Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно запропонував довгострокову ініціативу в спільноті Ethereum Magicians: замінити поточну віртуальну машину виконання (EVM) на відкриту архітектуру набору інструкцій RISC-V. Він порівняв цю ідею з консенсусним шаром Beam Chain, вважаючи це потенційно єдиним шляхом досягнення прориву в продуктивності виконувального шару та спрощення логіки протоколу. Особливо в аспекті ефективності нульових знань (ZK Proof), Віталік очікує, що заміна EVM може забезпечити оптимізацію до 100 разів. Ця пропозиція спрямована на вирішення поточних проблем Ethereum у сферах ефективності ZK-доказів, складності побудови блоків, доступності даних та інших.
У цій статті буде простою мовою проаналізовано мотиви, технічні деталі, шляхи реалізації та виклики цієї пропозиції, розглянуто її вплив на існуючі шляхи масштабування Ethereum, а також згадано реакцію спільноти та подібні спроби.
Одне. Поточні обмеження EVM та переваги RISC-V
Проблема EVM:
Стара архітектура: EVM використовує 256-бітну стекову структуру, що не сумісна з сучасними ЦП, що призводить до низької ефективності під час виконання ZK-EVM.
Проблема ZK-доказів: 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 специфікаціях, такі як важкість скасування SELFDESTRUCT.
Обмежена розробка: нестандартний набір інструкцій обмежує міжмовну підтримку, і основні мови важко ефективно компілювати в байт-код EVM.
Переваги RISC-V:
Висока продуктивність: RISC-V є спрощеною інструкцією набору реального ЦП, дружнім до апаратного забезпечення, що може використовуватися для JIT-оптимізації або навіть апаратного прискорення.
ZK оптимізація: безпосереднє генерування електричних схем для інструкцій RISC-V у ZK доказах є простішим, ніж доведення операцій EVM.
Інструментальний ланцюг зрілий: підтримує популярні мови, такі як Rust/C/C++, знижує бар'єри для розробки та розширює екосистему.
Універсальний стандарт: вже використовується такими Блокчейн, як Nervos CKB, має успішні приклади.
Віталік зазначив, що замість того, щоб компілювати 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:
Подвійне VM співіснування (найконсервативніше): EVM та RISC-V працюють паралельно, нові контракти можуть використовувати RISC-V, що забезпечує сумісність під час переходу.
Програмне забезпечення для інтерпретації на ланцюзі (радикальне): всі контракти EVM повинні бути інтерпретовані та виконані через контракти RISC-V на ланцюзі.
Механізм плагінів інтерпретатора (компроміс): включення інтерпретатора як елемента протоколу, що дозволяє в подальшому інтеграцію інших VM (наприклад, Move).
Технічні виклики, з якими стикається реалізація:
Ризик зниження продуктивності виконання: RISC-V потрібно імітувати виконання на чипах x86, що може призвести до початкової ефективності, нижчої за оптимізований EVM.
Газова оцінка потребує реконструкції: потрібно визначити нову газову модель для інструкцій RISC-V, щоб забезпечити справедливість і безпеку.
Безпечний пісочниця дизайн: обмеження системних викликів, запобігання самозмінам коду, забезпечення детермінованого виконання.
Адаптація інструментів розробки: необхідно оновити компілятор, налагоджувач, інструменти безпеки, підтримка байт-коду RISC-V.
Проблеми сумісності міграції: деякі контракти залежать від особливостей EVM, міграція повинна бути обережно спроектована з урахуванням сумісного шару або механізму повернення.
Віталік схиляється до варіанту один як проміжного шляху і обіцяє, що нові та старі контракти збережуть взаємодію, забезпечуючи незмінний досвід для розробників і безвідчутне оновлення для користувачів.
Третє, вплив на існуючі шляхи розширення: чи замінить RISC-V L2, розподіл даних тощо?
Відповідь негативна: RISC-V є оптимізацією інфраструктури і не замінить існуючі шляхи масштабування.
