إثيريوم قد تُستبدل بهيكل RISC-V بدلاً من EVM، وقد تشهد تقنية ZK تطورات突破ية

اقترح المؤسس المشارك لإثيريوم مؤخرًا اقتراحًا طويل الأجل، يقترح استبدال آلة التنفيذ الافتراضية الحالية (EVM) بنظام تعليمات RISC-V مفتوح المصدر. تم مقارنة هذا المفهوم بBeam Chain في طبقة الإجماع، ويعتبر الطريق المحتمل الوحيد لتحقيق اختراق في أداء طبقة التنفيذ وتبسيط منطق البروتوكول. خاصة في كفاءة إثبات المعرفة الصفرية (ZK Proof)، من المتوقع أن يؤدي استبدال EVM إلى تحقيق تحسينات تصل إلى 100 ضعف. يهدف هذا الاقتراح إلى معالجة المشاكل الحالية في كفاءة إثبات ZK، وتعقيد بناء الكتل، وتوافر البيانات في إثيريوم.

قيود EVM ومزايا RISC-V

التحديات التي تواجه EVM

1. الهيكل قديم: يستخدم EVM هيكل قائم على المكدس بعمق 256 بت، مما يجعله غير متوافق مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة تنفيذ ZK-EVM.
2. عنق الزجاجة في إثبات ZK: يتم استخدام حوالي نصف موارد ZK-EVM لتنفيذ EVM نفسه، مما يحد من كفاءة إثبات ZK.
3. صعوبة الصيانة: أدت تراكم الوظائف على مر السنين إلى الفوضى في المعايير، وبعض الوظائف من الصعب إلغاؤها.
4. تطوير محدود: تحد من التعليمات غير القياسية الدعم عبر اللغات، مما يجعل من الصعب تجميع اللغات الرئيسية بكفاءة إلى بايت كود EVM.

مزايا RISC-V

1. أداء عالي الكفاءة: RISC-V هو مجموعة تعليمات مبسطة لوحدة المعالجة المركزية الحقيقية، صديقة للأجهزة، يمكن استخدامها في تحسين JIT وحتى التسريع على مستوى الأجهزة.
2. تحسين ZK: إنشاء دوائر التعليمات RISC-V مباشرة في إثبات ZK، أسهل من إثبات عمليات EVM.
3. نضج سلسلة الأدوات: تدعم لغات البرمجة الرئيسية مثل Rust و C و C++، مما يقلل من عتبة التطوير ويوسع النطاق البيئي.
4. المعايير العامة: تم اعتمادها من قبل مشاريع بلوكتشين موجودة، ولديها حالات نجاح.

أشار أحد مؤسسي إثيريوم إلى أنه بدلاً من تحويل EVM إلى RISC-V في ZK-EVM، من الأفضل استخدام RISC-V كهيكل لتنفيذ العقد مباشرة، مما يعزز بشكل جذري كفاءة التنفيذ وإمكانيات التوسع.

استبدال المسارات والتحديات

ثلاث خطط بديلة

1. وجود VM مزدوج (الأكثر تحفظًا): تعمل EVM و RISC-V بالتوازي، ويمكن للعقود الجديدة اختيار RISC-V لضمان التوافق خلال فترة الانتقال.
2. خطة المفسر على السلسلة (جذرية): يتم تفسير وتنفيذ جميع عقود EVM بواسطة عقود RISC-V على السلسلة.
3. آلية ملحق المفسر (تسوية): يعتبر المفسر عنصر بروتوكول، مما يسمح بإدخال VM أخرى في المستقبل (مثل Move).

التحديات التقنية التي تواجه التنفيذ

1. مخاطر تآكل أداء التنفيذ: يحتاج RISC-V إلى محاكاة التنفيذ على شرائح x86، مما قد يؤدي إلى كفاءة أقل في البداية مقارنة بـ EVM المحسنة.
2. يجب إعادة بناء تسعير الغاز: يجب تحديد نموذج غاز جديد لتعليمات RISC-V لضمان العدالة والأمان.
3. تصميم صندوق الأمان: تقييد استدعاءات النظام، منع تعديل الشيفرة الذاتية، ضمان التنفيذ المحدد.
4. توافق أدوات التطوير: تحتاج إلى تحديث المترجم، وأدوات تصحيح الأخطاء، وأدوات التدقيق الأمني، لدعم بايت كود RISC-V.
5. مشكلة التوافق عند الانتقال: تعتمد بعض العقود على ميزات EVM، لذا يجب تصميم طبقة التوافق أو آلية التراجع بحذر عند الانتقال.

يميل مؤسس إثيريوم المشارك إلى اعتماد نظام مزدوج من الآلات الافتراضية كمسار انتقال، ويعد بأن العقود القديمة والجديدة ستظل متوافقة، مما يضمن تجربة مطورين ثابتة وترقية غير ملحوظة للمستخدمين.

