RISC-V заміна EVM: шлях до прориву продуктивності Ethereum

Співзасновник Ethereum нещодавно висунув у спільноті довгострокову пропозицію: замінити поточну віртуальну машину виконання (EVM) відкритою архітектурою команд RISC-V. Він вважає, що це може бути єдиний шлях до досягнення прориву в ефективності виконання та спрощення логіки протоколу, особливо в аспекті ефективності доведень нульових знань (ZK Proof), очікується, що це дозволить досягти до 100-кратного підвищення оптимізації. Ця пропозиція має на меті вирішити проблеми Ethereum у таких аспектах, як ефективність ZK-доказів, складність побудови блоків та доступність даних.

Поточні обмеження EVM та переваги RISC-V

Основні проблеми, з якими стикається EVM, включають:

• Стара архітектура, несумісна з сучасними ЦП, що призводить до низької ефективності виконання ZK-EVM.
• Ефективність ZK-доказів обмежена, близько половини ресурсів використовується для виконання самого EVM
• Погане обслуговування, хаотичні норми, важко скасувати складні функції
• Обмежена розробка, основні мови важко ефективно компілювати в байт-код EVM

У порівнянні, RISC-V має такі переваги:

• Висока продуктивність, дружня до апаратного забезпечення, може бути використана для JIT-оптимізації або навіть апаратного прискорення
• ZK оптимізація, безпосередньо генерувати схеми для інструкцій RISC-V простіше, ніж доводити операції EVM.
• Зріла інструментальна ланцюг, підтримує основні мови, поріг входження для розробки нижчий, екосистема ширша
• Існують успішні приклади, такі як Nervos CKB та інші блокчейни.

Заміна шляхів та виклики

Запропоновано три варіанти заміни:

1. Подвійна VM: EVM та RISC-V працюють паралельно, нові контракти можуть використовувати RISC-V
2. Офіційне рішення для інтерпретатора в мережі: всі контракти EVM виконуються за допомогою контрактів RISC-V в мережі.
3. Механізм плагінів інтерпретатора: використовує інтерпретатор як елемент протоколу, що дозволяє в майбутньому вставляти інші VM.

Технічні виклики, з якими стикається впровадження, включають:

• Ризик зниження продуктивності виконання
• Необхідно переробити оцінку газу
• Дизайн безпечного пісочниці
• Адаптація інструментів розробки
• Проблеми з сумісністю міграції

Схиляємося до прийняття варіанту один як перехідного шляху, обіцяючи забезпечити взаємодію нових і старих контрактів та безвідчутне оновлення для користувачів.

Вплив на існуючі шляхи розширення

RISC-V є оптимізацією інфраструктури, не замінює існуючі маршрути розширення:

• Layer 2: Rollup все ще є основним, RISC-V підвищує ефективність обробки L1 та продуктивність ZK верифікації
• Розподіл даних та EIP-4844: ще потрібно вирішити проблему доступності даних
• FaaS, MEV: не залежать від архітектури віртуальної машини, не підлягають впливу

Відгуки спільноти та відповідні спроби

Спільнота має розбіжності:

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

Схожі проекти:

• Рух ВМ (Aptos/Sui)
• ПаливоВМ
• WASM (стилус)
• Нервоз CKB

Перспективи майбутнього впливу

Якщо Ethereum перейде на RISC-V, це може призвести до наступних змін:

• Досвід розробників: зберегти існуючі мови, можливо, додати підтримку нових мов
• Витрати на експлуатацію та продуктивність: підвищення ефективності виконання, оптимізація моделі Gas
• Екологічна сумісність та розвиток: перехід з подвійною віртуальною машиною, інфраструктура повинна бути адаптована
• Безпека та стабільність: потребують широкого тестування та перевірки, покращують надійність протоколу

Ця пропозиція є глибоким роздумом Ethereum про майбутні межі продуктивності та простоту протоколу. Реалізація буде тривалим процесом, який вимагатиме подолання багатьох викликів. Це не скасування існуючого шляху, а підготовка до майбутнього, це дослідження питання "чи варто переробляти основу".