Шар 2：
Rollup все ще є основним засобом розширення Ethereum, RISC-V підвищує ефективність обробки L1 та продуктивність ZK-верифікації, а не безпосередньо розширює пропускну здатність.
Швидша верифікація L1 може допомогти Rollup знизити витрати та швидше подавати дані, що підвищує загальну масштабованість.
Дані шардінг та EIP-4844:
Проблеми з доступністю даних все ще потребують вирішення через EIP-4844 (blob) та Danksharding, RISC-V не впливає на ємність даних в ланцюгу.
Зміна архітектури не змінює вимоги до зберігання даних L1.
FaaS、MEV:
Не залежить від архітектури віртуальної машини і не втратить свою дійсність через просування RISC-V.
Резюме: RISC-V є "заміною двигуна", L2/шарування є "розширенням мережі", обидва виміри різні, але не суперечать один одному.
Чотири, зворотний зв'язок від спільноти та відповідні спроби
Розбіжності в спільноті:
Прихильники: вважають, що це необхідне стратегічне оновлення для вирішення проблем продуктивності, таких як Solana/Sui, і допоможе залучити традиційних розробників.
Консерватори: побоюються складності впровадження, історичного тягаря, великих витрат на оновлення екологічних інструментів, ставлять під сумнів співвідношення витрат і вигод ресурсів.
Схожі проекти для посилання:
Move VM（Aptos/Sui）：новий ресурсно-орієнтований VM, який має високу безпеку мови, але не сумісний з EVM.
FuelVM: нова віртуальна машина, спроектована для паралельної обробки, з мовою Sway, з обмеженою сумісністю.
WASM (Stylus): Впровадження WASM як мови контрактів у L2, вже реалізовано в Arbitrum, має реальну здійсненність.
Nervos CKB: Випадок використання RISC-V як VM для контрактів у основній мережі є практичною довідкою для Ethereum.
Віталік запропонував, що RISC-V не означає відмову від інших варіантів, він вважає, що в майбутньому механізми інтерпретацій можуть також бути використані для вставки таких VM, як Move, WASM тощо, для створення багатогранної екосистеми виконання.
П'ять. Перспективи майбутнього: якщо Ethereum перейде на RISC-V
Досвід розробника:
Мови, такі як Solidity/Vyper, все ще можуть використовуватися, зміни торкнулися бекенду компілятора, а не самої мови.
Можливо, буде відкрито нові мови, такі як Rust/C, для написання контрактів, але міграція не є обов'язковою.
Витрати на експлуатацію та продуктивність:
Підвищення ефективності виконання призведе до вищого ліміту Gas та нижчих витрат.
Контракти RISC-V можуть зменшити залежність від попередньо скомпільованих контрактів, модель Gas більше наближена до витрат на ZK-докази.
Екологічна сумісність та розвиток:
У період співіснування двох VM існуючі контракти можуть продовжувати працювати, нові контракти поступово переходять на RISC-V.
Інфраструктура повинна підтримувати новий формат байт-коду, що може викликати зміни в сумісності між блокчейнами (наприклад, питання про залишення або відсутність BSC, Polygon).
Безпека та стабільність:
Нова архітектура потребує широкого тестування та формалізованої верифікації для підвищення надійності протоколу.
Більш спрощений рівень виконання сприяє аудитам та контролю атакуючої поверхні.
Висновок
Віталік запропонував замінити EVM Ethereum на RISC-V, що представляє глибоке обдумування Ethereum про межі продуктивності майбутнього та простоту протоколу. Ця пропозиція все ще на ранній стадії обговорення, впровадження, ймовірно, буде тривати кілька років і вимагатиме подолання численних технічних, спільнотних та екологічних викликів. Це не скасування існуючого курсу, а укріплення основи та підготовка до майбутнього.
Як сказав Віталік: "Щоб досягти підвищення на порядки, ця радикальна зміна може бути єдиним життєздатним шляхом."
Ми можемо розглядати це як ставку на майбутнє, а також як глибоке дослідження питання "чи варто перепроектувати базу".
