Соучредитель Ethereum Виталик Бутерин недавно выступил с долгосрочным предложением в сообществе Ethereum Magicians о замене текущей виртуальной машины уровня исполнения (EVM) на архитектуру набора инструкций RISC-V с открытым исходным кодом. Он сравнивает эту идею с Beam Chain на уровне консенсуса, которую он рассматривает как единственный потенциальный путь к достижению прорыва в производительности на уровне исполнения и упрощению логики протокола. Особенно с точки зрения эффективности доказательства с нулевым разглашением (ZK proof), Виталик ожидает добиться 100-кратного улучшения оптимизации за счет замены EVM. Предложение направлено на устранение текущих узких мест Ethereum с точки зрения эффективности доказательства ZK, сложности построения блоков, доступности данных и т. д.
В этой статье простым языком рассматриваются мотивация предложения, технические детали, пути реализации и вызовы, а также обсуждается его влияние на существующий маршрут масштабирования Ethereum и анализируется реакция сообщества и аналогичные попытки.
Ограничения текущего EVM и преимущества RISC-V
Проблема EVM:
Устаревшая архитектура: EVM использует 256-битную стековую структуру, несовместимую с современными ЦП, что приводит к низкой эффективности при выполнении ZK-EVM.
Бутылка ZK доказательства: как указано в Succinct, около половины ресурсов ZK-EVM используется для выполнения самого EVM, что ограничивает эффективность доказательства ZK.
Плохая поддержка: накапливались сложные функции на протяжении многих лет, стандарты запутаны, например, SELFDESTRUCT трудно отменить.
Ограниченная разработка: нестандартный набор инструкций ограничивает поддержку межъязыковых взаимодействий, и основные языки трудно эффективно компилируются в байт-код EVM.
Преимущества RISC-V:
Высокая производительность: RISC-V - это сокращенный набор команд реального ЦП, дружественный к аппаратному обеспечению, который может использоваться для JIT-оптимизации и даже аппаратного ускорения.
ZK оптимизация: Генерация цепей для инструкций RISC-V напрямую в ZK доказательствах проще, чем доказательство операций EVM.
Инструментальная цепочка созрела: поддержка основных языков, таких как Rust/C/C++, порог разработки стал ниже, экосистема стала более широкой.
Универсальный стандарт: уже принят такими блокчейнами, как Nervos CKB, имеет успешные примеры.
Виталик отметил, что вместо компиляции EVM в RISC-V в ZK-EVM, лучше напрямую использовать RISC-V в качестве архитектуры выполнения контрактов, что в корне повысит эффективность выполнения и потенциал масштабирования.
Два. Замена путей и вызовы: как мигрировать с EVM?
Три варианта замены:
Двойная работа VM (самая консервативная): EVM и RISC-V работают параллельно, новые контракты могут использовать RISC-V, что обеспечивает совместимость в переходный период.
Онлайн интерпретатор решений (радикальный): все контракты EVM будут интерпретироваться и выполняться через контракты RISC-V на блокчейне.
Механизм плагинов интерпретатора (компромисс): использовать интерпретатор в качестве элемента протокола, позволяя в будущем вставлять другие ВМ (например, Move).
Технические вызовы, с которыми сталкивается реализация:
Риск снижения производительности: RISC-V требует эмуляции на чипах x86, что может привести к изначально низкой эффективности по сравнению с оптимизированным EVM.
Необходимо пересмотреть расчет газа: 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 миграции: некоторые контракты зависят от особенностей EVM, миграция требует осторожного проектирования совместимого уровня или механизма отката.
Виталик склоняется к варианту 1 в качестве переходного пути и обещает, что новые и старые контракты будут поддерживать взаимную совместимость, обеспечивая неизменность опыта разработчиков и безболезненное обновление для пользователей.
Три. Влияние на существующие маршруты масштабирования: Заменит ли RISC-V L 2, шarding 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 расширения Ethereum, RISC-V повышает эффективность обработки уровня L1 и производительность проверки ZK, а не напрямую увеличивает пропускную способность.
Более быстрая проверка L 1 может помочь Rollup с более низкими затратами и более быстрой подачей данных, улучшая общую масштабируемость.
Данные шардирования и EIP-4844:
Проблемы доступности данных все еще требуют решения с помощью EIP-4844 (blob) и Danksharding, RISC-V не влияет на емкость данных в цепочке.
Изменение архитектуры не изменяет требования к хранению данных L 1.
FaaS、MEV:
Не зависит от архитектуры виртуальной машины и не станет неработоспособным из-за продвижения RISC-V.
Резюме: RISC-V — это «замена двигателя», L 2/шардинг — это «расширение сети», обе категории различны и параллельны.
Четыре, обратная связь от сообщества и соответствующие попытки
Сообщество разногласия:
Сторонники: считают, что это необходимое стратегическое обновление для решения проблем производительности, таких как Solana/Sui, и оно поможет привлечь традиционных разработчиков.
