматривать это как ставку на будущее, а также как глубокое исследование вопроса "стоит ли перерабатывать основу".
Ссылка на источник: