RISC-V はイーサリアム仮想マシンの未来の代替案となる可能性がある

最近、イーサリアムの共同創設者が長期的な提案を行い、現在の実行層仮想マシン（EVM）をオープンソースの RISC-V 命令セットアーキテクチャに置き換えることを提案しました。この構想は、コンセンサス層の Beam Chain に例えられ、実行層のパフォーマンスの突破とプロトコルの論理の簡素化を実現するための唯一の潜在的な道と見なされています。特に、ゼロ知識証明（ZK Proof）の効率において、EVM を置き換えることにより、最大 100 倍の最適化向上が期待されています。この提案は、現在のイーサリアムが ZK 証明の効率、ブロック構築の複雑さ、データの可用性などの面で直面しているボトルネック問題に対処することを目的としています。

! V God Radical提案:イーサリアムEVMをRISC-Vに置き換えると、ZKはスケーリングの最終ソリューションですか?

現在のEVMの限界とRISC-Vの利点

EVM の問題:

1. 構造が古い：EVMは256ビットのスタック構造を使用しており、現代のCPUと互換性がなく、ZK-EVMの実行時に効率が低下します。
2. ZK証明のボトルネック：約半分のリソースがEVM自体の実行に使用されており、ZK証明の効率が制限されています。
3. 保守性が低い：長年にわたって複雑な機能が蓄積され、規範が混乱し、特定の機能を廃止することが難しい。
4. 開発の制限：非標準命令セットがクロス言語サポートを制限し、主流言語をEVMバイトコードに効率的にコンパイルすることが難しい。

RISC-Vの利点:

1. 高効率な性能：RISC-Vは実際のCPUの簡略化された命令セットであり、ハードウェアフレンドリーで、JIT最適化やハードウェアアクセラレーションにも使用できます。
2. ZKの最適化:ZKプルーフのRISC-V命令から直接生成された回路は、プルーフEVM操作よりも単純です。
3. ツールチェーンが成熟：Rust/C/C++などの主流言語をサポートし、開発のハードルが低く、エコシステムがより広範です。
4. 一般標準：すでにいくつかのブロックチェーンプロジェクトが採用しており、成功事例があります。

イーサリアムの共同創設者は、ZK-EVMでEVMをRISC-Vにコンパイルするよりも、直接RISC-Vを契約実行アーキテクチャとして使用する方が、根本的に実行効率と拡張可能性を向上させると指摘しました。

置き換えパスと課題

置き換えの三つの方案：

1. ダブルVM併存（最も保守的）：EVMとRISC-Vが並行して動作し、新しいコントラクトはRISC-Vを選択可能で、移行期間の互換性を確保します。
2. チェーン上のインタプリタ方案（過激）：すべての EVM コントラクトはチェーン上の RISC-V コントラクトによって解釈実行される。
3. インタプリタプラグインメカニズム（折衷）：インタプリタをプロトコル要素として扱い、将来的に他のVMを挿入できるようにします。

実装の技術的な課題:

1. 実行性能損失リスク：RISC-Vはx86チップ上でシミュレーション実行する必要があり、初期の効率は最適化されたEVMよりも低い可能性があります。
2. ガスの価格設定の再構築：RISC-V命令のために新しいガスモデルを定義し、公平性と安全性を確保する必要があります。
3. セキュアサンドボックス設計：システムコールを制限し、コードの自己修正を防ぎ、決定論的な実行を保証します。
4. 開発ツールの適合：コンパイラー、デバッガー、安全監査ツールを更新する必要があり、RISC-V バイトコードをサポートします。
5. 移行の互換性の問題：一部の契約はEVMの特性に依存しているため、移行には注意深い互換性レイヤーまたはフォールバックメカニズムの設計が必要です。

イーサリアムの共同創設者は、移行経路として方案一を支持し、新旧契約が相互運用性を維持し、開発者の体験が変わらず、ユーザーが気づかない形でのアップグレードを保証すると約束しました。

