Ethereum розглядає можливість використання RISC-V замість EVM, що може значно підвищити ефективність ZK

Співзасновник Ethereum нещодавно запропонував довгостроковий план: замінити існуючу віртуальну машину виконання (EVM) на відкритий архітектурний набір інструкцій RISC-V. Ця концепція розглядається як потенційний єдиний шлях для досягнення прориву в продуктивності виконувального шару та спрощення логіки протоколу. Особливо в аспекті ефективності нульових знань (ZK Proof), очікується, що шляхом заміни EVM можна досягти оптимізації до 100 разів. Ця пропозиція має на меті вирішити проблеми, з якими стикається Ethereum у відношенні до ефективності ZK доказів, складності побудови блоків, доступності даних тощо.

Обмеження EVM та переваги RISC-V

EVM має такі проблеми:

• Застаріла архітектура: 256-бітна стекова структура не сумісна з сучасними процесорами, що призводить до низької ефективності виконання ZK-EVM
• Проблема ZK-доказів: приблизно половина ресурсів використовується для виконання самого EVM, що обмежує ефективність ZK-доказів.
• Важкі в умовах обслуговування: накопичення функцій за багато років призводить до плутанини в нормах, деякі функції важко скасувати
• Обмежена розробка: нестандартний набір команд обмежує підтримку між мовами

RISC-V має такі переваги:

• Висока продуктивність: спрощений набір інструкцій, що підходить для апаратного забезпечення, може використовуватися для JIT-оптимізації або навіть апаратного прискорення
• ZK оптимізація: безпосередньо для генерації схем інструкцій RISC-V, спростила процес ZK доказу
• Дорослий інструментарій: підтримка основних мов, зниження бар'єрів для розробки, більш широка екосистема
• Загальний стандарт: вже використовується в проектах блокчейн, має успішні приклади

Заміна шляхів та виклики

Запропоновано три варіанти заміни:

1. Паралельне існування двох VM: EVM та RISC-V працюють паралельно, нові контракти можуть використовувати RISC-V
2. Ланцюговий інтерпретатор: всі контракти EVM виконуються за допомогою ланцюгового контракту RISC-V.
3. Механізм плагінів інтерпретатора: використовувати інтерпретатор як елемент протоколу, що дозволяє в майбутньому вставляти інші VM

Технічні виклики, з якими стикається реалізація, включають:

• Ризик зниження продуктивності
• Перебудова моделі оцінки Gas
• Дизайн безпечного пісочниці
• Адаптація інструментів розробки
• Проблеми з міграційною сумісністю

Схиляється до прийняття рішення один як перехідного шляху, обіцяючи зберегти взаємодію між новими та старими контрактами.

Вплив на існуючі шляхи масштабування

RISC-V не замінить існуючі рішення для масштабування:

• Layer 2: Rollup залишається основним способом розширення, RISC-V підвищує ефективність обробки L1 та продуктивність перевірки ZK
• Розподіл даних: все ще потрібно EIP-4844 та Danksharding для вирішення проблеми доступності даних.
• FaaS, MEV: не залежать від архітектури віртуальної машини, не підлягають впливу RISC-V

RISC-V є оптимізацією інфраструктури, що не суперечить паралельним схемам розширення, таким як L2/шарування.

Реакція спільноти та подібні спроби

У спільноті існують розбіжності:

• Прихильники вважають, що це необхідне оновлення для вирішення проблем з продуктивністю
• Консерватори стурбовані труднощами впровадження та витратами на оновлення екосистеми

Схожі проекти включають:

• Перемістити VM (Aptos/Sui)
• ПаливоВМ
• WASM (Stylus)
• Нервоз CKB

В майбутньому можуть бути впроваджені різні VM через механізм інтерпретатора для створення різноманітної екосистеми виконання.

Перспективи впливу в майбутньому

Якщо Ethereum перейде на RISC-V:

• Досвід розробника: існуючі мови все ще можуть використовуватися, можливо, підтримка більшої кількості мов
• Витрати на експлуатацію та продуктивність: підвищення ефективності виконання, більш раціональна модель Gas
• Екосистема сумісна: період співіснування двох ВМ забезпечує сумісність, інфраструктура потребує оновлення
• Безпека та стабільність: простота архітектури сприяє аудитам та контролю площі атаки

Ця пропозиція є глибоким роздумом Ethereum про майбутню продуктивність та простоту протоколу. Реалізація буде тривалим процесом, що вимагатиме подолання багатьох викликів. Це не є руйнуванням існуючого курсу, а підготовкою до майбутнього. Як зазначають автори пропозиції: "Щоб досягти збільшення на порядок, така радикальна зміна може бути єдиним можливим шляхом."