Ethereum рассматривает возможность замены EVM на RISC-V, что может значительно повысить эффективность ZK

Соучредитель Ethereum недавно предложил долгосрочный план: заменить существующую виртуальную машину исполнения (EVM) открытой архитектурой команд RISC-V. Эта идея рассматривается как потенциально единственный путь для достижения прорыва в производительности уровня исполнения и упрощения логики протокола. Особенно в отношении эффективности доказательства с нулевым разглашением (ZK Proof) ожидается, что замена EVM может обеспечить оптимизацию до 100 раз. Это предложение направлено на решение текущих узких мест Ethereum в области эффективности ZK-доказательств, сложности построения блоков, доступности данных и других аспектах.

Ограничения EVM и преимущества RISC-V

EVM существует следующие проблемы:

• Устаревшая архитектура: 256-битная стековая структура несовместима с современными ЦП, что приводит к низкой эффективности выполнения ZK-EVM
• Проблема с ZK-доказательствами: около половины ресурсов используется для выполнения самого EVM, что ограничивает эффективность ZK-доказательств.
• Трудности в поддержке: накопление функций за многие годы привело к путанице в стандартах, некоторые функции трудно отменить.
• Ограниченная разработка: нестандартный набор команд ограничивает поддержку межъязычных взаимодействий

RISC-V имеет следующие преимущества:

• Высокая эффективность: сокращенный набор инструкций подходит для аппаратного обеспечения, может использоваться для JIT-оптимизации и даже аппаратного ускорения.
• ZK-оптимизация: прямая генерация схем для инструкций RISC-V упростила процесс ZK-доказательства
• Зрелая инструментальная цепочка: поддержка основных языков, снижение порога разработки, более широкая экосистема
• Универсальный стандарт: уже принятые блокчейн-проекты, имеющие успешные примеры.

Замена путей и вызовы

Предложены три варианта замены:

1. Двойная работа VM: EVM и RISC-V работают параллельно, новые контракты могут использовать RISC-V
2. Он-лайн интерпретатор: все контракты EVM интерпретируются и исполняются он-лайн контрактом RISC-V
3. Механизм плагинов интерпретатора: использовать интерпретатор как элемент протокола, позволяя в будущем вставлять другие VM

Технические вызовы, с которыми сталкивается реализация, включают в себя:

• Риск снижения производительности
• Пересмотр модели оценки газа
• Дизайн безопасной песочницы
• Адаптация инструментов разработки
• Проблемы совместимости при миграции

Предпочитается использование варианта один в качестве переходного пути с обещанием поддерживать взаимную совместимость новых и старых контрактов.

Влияние на существующий маршрут расширения

RISC-V не заменит существующие решения по масштабированию:

• Уровень 2: Rollup по-прежнему является основным способом масштабирования, RISC-V повышает эффективность обработки L1 и производительность ZK верификации
• Шардирование данных: все еще требуется EIP-4844 и Данкошардинг для решения проблемы доступности данных.
• FaaS, MEV: не зависят от архитектуры виртуальной машины и не подвержены влиянию RISC-V

RISC-V является оптимизацией инфраструктуры и не противоречит таким решениям по масштабированию, как L2/шардинг.

Реакция сообщества и аналогичные попытки

Сообщество разделилось во мнениях:

• Сторонники считают, что это необходимое обновление для решения проблем с производительностью
• Консерваторы беспокоятся о сложности реализации и стоимости обновления экосистемы

Похожие проекты включают:

• Переместить VM (Aptos/Sui)
• Топливная машина
• ВАСМ (Stylus)
• Нервос CKB

В будущем возможно введение различных ВМ через механизм интерпретатора, что позволит создать разнообразную экосистему выполнения.

Перспективы будущего влияния

Если Ethereum перейдет на RISC-V:

• Опыт разработчиков: существующие языки все еще могут быть использованы, возможно поддержка большего количества языков
• Операционные расходы и производительность: повышение эффективности выполнения, более разумная модель Gas
• Экологическая совместимость: двойной период сосуществования VM обеспечивает совместимость, инфраструктура нуждается в обновлении
• Безопасность и стабильность: простая архитектура способствует аудиту и контролю атакующей поверхности

Это предложение представляет собой глубокое размышление Ethereum о будущем производительности и простоты протокола. Реализация будет долгим процессом, требующим преодоления множества вызовов. Это не разрушение существующего пути, а подготовка к будущему. Как сказал инициатор предложения: "Для достижения многократного увеличения, это радикальное изменение может быть единственным жизнеспособным путем."