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 Гао сказав Блокчейн
Вступ
Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно запропонував довгострокову ініціативу в спільноті Ethereum Magicians: замінити поточну віртуальну машину виконання (EVM) на відкриту архітектуру набору інструкцій RISC-V. Він порівняв цю ідею з консенсусним шаром Beam Chain, вважаючи це потенційно єдиним шляхом досягнення прориву в продуктивності виконувального шару та спрощення логіки протоколу. Особливо в аспекті ефективності нульових знань (ZK Proof), Віталік очікує, що заміна EVM може забезпечити оптимізацію до 100 разів. Ця пропозиція спрямована на вирішення поточних проблем Ethereum у сферах ефективності ZK-доказів, складності побудови блоків, доступності даних та інших.
У цій статті буде простою мовою проаналізовано мотиви, технічні деталі, шляхи реалізації та виклики цієї пропозиції, розглянуто її вплив на існуючі шляхи масштабування Ethereum, а також згадано реакцію спільноти та подібні спроби.
Одне. Поточні обмеження EVM та переваги RISC-V
Проблема EVM:
Стара архітектура: EVM використовує 256-бітну стекову структуру, що не сумісна з сучасними ЦП, що призводить до низької ефективності під час виконання ZK-EVM.
Проблема ZK-доказів: 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 специфікаціях, такі як важкість скасування SELFDESTRUCT.
Обмежена розробка: нестандартний набір інструкцій обмежує міжмовну підтримку, і основні мови важко ефективно компілювати в байт-код EVM.
Переваги RISC-V:
Висока продуктивність: RISC-V є спрощеною інструкцією набору реального ЦП, дружнім до апаратного забезпечення, що може використовуватися для JIT-оптимізації або навіть апаратного прискорення.
ZK оптимізація: безпосереднє генерування електричних схем для інструкцій RISC-V у ZK доказах є простішим, ніж доведення операцій EVM.
Інструментальний ланцюг зрілий: підтримує популярні мови, такі як Rust/C/C++, знижує бар'єри для розробки та розширює екосистему.
Універсальний стандарт: вже використовується такими Блокчейн, як Nervos CKB, має успішні приклади.
Віталік зазначив, що замість того, щоб компілювати 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:
Подвійне VM співіснування (найконсервативніше): EVM та RISC-V працюють паралельно, нові контракти можуть використовувати RISC-V, що забезпечує сумісність під час переходу.
Програмне забезпечення для інтерпретації на ланцюзі (радикальне): всі контракти EVM повинні бути інтерпретовані та виконані через контракти RISC-V на ланцюзі.
Механізм плагінів інтерпретатора (компроміс): включення інтерпретатора як елемента протоколу, що дозволяє в подальшому інтеграцію інших VM (наприклад, Move).
Технічні виклики, з якими стикається реалізація:
Ризик зниження продуктивності виконання: RISC-V потрібно імітувати виконання на чипах x86, що може призвести до початкової ефективності, нижчої за оптимізований EVM.
Газова оцінка потребує реконструкції: потрібно визначити нову газову модель для інструкцій RISC-V, щоб забезпечити справедливість і безпеку.
Безпечний пісочниця дизайн: обмеження системних викликів, запобігання самозмінам коду, забезпечення детермінованого виконання.
Адаптація інструментів розробки: необхідно оновити компілятор, налагоджувач, інструменти безпеки, підтримка байт-коду RISC-V.
Проблеми сумісності міграції: деякі контракти залежать від особливостей EVM, міграція повинна бути обережно спроектована з урахуванням сумісного шару або механізму повернення.
Віталік схиляється до варіанту один як проміжного шляху і обіцяє, що нові та старі контракти збережуть взаємодію, забезпечуючи незмінний досвід для розробників і безвідчутне оновлення для користувачів.
Третє, вплив на існуючі шляхи розширення: чи замінить RISC-V L2, розподіл даних тощо?
Відповідь негативна: RISC-V є оптимізацією інфраструктури і не замінить існуючі шляхи масштабування.