تأثير على مسار التوسع الحالي

لن تحل RISC-V محل مسارات التوسع الحالية، بل ستكون كتحسين للبنية التحتية.

طبقة 2

• رول أب لا يزال القوة الرئيسية في توسيع إثيريوم، RISC-V يزيد من كفاءة المعالجة لـ L1 وأداء التحقق ZK، وليس توسيع القدرة الاستيعابية بشكل مباشر.
• التحقق الأسرع من L1 يمكن أن يساعد Rollup في تقديم البيانات بتكاليف أقل وبشكل أسرع، مما يعزز القابلية للتوسع بشكل عام.

تقسيم البيانات وEIP-4844

• لا يزال عنق الزجاجة في توفر البيانات بحاجة إلى حل EIP-4844 (blob) و Danksharding، ولا يؤثر RISC-V على سعة البيانات على السلسلة.
• تنفيذ تغييرات الهيكل لا يغير متطلبات تخزين البيانات لـ L1.

FaaS 、 MEV

• غير مرتبط بهندسة الآلة الافتراضية، لن تفشل بسبب تقدم RISC-V.

بشكل عام، RISC-V هو "محرك التبديل"، و L2/التقسيم هو "شبكة التوسع"، الأبعاد بينهما مختلفة وتعمل بشكل متوازي.

ملاحظات المجتمع والمحاولات ذات الصلة

انقسام المجتمع

• يُعتبر المؤيدون أن هذه ترقية استراتيجية ضرورية لمواجهة تحديات الأداء، مما يساعد على جذب المطورين التقليديين.
• يخشى المحافظون من صعوبة التنفيذ، والأعباء التاريخية، وتكاليف تحديث أدوات النظام البيئي، ويتساءلون عن العائد على الاستثمار في الموارد.

مشاريع مشابهة للإشارة

1. Move VM : VM جديد موجه نحو الموارد، يتمتع بأمان لغوي قوي، ولكنه غير متوافق مع EVM.
2. FuelVM: آلة افتراضية جديدة مصممة لمعالجة متوازية، مع لغة Sway، التوافق محدود.
3. WASM: تم إدخال WASM كلغة عقود ذكية في L2، وقد تم تطبيقه بالفعل في بعض منصات L2، ويتميز بالجدوى العملية.
4. سلسلة عامة: استخدام RISC-V كـ VM للعقود الذكية في الشبكة الرئيسية يعد سابقة توفر مرجعًا عمليًا لإثيريوم.

مؤسس إثيريوم المشارك اقترح أن RISC-V لا تعني رفض خيارات أخرى، حيث يرى أن آلية المفسر في المستقبل يمكن استخدامها أيضًا لإدخال VM مثل Move وWASM، لبناء نظام تنفيذ متنوع.

آفاق التأثير المستقبلي

تجربة المطورين

• لا يزال بإمكان استخدام لغات مثل Solidity/Vyper، حيث تم تغيير خلفية المترجم بدلاً من اللغة نفسها.
• قد يتم فتح لغات جديدة مثل Rust/C لكتابة العقود، ولكن ليس من الضروري الانتقال.

تكلفة التشغيل والأداء

• سيؤدي تحسين كفاءة التنفيذ إلى زيادة الحد الأقصى للغاز وتقليل الرسوم.
• قد تقلل عقود RISC-V من الاعتماد على العقود المُعدة مسبقًا، ويكون نموذج الغاز أقرب إلى تكلفة إثبات ZK.

التوافق البيئي والتنمية

• يمكن أن تستمر العقود الحالية في العمل خلال فترة وجود VM المزدوجة، وسيتم اعتماد عقود جديدة بشكل تدريجي باستخدام RISC-V.
• يجب أن تدعم البنية التحتية تنسيق كود بايت الجديد، مما قد يؤدي إلى تغييرات في التوافق بين السلاسل.

الأمان والاستقرار

• يحتاج الهيكل الجديد إلى اختبارات واسعة والتحقق الرسمي، لتعزيز موثوقية البروتوكول.
• طبقة التنفيذ الأكثر بساطة تفيد في التدقيق والسيطرة على مساحة الهجوم.

الخاتمة

اقترح أحد مؤسسي إثيريوم استبدال EVM بـ RISC-V، مما يعكس تفكيرًا عميقًا حول حدود الأداء المستقبلية وبساطة البروتوكول. لا يزال هذا الاقتراح في مرحلة المناقشة المبكرة، ومن المتوقع أن تكون عملية التنفيذ تستغرق عدة سنوات، ويجب تجاوز تحديات متعددة في التكنولوجيا والمجتمع والبيئة. إنه ليس لإسقاط المسار الحالي، بل لتعزيز الأساس، والاستعداد للمستقبل.

كما قال: "لتحقيق زيادة بمقدار كبير، قد يكون هذا التغيير الجذري هو الطريق الوحيد القابل للتطبيق."

يمكن اعتبار هذا رهانا على المستقبل، وهو استكشاف عميق حول "ما إذا كان الأساس يستحق إعادة البناء".