Tóm tắt điều hành
Đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đã đề xuất một thay đổi kiến trúc cơ bản cho lớp thực thi của mạng: thay thế Máy ảo Ethereum (EVM) bằng một máy ảo dựa trên RISC-V. Sáng kiến này, được công bố vào tháng 4, nhằm mục đích nâng cao đáng kể hiệu suất của Ethereum, đặc biệt trong lĩnh vực bằng chứng Zero-Knowledge (ZK), và giải quyết các thách thức về khả năng mở rộng dài hạn. Đề xuất này cho thấy tiềm năng tăng hiệu quả lên tới 100 lần, với các cuộc thảo luận kỹ thuật sâu rộng và thử nghiệm cộng đồng đang được tiến hành.
Chi tiết sự kiện
Vitalik Buterin đã giới thiệu khái niệm thay thế EVM bằng RISC-V trong một đề xuất gửi tới cộng đồng nhà phát triển vào tháng 4. Lý do đằng sau "ý tưởng cấp tiến" này là để giải quyết các nút thắt cổ chai về khả năng mở rộng chính trong lớp thực thi của Ethereum và cải thiện tính đơn giản và hiệu quả của nó. EVM hiện tại, mặc dù là nền tảng cho bảo mật và chuyển đổi trạng thái xác định của Ethereum, nhưng phải đối mặt với những hạn chế do mô hình dựa trên stack, số học 256-bit và chi phí diễn giải, những yếu tố này góp phần làm tăng phí giao dịch và sự phụ thuộc vào các rollup Layer-2 để mở rộng quy mô. Những yếu tố này dẫn đến khoảng 59% thời gian xác minh giao dịch được quy cho việc thực thi mã EVM, tạo ra một nút thắt cổ chai đáng kể cho hiệu suất bằng chứng ZK-EVM.
RISC-V là một kiến trúc tập lệnh CPU (ISA) mã nguồn mở được đặc trưng bởi cơ sở nhỏ, mô-đun và khả năng mở rộng. Không giống như các ISA độc quyền, thiết kế mở của RISC-V cho phép tùy chỉnh, làm cho nó rất phù hợp với môi trường blockchain. Nó tự hào có sự hỗ trợ công cụ mạnh mẽ, bao gồm các trình biên dịch và trình giả lập trưởng thành, và thiết kế sạch, xác định của nó đơn giản hóa việc xác minh hình thức và tạo bằng chứng, điều này rất quan trọng đối với các hệ thống không tin cậy.
Cơ chế tài chính và ý nghĩa kỹ thuật
Việc chuyển đổi được đề xuất từ EVM sang RISC-V nhằm mục đích cải thiện đáng kể hiệu suất. Các chuyên gia chỉ ra rằng các máy ảo dựa trên RISC-V có thể giảm chi phí ZK-proving từ 50 đến 100 lần, dẫn đến hiệu quả tổng thể tăng hơn 100 lần cho việc thực thi Layer-1. Điều này chủ yếu là do các trình chứng minh ZK-EVM hiện tại thường dịch mã EVM thành các lệnh RISC-V để tạo bằng chứng, một bước bổ sung gây ra chi phí đáng kể. Bằng cách trực tiếp sử dụng một máy ảo dựa trên RISC-V, bước dịch trung gian này được loại bỏ, làm cho việc tạo bằng chứng nhanh hơn đáng kể và hiệu quả tài nguyên hơn.