Консерваторы: беспокоятся о сложности реализации, историческом бремени, высоких затратах на обновление экосистемных инструментов, ставят под сомнение соотношение затраченных ресурсов и результата.
Аналогичные проекты:
Move VM（Aptos/Sui）：Совершенно новый ресурсно-ориентированный Блок, с высокой языковой безопасностью, но не совместимый с EVM.
FuelVM: новая виртуальная машина, разработанная для параллельной обработки, совместно с языком Sway, с ограниченной совместимостью.
WASM (Stylus): Внедрение WASM в качестве языка контрактов на L 2, уже реализовано в Arbitrum и имеет реальную жизнеспособность.
Nervos CKB: Предшественник использования RISC-V в качестве виртуальной машины для контрактов в основной сети, предоставляющий практическую справку для Ethereum.
Виталик предложил, что RISC-V не означает отказа от других вариантов, он считает, что в будущем механизм интерпретатора также может быть использован для внедрения таких VM, как Move, WASM и т.д., для создания многообразной экосистемы выполнения.
Пять, перспективы влияния в будущем: если Эфириум перейдет на RISC-V
Опыт разработчика:
Языки такие как Solidity/Vyper все еще могут использоваться, изменения касаются бэкенда компилятора, а не самого языка.
Возможно, будет открыта возможность написания контрактов на новых языках, таких как Rust/C, но миграция не является обязательной.
Операционные 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 ближе к стоимости ZK-доказательства.
Экологическая совместимость и развитие:
Во время срока совместного существования двух VM существующие контракты могут продолжать работать, а новые контракты постепенно переходят на RISC-V.
Инфраструктура должна поддерживать новый формат байт-кода, что может вызвать изменения в совместимости между цепочками (например, вопросы о присутствии или отсутствии BSC и Polygon).
Безопасность и стабильность:
Новая архитектура требует широкого тестирования и формальной проверки для повышения надежности протокола.
Более простая исполнительная платформа способствует аудиту и контролю за атакующими поверхностями.
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, общественных и экологических вызовов. Это не значит отменить существующий курс, а скорее укрепить основу и подготовить будущее.
Как сказал Виталик: «Чтобы достичь увеличения на порядок, это радикальное изменение может быть единственным жизнеспособным путем.»
Мы можем рассматривать это как ставку на будущее, а также как глубокое исследование вопроса «стоит ли переосмыслять основы».
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 концепция 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 о замене текущей виртуальной машины уровня исполнения (EVM) на архитектуру набора инструкций RISC-V с открытым исходным кодом. Он сравнивает эту идею с Beam Chain на уровне консенсуса, которую он рассматривает как единственный потенциальный путь к достижению прорыва в производительности на уровне исполнения и упрощению логики протокола. Особенно с точки зрения эффективности доказательства с нулевым разглашением (ZK proof), Виталик ожидает добиться 100-кратного улучшения оптимизации за счет замены EVM. Предложение направлено на устранение текущих узких мест Ethereum с точки зрения эффективности доказательства ZK, сложности построения блоков, доступности данных и т. д.
В этой статье простым языком рассматриваются мотивация предложения, технические детали, пути реализации и вызовы, а также обсуждается его влияние на существующий маршрут масштабирования Ethereum и анализируется реакция сообщества и аналогичные попытки.
Ограничения текущего EVM и преимущества RISC-V
Проблема EVM:
Устаревшая архитектура: EVM использует 256-битную стековую структуру, несовместимую с современными ЦП, что приводит к низкой эффективности при выполнении ZK-EVM.
Бутылка ZK доказательства: как указано в Succinct, около половины ресурсов ZK-EVM используется для выполнения самого EVM, что ограничивает эффективность доказательства ZK.
Плохая поддержка: накапливались сложные функции на протяжении многих лет, стандарты запутаны, например, SELFDESTRUCT трудно отменить.
Ограниченная разработка: нестандартный набор инструкций ограничивает поддержку межъязыковых взаимодействий, и основные языки трудно эффективно компилируются в байт-код EVM.
Преимущества RISC-V:
Высокая производительность: RISC-V - это сокращенный набор команд реального ЦП, дружественный к аппаратному обеспечению, который может использоваться для JIT-оптимизации и даже аппаратного ускорения.
ZK оптимизация: Генерация цепей для инструкций RISC-V напрямую в ZK доказательствах проще, чем доказательство операций EVM.
Инструментальная цепочка созрела: поддержка основных языков, таких как Rust/C/C++, порог разработки стал ниже, экосистема стала более широкой.
Универсальный стандарт: уже принят такими блокчейнами, как Nervos CKB, имеет успешные примеры.
Виталик отметил, что вместо компиляции EVM в RISC-V в ZK-EVM, лучше напрямую использовать RISC-V в качестве архитектуры выполнения контрактов, что в корне повысит эффективность выполнения и потенциал масштабирования.
Два. Замена путей и вызовы: как мигрировать с EVM?