現在のスケーリングルートへの影響

RISC-Vは基盤構造の最適化であり、既存のスケーリングルートを置き換えることはありません。

レイヤー2：

• Rollup は依然としてイーサリアムのスケーリングの主力であり、RISC-V が向上させるのは L1 の処理効率と ZK 検証性能であり、直接的にスループットを拡張するものではありません。
• より高速な L1 検証は、Rollup のデータ提出コストを低減し、迅速化することで、全体的なスケーラビリティを向上させることができます。

データシェーディングと EIP-4844：

• データの可用性のボトルネックは、EIP-4844（blob）とDankshardingによって解決される必要があり、RISC-Vはチェーン上のデータ容量に影響を与えません。
• 実行アーキテクチャの変更はL1のデータストレージ要件を変更しません。

FaaS、MEV:

• 仮想マシンのアーキテクチャに依存せず、RISC-Vの進展によって無効にならない。

まとめ：RISC-Vは「エンジンの交換」、L2/シャーディングは「ネットワークの拡張」、両者は次元が異なり、並行して矛盾しない。

コミュニティのフィードバックと関連の試み

コミュニティの対立：

• 支持者：これは他の高性能ブロックチェーンの課題に対処するための必要な戦略的アップグレードであり、従来の開発者を引き付けるのに役立つと考えています。
• 保守派：実施の難易度、歴史的負担、エコロジーツールチェーンの更新コストが大きいことを懸念し、リソースの投入対効果に疑問を呈しています。

類似プロジェクトの参考：

• Move VM：新しいリソース指向の仮想マシンで、言語の安全性が高いが、EVMとは互換性がない。
• FuelVM：並列処理のために設計された新しいVMで、言語Swayと組み合わせて使用され、互換性は限られています。
• WASM（Stylus）：L2にWASMを契約言語として導入し、現在は特定のL2で実装されており、現実的な実現可能性があります。
• あるブロックチェーンプロジェクト：メインネットで RISC-V を契約仮想マシンとして使用する前例が、イーサリアムに実践的な参考を提供します。

イーサリアムの共同創設者は、RISC-Vの提案が他の選択肢を拒否することを意味しないと述べ、将来的には、MoveやWASMなどのVMを挿入するために解釈機構も利用できると考え、多様な実行エコシステムを構築することができるとしています。

将来の影響の見通し

###開発者エクスペリエンス:

• Solidity/Vyper などの言語は引き続き使用可能で、コンパイラのバックエンドが変更されるだけで、言語自体は変わりません。
• Rust/Cなどの新しい言語で契約を書くことが可能になるかもしれませんが、移行を強制することはありません。

実行コストと性能：

• 実行効率の向上は、より高いガス上限とより低い手数料をもたらします。
• RISC-V コントラクトは、プリコンパイルコントラクトへの依存を減らし、Gas モデルは ZK 証明コストにより近くなります。

エコロジーの互換性と発展：

• ダブル VM 并存期間中、既存の契約は継続して実行可能であり、新しい契約は徐々に RISC-V を採用します。
• インフラは新しいバイトコード形式をサポートする必要があり、これがチェーン間の互換性の変動を引き起こす可能性があります。

セキュリティと安定性:

• 新しいアーキテクチャは広範なテストと形式的検証を必要とし、プロトコルの信頼性を向上させる。
• より簡潔な実行層は、監査と攻撃面の制御に役立ちます。

まとめ

イーサリアムの共同創設者は、イーサリアムEVMをRISC-Vに置き換えることを提案し、これはイーサリアムの未来の性能限界とプロトコルの簡潔性についての深い考察を示しています。この提案はまだ初期の議論段階にあり、実施には数年かかるプロセスになると予想され、技術、コミュニティ、エコシステムの多くの課題を乗り越える必要があります。これは既存の路線を覆すものではなく、基盤を強化し、未来に備えるものです。

イーサリアムの共同創設者が言ったように："量的な向上を実現するためには、このような過激な変化が唯一の実行可能な道かもしれない。"

私たちはこれを未来への賭けと見なし、"基盤が再構築される価値があるか"についての深い探求でもあります。