Về mặt kiến trúc, các khái niệm cốt lõi về tài khoản, các cuộc gọi xuyên hợp đồng và lưu trữ sẽ vẫn nhất quán. Tuy nhiên, các mã hoạt động EVM hiện có như SLOAD, SSTORE, BALANCE và CALL sẽ được triển khai lại dưới dạng các lệnh gọi hệ thống RISC-V. Mặc dù các hợp đồng thông minh có thể được viết bằng các ngôn ngữ như Rust, nhưng Solidity và Vyper sẽ thích nghi để nhắm mục tiêu RISC-V làm backend, đảm bảo sự gián đoạn tối thiểu cho trải nghiệm của nhà phát triển. Điều quan trọng là đề xuất này nhấn mạnh khả năng tương tác hai chiều đầy đủ, cho phép các hợp đồng EVM kiểu cũ hoạt động song song với các hợp đồng RISC-V mới. Các chiến lược chuyển đổi có thể bao gồm việc chạy song song cả hai VM, sử dụng trình thông dịch EVM dựa trên RISC-V để hỗ trợ các phiên bản cũ hoặc tích hợp trình thông dịch trực tiếp vào giao thức Ethereum, như đã được chứng minh bởi các dự án blockchain khác đã áp dụng RISC-V, chẳng hạn như Nervos CKB và PolkaVM của Polkadot.
Chiến lược kinh doanh và định vị thị trường
Chiến lược dài hạn của Ethereum, như được Buterin trình bày, tập trung vào việc giải quyết các thách thức mở rộng quy mô cơ bản để duy trì vị trí dẫn đầu của nó như một "máy tính thế giới" và "lớp tin cậy". Việc áp dụng RISC-V phù hợp với tầm nhìn này bằng cách cung cấp một con đường để có khả năng thực thi lớn hơn và giảm chi phí giao dịch. Điều này định vị Ethereum để cạnh tranh tốt hơn trong một bối cảnh blockchain đang phát triển nhanh chóng bằng cách tận dụng một kiến trúc mã nguồn mở, thân thiện với phần cứng, hỗ trợ các tính năng mật mã tiên tiến và xác minh bằng chứng trên chuỗi.
Các tiền lệ cho việc áp dụng RISC-V tồn tại trong lĩnh vực blockchain. Nervos CKB đã sử dụng thành công RISC-V, và PolkaVM của Polkadot, cũng dựa trên RISC-V, đã chứng minh khả năng tương thích với các công cụ phát triển Ethereum hiện có, cho phép di chuyển liền mạch các hợp đồng như Uniswap V2 mà không làm gián đoạn quy trình làm việc. Những ví dụ này cho thấy rằng quá trình chuyển đổi có thể được quản lý trong khi vẫn duy trì tính liên tục của nhà phát triển và sự phát triển của hệ sinh thái.
Ảnh hưởng thị trường rộng hơn
Tiềm năng tích hợp RISC-V vào lớp thực thi Layer-1 của Ethereum mang lại những ý nghĩa quan trọng cho hệ sinh thái Web3 rộng lớn hơn. Bằng cách tăng cường khả năng mở rộng và hiệu quả, nó có thể tạo điều kiện cho việc áp dụng hàng loạt các ứng dụng phi tập trung (dApps), cho phép các hoạt động on-chain phức tạp hơn và giảm chi phí tính toán cho các rollup Layer-2, từ đó củng cố toàn bộ hệ sinh thái ZK. Việc xác minh Layer-1 nhanh hơn cũng sẽ cho phép các rollup gửi dữ liệu hiệu quả hơn về chi phí và nhanh chóng hơn, cải thiện khả năng mở rộng tổng thể.
Sự tiến hóa kiến trúc này, nếu được triển khai, có thể thúc đẩy sự quan tâm và đổi mới của nhà phát triển bằng cách cung cấp một nền tảng linh hoạt hơn và hiệu suất cao hơn cho việc phát triển hợp đồng thông minh. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi là phức tạp, đòi hỏi nghiên cứu, phát triển và xây dựng sự đồng thuận cộng đồng rộng rãi. Vitalik Buterin ước tính thời gian chuẩn bị ít nhất 18 tháng, cho thấy đây là một cam kết dài hạn chứ không phải là một thay đổi ngay lập tức. Việc điều hướng thành công các thách thức như di chuyển các hợp đồng thông minh hiện có, đảm bảo bảo mật mạnh mẽ và phát triển các công cụ mới sẽ rất quan trọng cho một quá trình chuyển đổi suôn sẻ và để Ethereum nhận ra đầy đủ lợi ích của một lớp thực thi dựa trên RISC-V, cuối cùng củng cố niềm tin của nhà đầu tư và định vị thị trường.