Три варианта замены:
Двойная работа VM (самая консервативная): EVM и RISC-V работают параллельно, новые контракты могут использовать RISC-V, что обеспечивает совместимость в переходный период.
Онлайн интерпретатор решений (радикальный): все контракты EVM будут интерпретироваться и выполняться через контракты RISC-V на блокчейне.
Механизм плагинов интерпретатора (компромисс): использовать интерпретатор в качестве элемента протокола, позволяя в будущем вставлять другие ВМ (например, Move).
Технические вызовы, с которыми сталкивается реализация:
Риск снижения производительности: RISC-V требует эмуляции на чипах x86, что может привести к изначально низкой эффективности по сравнению с оптимизированным EVM.
Необходимо пересмотреть расчет газа: необходимо определить новую модель газа для инструкций RISC-V, чтобы обеспечить справедливость и безопасность.
Безопасный песочница: ограничение системных вызовов, предотвращение саморефлексии кода, обеспечение детерминированного выполнения.
Инструменты разработки: необходимо обновить компилятор, отладчик и инструменты безопасности, поддерживающие байт-код RISC-V.
Проблемы совместимости миграции: некоторые контракты зависят от особенностей EVM, миграция требует осторожного проектирования совместимого уровня или механизма отката.
Виталик склоняется к варианту 1 в качестве переходного пути и обещает, что новые и старые контракты будут поддерживать взаимную совместимость, обеспечивая неизменность опыта разработчиков и безболезненное обновление для пользователей.
Три. Влияние на существующие маршруты масштабирования: Заменит ли RISC-V L 2, шarding 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 расширения Ethereum, RISC-V повышает эффективность обработки уровня L1 и производительность проверки ZK, а не напрямую увеличивает пропускную способность.
Более быстрая проверка L 1 может помочь Rollup с более низкими затратами и более быстрой подачей данных, улучшая общую масштабируемость.
Данные шардирования и EIP-4844:
Проблемы доступности данных все еще требуют решения с помощью EIP-4844 (blob) и Danksharding, RISC-V не влияет на емкость данных в цепочке.
Изменение архитектуры не изменяет требования к хранению данных L 1.
FaaS、MEV:
Не зависит от архитектуры виртуальной машины и не станет неработоспособным из-за продвижения RISC-V.
Резюме: RISC-V — это «замена двигателя», L 2/шардинг — это «расширение сети», обе категории различны и параллельны.
Четыре, обратная связь от сообщества и соответствующие попытки
Сообщество разногласия:
Сторонники: считают, что это необходимое стратегическое обновление для решения проблем производительности, таких как Solana/Sui, и оно поможет привлечь традиционных разработчиков.
Консерваторы: беспокоятся о сложности реализации, историческом бремени, высоких затратах на обновление экосистемных инструментов, ставят под сомнение соотношение затраченных ресурсов и результата.
Аналогичные проекты:
Move VM（Aptos/Sui）：Совершенно новый ресурсно-ориентированный Блок, с высокой языковой безопасностью, но не совместимый с EVM.
FuelVM: новая виртуальная машина, разработанная для параллельной обработки, совместно с языком Sway, с ограниченной совместимостью.
WASM (Stylus): Внедрение WASM в качестве языка контрактов на L 2, уже реализовано в Arbitrum и имеет реальную жизнеспособность.
Nervos CKB: Предшественник использования RISC-V в качестве виртуальной машины для контрактов в основной сети, предоставляющий практическую справку для Ethereum.
Виталик предложил, что RISC-V не означает отказа от других вариантов, он считает, что в будущем механизм интерпретатора также может быть использован для внедрения таких VM, как Move, WASM и т.д., для создания многообразной экосистемы выполнения.
Пять, перспективы влияния в будущем: если Эфириум перейдет на RISC-V
Опыт разработчика:
Языки такие как Solidity/Vyper все еще могут использоваться, изменения касаются бэкенда компилятора, а не самого языка.
Возможно, будет открыта возможность написания контрактов на новых языках, таких как Rust/C, но миграция не является обязательной.
Операционные 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 ближе к стоимости ZK-доказательства.
Экологическая совместимость и развитие:
Во время срока совместного существования двух VM существующие контракты могут продолжать работать, а новые контракты постепенно переходят на RISC-V.
Инфраструктура должна поддерживать новый формат байт-кода, что может вызвать изменения в совместимости между цепочками (например, вопросы о присутствии или отсутствии BSC и Polygon).
Безопасность и стабильность:
Новая архитектура требует широкого тестирования и формальной проверки для повышения надежности протокола.
Более простая исполнительная платформа способствует аудиту и контролю за атакующими поверхностями.
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, общественных и экологических вызовов. Это не значит отменить существующий курс, а скорее укрепить основу и подготовить будущее.
Как сказал Виталик: «Чтобы достичь увеличения на порядок, это радикальное изменение может быть единственным жизнеспособным путем.»
Мы можем рассматривать это как ставку на будущее, а также как глубокое исследование вопроса «стоит ли переосмыслять основы».