Шар 2：
Rollup все ще є основним засобом розширення Ethereum, RISC-V підвищує ефективність обробки L1 та продуктивність ZK-верифікації, а не безпосередньо розширює пропускну здатність.
Швидша верифікація L1 може допомогти Rollup знизити витрати та швидше подавати дані, що підвищує загальну масштабованість.
Дані шардінг та EIP-4844:
Проблеми з доступністю даних все ще потребують вирішення через EIP-4844 (blob) та Danksharding, RISC-V не впливає на ємність даних в ланцюгу.
Зміна архітектури не змінює вимоги до зберігання даних L1.
FaaS、MEV:
Не залежить від архітектури віртуальної машини і не втратить свою дійсність через просування RISC-V.
Резюме: RISC-V є "заміною двигуна", L2/шарування є "розширенням мережі", обидва виміри різні, але не суперечать один одному.
Чотири, зворотний зв'язок від спільноти та відповідні спроби
Розбіжності в спільноті:
Прихильники: вважають, що це необхідне стратегічне оновлення для вирішення проблем продуктивності, таких як Solana/Sui, і допоможе залучити традиційних розробників.
Консерватори: побоюються складності впровадження, історичного тягаря, великих витрат на оновлення екологічних інструментів, ставлять під сумнів співвідношення витрат і вигод ресурсів.
Схожі проекти для посилання:
Move VM（Aptos/Sui）：новий ресурсно-орієнтований VM, який має високу безпеку мови, але не сумісний з EVM.
FuelVM: нова віртуальна машина, спроектована для паралельної обробки, з мовою Sway, з обмеженою сумісністю.
WASM (Stylus): Впровадження WASM як мови контрактів у L2, вже реалізовано в Arbitrum, має реальну здійсненність.
Nervos CKB: Випадок використання RISC-V як VM для контрактів у основній мережі є практичною довідкою для Ethereum.
Віталік запропонував, що RISC-V не означає відмову від інших варіантів, він вважає, що в майбутньому механізми інтерпретацій можуть також бути використані для вставки таких VM, як Move, WASM тощо, для створення багатогранної екосистеми виконання.
П'ять. Перспективи майбутнього: якщо Ethereum перейде на RISC-V
Досвід розробника:
Мови, такі як Solidity/Vyper, все ще можуть використовуватися, зміни торкнулися бекенду компілятора, а не самої мови.
Можливо, буде відкрито нові мови, такі як Rust/C, для написання контрактів, але міграція не є обов'язковою.
Витрати на експлуатацію та продуктивність:
Підвищення ефективності виконання призведе до вищого ліміту Gas та нижчих витрат.
Контракти RISC-V можуть зменшити залежність від попередньо скомпільованих контрактів, модель Gas більше наближена до витрат на ZK-докази.
Екологічна сумісність та розвиток:
У період співіснування двох VM існуючі контракти можуть продовжувати працювати, нові контракти поступово переходять на RISC-V.
Інфраструктура повинна підтримувати новий формат байт-коду, що може викликати зміни в сумісності між блокчейнами (наприклад, питання про залишення або відсутність BSC, Polygon).
Безпека та стабільність:
Нова архітектура потребує широкого тестування та формалізованої верифікації для підвищення надійності протоколу.
Більш спрощений рівень виконання сприяє аудитам та контролю атакуючої поверхні.
Висновок
Віталік запропонував замінити EVM Ethereum на RISC-V, що представляє глибоке обдумування Ethereum про межі продуктивності майбутнього та простоту протоколу. Ця пропозиція все ще на ранній стадії обговорення, впровадження, ймовірно, буде тривати кілька років і вимагатиме подолання численних технічних, спільнотних та екологічних викликів. Це не скасування існуючого курсу, а укріплення основи та підготовка до майбутнього.
Як сказав Віталік: "Щоб досягти підвищення на порядки, ця радикальна зміна може бути єдиним життєздатним шляхом."
Ми можемо розглядати це як ставку на майбутнє, а також як глибоке дослідження питання "чи варто перепроектувати базу".
Посилання на джерело: