مؤسس إيثيريوم المشارك فيتالك بوتيرين اقترح مؤخرًا اقتراحًا طويل الأمد في مجتمع Ethereum Magicians: استبدال الآلة الافتراضية التنفيذية الحالية (EVM) بعمارة مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر RISC-V. وقد قارن هذا التصور مع طبقة الإجماع Beam Chain، معتبرًا أنها الطريق المحتمل الوحيد لتحقيق突破 في أداء الطبقة التنفيذية وتبسيط منطق البروتوكول. خاصة في كفاءة إثبات المعرفة الصفرية (ZK Proof)، توقع فيتالك من خلال استبدال EVM تحقيق تحسين يصل إلى 100 مرة. يهدف الاقتراح إلى معالجة المشكلات الحالية في إيثيريوم المتعلقة بكفاءة إثبات ZK، وتعقيد بناء الكتل، وتوافر البيانات.
في هذه المقالة ، سنقوم بتفصيل الدوافع والتفاصيل الفنية ومسارات التنفيذ وتحديات الاقتراح من حيث الشخص العادي ، ومناقشة تأثيره على مسار التوسع الحالي ل Ethereum ، ومراجعة ردود فعل المجتمع والمحاولات المماثلة.
1. قيود EVM الحالية ومزايا RISC-V
مشكلة EVM :
بنية قديمة: تستخدم EVM هيكل قائمة ثابتة بحدود 256 بت، مما يجعلها غير متوافقة مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة عند تنفيذ ZK-EVM.
زك إثبات عنق الزجاجة: كما هو مذكور في Succinct، فإن ZK-EVM يستخدم حوالي نصف الموارد لتنفيذ EVM نفسه، مما يحد من كفاءة إثبات ZK.
صيانة ضعيفة: تراكم الوظائف المعقدة على مر السنين، مما أدى إلى فوضى في المعايير، مثل صعوبة إلغاء SELFDESTRUCT.
تطوير محدود: قيود مجموعة التعليمات غير القياسية تحد من الدعم عبر اللغات، مما يجعل من الصعب تجميع اللغات الرئيسية بكفاءة إلى كود بايت EVM.
مزايا RISC-V:
أداء عالي الكفاءة: RISC-V هو مجموعة تعليمات مختصرة لوحدة المعالجة المركزية الحقيقية، صديقة للأجهزة، ويمكن استخدامها في تحسين JIT وحتى التسريع بالأجهزة.
تحسين ZK: توليد الدائرة مباشرةً على تعليمات RISC-V في إثبات ZK، أسهل من إثبات عمليات EVM.
سلسلة الأدوات ناضجة: تدعم لغات البرمجة الرئيسية مثل Rust وC وC++، مما يقلل من عوائق الدخول ويجعل النظام البيئي أكثر اتساعًا.
المعيار العام: تم اعتماده من قبل بلوكتشين مثل Nervos CKB، ولديه حالات نجاح.
أشار فيتاليك إلى أنه بدلاً من تجميع EVM إلى RISC-V في ZK-EVM، من الأفضل استخدام RISC-V كهيكل تنفيذي للعقود، مما يعزز من كفاءة التنفيذ وإمكانيات التوسع بشكل جذري.
اثنان، مسارات الاستبدال والتحديات: كيف ننتقل من EVM؟
ثلاث خطط بديلة:
وجود VM مزدوج (الأكثر تحفظًا): تعمل EVM و RISC-V بالتوازي، يمكن للعقود الجديدة استخدام RISC-V، لضمان التوافق خلال فترة الانتقال.
حل المفسر على البلوكتشين (راديكالي): جميع عقود EVM يتم تفسير تنفيذها بواسطة عقود RISC-V على البلوكتشين.
آلية المكون الإضافي للمفسر (تسوية): يتم استخدام المفسر كعنصر بروتوكول، مما يسمح بإدخال آلات افتراضية أخرى في المستقبل (مثل Move).
التحديات التقنية التي تواجه التنفيذ:
مخاطر تدهور أداء التنفيذ: يحتاج RISC-V إلى محاكاة التنفيذ على شرائح x86، وقد تكون الكفاءة في البداية أقل من EVM المحسن.
يجب إعادة بناء تسعير الغاز: يجب تعريف نموذج غاز جديد لتعليمات RISC-V لضمان العدالة والأمان.
تصميم صندوق الأمان: تقييد استدعاءات النظام، منع تعديل الكود الذاتي، ضمان تنفيذ حتمي.
أدوات التطوير المتكيفة: تحتاج إلى تحديث المترجم، وأدوات تصحيح الأخطاء، وأدوات التدقيق الأمني، ودعم بايت كود RISC-V.
مشاكل التوافق في النقل: تعتمد بعض العقود على ميزات EVM، لذا يجب تصميم طبقة التوافق أو آلية التراجع بعناية أثناء النقل.
يميل فيتاليك إلى الخيار الأول كمسار انتقالي، ويعد بأن العقود القديمة والجديدة ستظل متوافقة، مما يضمن تجربة مطور غير متغيرة وترقية غير محسوسة للمستخدم.
ثلاثة، تأثير على مسارات التوسيع الحالية: هل ستستبدل RISC-V L2، وتقسيم البيانات، وغيرها؟
الإجابة هي لا: RISC-V هو تحسين للبنية التحتية، ولا سيحل محل مسارات التوسع الحالية.
الطبقة 2：
لا يزال Rollup هو القوة الرئيسية لتوسيع Ethereum، حيث أن RISC-V يزيد من كفاءة معالجة L1 وأداء التحقق من ZK، بدلاً من توسيع السعة مباشرة.
يمكن أن يساعد التحقق الأسرع من L1 في تقديم البيانات بتكلفة أقل وبشكل أسرع لـ Rollup، مما يعزز القابلية للتوسع بشكل عام.
تقسيم البيانات و EIP-4844:
لا يزال من الضروري حل عنق الزجاجة في توفر البيانات من خلال EIP-4844 (blob) و Danksharding، ولا يؤثر RISC-V على سعة البيانات على السلسلة.
تغيير هيكل التنفيذ لا يغير متطلبات تخزين البيانات في L1.
** FaaS 、 MEV: **
غير مرتبط بهندسة الآلة الافتراضية، ولن يفشل بسبب تقدم RISC-V.
ملخص: RISC-V هو "محرك التبديل"، وL2/الشرائح هي "شبكة التوسع"، البعدين مختلفين ولكن لا تتعارض.
أربعة، ردود الفعل من المجتمع والمحاولات ذات الصلة
انقسام المجتمع:
الداعمون: يرون أن هذه ترقية استراتيجية ضرورية لمواجهة تحديات الأداء مثل Solana/Sui، مما يساعد في جذب المطورين التقليديين.
المحافظون: يشعرون بالقلق من صعوبة التنفيذ، الأعباء التاريخية، تكلفة تحديث أدوات البيئة، ويشكون في نسبة العائد على الاستثمار للموارد.
مشاريع مشابهة مرجعية:
تحريك VM (Aptos/Sui): VM جديد موجه نحو الموارد، يتمتع بأمان لغوي قوي، لكنه غير متوافق مع EVM.
FuelVM: جهاز افتراضي جديد مصمم للمعالجة المتوازية، مع لغة Sway، توافقية محدودة.
WASM (Stylus): تم إدخال WASM كلغة عقد في L2، وقد تم تنفيذه الآن في Arbitrum، مما يثبت جدواه.
Nervos CKB: مثال استخدام RISC-V كآلة افتراضية للعقود على الشبكة الرئيسية، مما يوفر مرجعًا عمليًا للإيثيريوم.
فيتاليك اقترح أن RISC-V لا يعني رفض الخيارات الأخرى، بل يعتقد أن آلية المفسر المستقبلية يمكن أن تُستخدم أيضًا لإدخال مثل VM مثل Move وWASM، لبناء بيئة تنفيذ متعددة.
خمسة، آفاق التأثير المستقبلي: إذا قامت الإيثيريوم بالتحويل إلى RISC-V
تجربة المطورين：
يمكن استخدام لغات مثل Solidity/Vyper، حيث تغير الجزء الخلفي من المترجم وليس اللغة نفسها.
قد يتم فتح لغات جديدة مثل Rust/C لكتابة العقود، ولكن لن يتم إجبار التحويل.
تكاليف التشغيل والأداء:
ستؤدي زيادة كفاءة التنفيذ إلى حد أعلى من الغاز وتكاليف أقل.
قد يقلل عقد RISC-V من الاعتماد على العقود المسبقة التجميع، ونموذج الغاز أقرب إلى تكلفة الإثبات ZK.
التوافق البيئي والتنمية:
يمكن للعقود الحالية أن تستمر في العمل خلال فترة وجود VM مزدوجة، وستتبنى العقود الجديدة تدريجياً RISC-V.
يجب أن تدعم البنية التحتية تنسيق بايت كود الجديد، مما قد يؤدي إلى تغييرات في التوافق بين الكتل (مثل مسألة بقاء أو مغادرة BSC و Polygon).
الأمان والاستقرار:
يجب اختبار الهيكل الجديد بشكل واسع والتحقق من صحته بشكل رسمي، لتعزيز موثوقية البروتوكول.
تساعد طبقة التنفيذ الأكثر بساطة على التدقيق والتحكم في سطح الهجوم.
خاتمة
اقترح فيتاليك استبدال EVM الإيثيريوم بـ RISC-V، مما يمثل تفكيرًا عميقًا للإيثيريوم حول حدود الأداء المستقبلية وبساطة البروتوكول. لا يزال هذا الاقتراح في مرحلة المناقشة المبكرة، ومن المتوقع أن تكون عملية التنفيذ عملية تستغرق عدة سنوات، ويجب التغلب على تحديات تقنية واجتماعية وبيئية متعددة. إنه ليس لإسقاط المسار الحالي، بل لتعزيز الأساس وإعداد المستقبل.
كما قال فيتاليك: "لتحقيق زيادة بمقدار عدة درجات، قد يكون هذا التغيير الجذري هو الطريق الوحيد القابل للتطبيق."
يمكننا اعتباره رهانًا على المستقبل، وهو أيضًا استكشاف عميق حول ما إذا كان من المجدي إعادة تشكيل "الأساس".
المحتوى هو للمرجعية فقط، وليس دعوة أو عرضًا. لا يتم تقديم أي مشورة استثمارية أو ضريبية أو قانونية. للمزيد من الإفصاحات حول المخاطر، يُرجى الاطلاع على إخلاء المسؤولية.
فيتاليك بوتيرين يقترح اقتراحاً جريئاً: استبدال EVM في إثيريوم بـ RISC-V، هل ZK هو الحل النهائي للتوسع؟
المؤلف | GaryMa و قال البلوكتشين
مقدمة
مؤسس إيثيريوم المشارك فيتالك بوتيرين اقترح مؤخرًا اقتراحًا طويل الأمد في مجتمع Ethereum Magicians: استبدال الآلة الافتراضية التنفيذية الحالية (EVM) بعمارة مجموعة التعليمات مفتوحة المصدر RISC-V. وقد قارن هذا التصور مع طبقة الإجماع Beam Chain، معتبرًا أنها الطريق المحتمل الوحيد لتحقيق突破 في أداء الطبقة التنفيذية وتبسيط منطق البروتوكول. خاصة في كفاءة إثبات المعرفة الصفرية (ZK Proof)، توقع فيتالك من خلال استبدال EVM تحقيق تحسين يصل إلى 100 مرة. يهدف الاقتراح إلى معالجة المشكلات الحالية في إيثيريوم المتعلقة بكفاءة إثبات ZK، وتعقيد بناء الكتل، وتوافر البيانات.
في هذه المقالة ، سنقوم بتفصيل الدوافع والتفاصيل الفنية ومسارات التنفيذ وتحديات الاقتراح من حيث الشخص العادي ، ومناقشة تأثيره على مسار التوسع الحالي ل Ethereum ، ومراجعة ردود فعل المجتمع والمحاولات المماثلة.
1. قيود EVM الحالية ومزايا RISC-V
مشكلة EVM :
بنية قديمة: تستخدم EVM هيكل قائمة ثابتة بحدود 256 بت، مما يجعلها غير متوافقة مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة عند تنفيذ ZK-EVM.
زك إثبات عنق الزجاجة: كما هو مذكور في Succinct، فإن ZK-EVM يستخدم حوالي نصف الموارد لتنفيذ EVM نفسه، مما يحد من كفاءة إثبات ZK.
صيانة ضعيفة: تراكم الوظائف المعقدة على مر السنين، مما أدى إلى فوضى في المعايير، مثل صعوبة إلغاء SELFDESTRUCT.
تطوير محدود: قيود مجموعة التعليمات غير القياسية تحد من الدعم عبر اللغات، مما يجعل من الصعب تجميع اللغات الرئيسية بكفاءة إلى كود بايت EVM.
مزايا RISC-V:
أداء عالي الكفاءة: RISC-V هو مجموعة تعليمات مختصرة لوحدة المعالجة المركزية الحقيقية، صديقة للأجهزة، ويمكن استخدامها في تحسين JIT وحتى التسريع بالأجهزة.
تحسين ZK: توليد الدائرة مباشرةً على تعليمات RISC-V في إثبات ZK، أسهل من إثبات عمليات EVM.
سلسلة الأدوات ناضجة: تدعم لغات البرمجة الرئيسية مثل Rust وC وC++، مما يقلل من عوائق الدخول ويجعل النظام البيئي أكثر اتساعًا.
المعيار العام: تم اعتماده من قبل بلوكتشين مثل Nervos CKB، ولديه حالات نجاح.
أشار فيتاليك إلى أنه بدلاً من تجميع EVM إلى RISC-V في ZK-EVM، من الأفضل استخدام RISC-V كهيكل تنفيذي للعقود، مما يعزز من كفاءة التنفيذ وإمكانيات التوسع بشكل جذري.
اثنان، مسارات الاستبدال والتحديات: كيف ننتقل من EVM؟
ثلاث خطط بديلة:
وجود VM مزدوج (الأكثر تحفظًا): تعمل EVM و RISC-V بالتوازي، يمكن للعقود الجديدة استخدام RISC-V، لضمان التوافق خلال فترة الانتقال.
حل المفسر على البلوكتشين (راديكالي): جميع عقود EVM يتم تفسير تنفيذها بواسطة عقود RISC-V على البلوكتشين.
آلية المكون الإضافي للمفسر (تسوية): يتم استخدام المفسر كعنصر بروتوكول، مما يسمح بإدخال آلات افتراضية أخرى في المستقبل (مثل Move).
التحديات التقنية التي تواجه التنفيذ:
مخاطر تدهور أداء التنفيذ: يحتاج RISC-V إلى محاكاة التنفيذ على شرائح x86، وقد تكون الكفاءة في البداية أقل من EVM المحسن.
يجب إعادة بناء تسعير الغاز: يجب تعريف نموذج غاز جديد لتعليمات RISC-V لضمان العدالة والأمان.
تصميم صندوق الأمان: تقييد استدعاءات النظام، منع تعديل الكود الذاتي، ضمان تنفيذ حتمي.
أدوات التطوير المتكيفة: تحتاج إلى تحديث المترجم، وأدوات تصحيح الأخطاء، وأدوات التدقيق الأمني، ودعم بايت كود RISC-V.
مشاكل التوافق في النقل: تعتمد بعض العقود على ميزات EVM، لذا يجب تصميم طبقة التوافق أو آلية التراجع بعناية أثناء النقل.
يميل فيتاليك إلى الخيار الأول كمسار انتقالي، ويعد بأن العقود القديمة والجديدة ستظل متوافقة، مما يضمن تجربة مطور غير متغيرة وترقية غير محسوسة للمستخدم.
ثلاثة، تأثير على مسارات التوسيع الحالية: هل ستستبدل RISC-V L2، وتقسيم البيانات، وغيرها؟
الإجابة هي لا: RISC-V هو تحسين للبنية التحتية، ولا سيحل محل مسارات التوسع الحالية.
الطبقة 2：
لا يزال Rollup هو القوة الرئيسية لتوسيع Ethereum، حيث أن RISC-V يزيد من كفاءة معالجة L1 وأداء التحقق من ZK، بدلاً من توسيع السعة مباشرة.
يمكن أن يساعد التحقق الأسرع من L1 في تقديم البيانات بتكلفة أقل وبشكل أسرع لـ Rollup، مما يعزز القابلية للتوسع بشكل عام.
تقسيم البيانات و EIP-4844:
لا يزال من الضروري حل عنق الزجاجة في توفر البيانات من خلال EIP-4844 (blob) و Danksharding، ولا يؤثر RISC-V على سعة البيانات على السلسلة.
تغيير هيكل التنفيذ لا يغير متطلبات تخزين البيانات في L1.
** FaaS 、 MEV: **
غير مرتبط بهندسة الآلة الافتراضية، ولن يفشل بسبب تقدم RISC-V.
ملخص: RISC-V هو "محرك التبديل"، وL2/الشرائح هي "شبكة التوسع"، البعدين مختلفين ولكن لا تتعارض.
أربعة، ردود الفعل من المجتمع والمحاولات ذات الصلة
انقسام المجتمع:
الداعمون: يرون أن هذه ترقية استراتيجية ضرورية لمواجهة تحديات الأداء مثل Solana/Sui، مما يساعد في جذب المطورين التقليديين.
المحافظون: يشعرون بالقلق من صعوبة التنفيذ، الأعباء التاريخية، تكلفة تحديث أدوات البيئة، ويشكون في نسبة العائد على الاستثمار للموارد.
مشاريع مشابهة مرجعية:
تحريك VM (Aptos/Sui): VM جديد موجه نحو الموارد، يتمتع بأمان لغوي قوي، لكنه غير متوافق مع EVM.
FuelVM: جهاز افتراضي جديد مصمم للمعالجة المتوازية، مع لغة Sway، توافقية محدودة.
WASM (Stylus): تم إدخال WASM كلغة عقد في L2، وقد تم تنفيذه الآن في Arbitrum، مما يثبت جدواه.
Nervos CKB: مثال استخدام RISC-V كآلة افتراضية للعقود على الشبكة الرئيسية، مما يوفر مرجعًا عمليًا للإيثيريوم.
فيتاليك اقترح أن RISC-V لا يعني رفض الخيارات الأخرى، بل يعتقد أن آلية المفسر المستقبلية يمكن أن تُستخدم أيضًا لإدخال مثل VM مثل Move وWASM، لبناء بيئة تنفيذ متعددة.
خمسة، آفاق التأثير المستقبلي: إذا قامت الإيثيريوم بالتحويل إلى RISC-V
تجربة المطورين：
يمكن استخدام لغات مثل Solidity/Vyper، حيث تغير الجزء الخلفي من المترجم وليس اللغة نفسها.
قد يتم فتح لغات جديدة مثل Rust/C لكتابة العقود، ولكن لن يتم إجبار التحويل.
تكاليف التشغيل والأداء:
ستؤدي زيادة كفاءة التنفيذ إلى حد أعلى من الغاز وتكاليف أقل.
قد يقلل عقد RISC-V من الاعتماد على العقود المسبقة التجميع، ونموذج الغاز أقرب إلى تكلفة الإثبات ZK.
التوافق البيئي والتنمية:
يمكن للعقود الحالية أن تستمر في العمل خلال فترة وجود VM مزدوجة، وستتبنى العقود الجديدة تدريجياً RISC-V.
يجب أن تدعم البنية التحتية تنسيق بايت كود الجديد، مما قد يؤدي إلى تغييرات في التوافق بين الكتل (مثل مسألة بقاء أو مغادرة BSC و Polygon).
الأمان والاستقرار:
يجب اختبار الهيكل الجديد بشكل واسع والتحقق من صحته بشكل رسمي، لتعزيز موثوقية البروتوكول.
تساعد طبقة التنفيذ الأكثر بساطة على التدقيق والتحكم في سطح الهجوم.
خاتمة
اقترح فيتاليك استبدال EVM الإيثيريوم بـ RISC-V، مما يمثل تفكيرًا عميقًا للإيثيريوم حول حدود الأداء المستقبلية وبساطة البروتوكول. لا يزال هذا الاقتراح في مرحلة المناقشة المبكرة، ومن المتوقع أن تكون عملية التنفيذ عملية تستغرق عدة سنوات، ويجب التغلب على تحديات تقنية واجتماعية وبيئية متعددة. إنه ليس لإسقاط المسار الحالي، بل لتعزيز الأساس وإعداد المستقبل.
كما قال فيتاليك: "لتحقيق زيادة بمقدار عدة درجات، قد يكون هذا التغيير الجذري هو الطريق الوحيد القابل للتطبيق."
يمكننا اعتباره رهانًا على المستقبل، وهو أيضًا استكشاف عميق حول ما إذا كان من المجدي إعادة تشكيل "الأساس".
مرجع المصدر: