RISC-V, Ethereum Sanal Makinesi'nin gelecekteki alternatif çözümü olabilir

Son günlerde, Ethereum'un kurucu ortağı uzun vadeli bir öneri sundu ve mevcut yürütme katmanı sanal makinesinin (EVM) açık kaynaklı RISC-V komut seti mimarisi ile değiştirilmesini önerdi. Bu fikir, konsensüs katmanının Beam Chain'i ile karşılaştırıldı ve yürütme katmanında performans atılımı sağlamak ve protokol mantığını basitleştirmenin potansiyel tek yolu olarak değerlendirildi. Özellikle sıfır bilgi kanıtı (ZK Proof) verimliliği açısından, EVM'nin değiştirilmesiyle en yüksek %100 optimizasyon artışı sağlanması bekleniyor. Bu öneri, mevcut Ethereum'un ZK kanıtı verimliliği, blok oluşturma karmaşıklığı, veri kullanılabilirliği gibi konulardaki darboğaz sorunlarını ele almayı amaçlıyor.

Mevcut EVM'nin Sınırlamaları ve RISC-V'nin Avantajları

EVM ile ilgili sorunlar:

1. Eski mimari: EVM, 256 bitlik yığın yapısını kullanıyor ve modern CPU'larla uyumlu değil, bu da ZK-EVM'nin çalıştırılmasında verimliliğin düşük olmasına neden oluyor.
2. ZK kanıtı darboğazı: Yaklaşık yarısı kaynakların EVM'nin kendisini çalıştırmaya harcanması, ZK kanıtı verimliliğini sınırlıyor.
3. Bakım zorluğu: Yıllar boyunca karmaşık işlevlerin birikmesi, standartların karmaşası ve bazı işlevlerin iptal edilmesinin zorluğu.
4. Geliştirme kısıtlı: Standart olmayan komut seti, çok dilli desteği sınırlar, ana akım dillerin EVM bayt koduna verimli bir şekilde derlenmesini zorlaştırır.

RISC-V'nin avantajları:

1. Yüksek performans: RISC-V, gerçek CPU'ların sadeleştirilmiş komut setidir, donanım dostudur ve JIT optimizasyonu hatta donanım hızlandırması için kullanılabilir.
2. ZK optimizasyonu: ZK kanıtlarında doğrudan RISC-V talimatları için devre üretimi, EVM işlemlerini kanıtlamaktan daha basittir.
3. Araç zinciri olgunlaştı: Rust/C/C++ gibi ana akım dilleri destekliyor, geliştirme engeli daha düşük, ekosistem daha geniş.
4. Genel Standart: Bazı blok zinciri projeleri tarafından benimsenmiştir ve başarılı örnekleri bulunmaktadır.

Ethereum'in kurucu ortağı, ZK-EVM'de EVM'yi RISC-V'ye derlemek yerine, doğrudan RISC-V'yi sözleşme yürütme mimarisi olarak kullanmanın, yürütme verimliliğini ve ölçeklenebilirlik potansiyelini temelden artıracağını belirtti.

Değiştirme Yolu ve Zorluklar

Değiştirme için üç seçenek:

1. İki VM'nin Birlikte Çalışması (En Korumacı): EVM ve RISC-V paralel olarak çalışır, yeni sözleşmeler RISC-V'yi seçebilir, geçiş döneminin uyumunu sağlar.
2. Zincir üstü yorumlayıcı çözümü (radikal): Tüm EVM sözleşmeleri zincir üstü RISC-V sözleşmeleri tarafından yorumlanarak yürütülecektir.
3. Yorumlayıcı eklenti mekanizması (uzlaşma): Yorumlayıcıyı bir protokol unsuru olarak ele almak, gelecekte diğer VM'lerin eklenmesine izin verir.

Uygulama ile karşılaşılan teknik zorluklar:

1. Performans kaybı riski: RISC-V, x86 çiplerinde simülasyonla çalıştırılmak zorundadır, bu da başlangıçta optimize edilmiş EVM'den daha düşük verimlilikle sonuçlanabilir.
2. Gas fiyatlandırması yeniden yapılandırılmalı: RISC-V talimatları için yeni bir Gas modeli tanımlanmalı, adalet ve güvenlik sağlanmalıdır.
3. Güvenli Sandbox Tasarımı: Sistem çağrılarını sınırlamak, kodun kendini değiştirmesini önlemek, belirli bir yürütme sağlamak.
4. Geliştirme Araçları Uyumu: RISC-V bayt kodunu desteklemek için derleyici, hata ayıklayıcı ve güvenlik denetim araçlarının güncellenmesi gerekir.
5. Göç uyumluluğu sorunları: Bazı sözleşmeler EVM özelliklerine bağımlıdır, göç işlemi için uyum katmanı veya geri dönüş mekanizması dikkatlice tasarlanmalıdır.

Ethereum'in kurucu ortakları, geçiş yolu olarak birinci seçeneği tercih ediyor ve yeni ve eski sözleşmelerin birlikte çalışabilirliğini koruyacaklarını, geliştirici deneyiminin değişmeyeceğini ve kullanıcıların güncellemeleri hissetmeyeceğini taahhüt ediyor.

Mevcut ölçeklenme yollarının etkisi

RISC-V, mevcut genişletme yollarını değiştirmeyecek olan bir altyapı optimizasyonudur.

Katman 2：

• Rollup hala Ethereum'un ölçeklenebilirlik ana gücü, RISC-V ise L1'in işleme verimliliğini ve ZK doğrulama performansını artırıyor, doğrudan throughput'u genişletmek yerine.
• Daha hızlı L1 doğrulaması, Rollup'ın daha düşük maliyetle ve daha hızlı veri göndermesine yardımcı olarak genel ölçeklenebilirliği artırır.

Veri Parçalama ve EIP-4844:

• Veri erişilebilirliği darboğazları hala EIP-4844 (blob) ve Danksharding ile çözülmelidir, RISC-V zincir üzerindeki veri kapasitesini etkilemez.
• Uygulama mimarisindeki değişiklikler, L1'in veri depolama gereksinimlerini değiştirmez.

FaaS, MEV:

• Sanal Makine mimarisi ile ilgili değildir, RISC-V ilerlemesi nedeniyle geçersiz hale gelmeyecektir.

Özet: RISC-V "motor değiştirme"dir, L2/parçalama ise "yol açma ağı"dır, ikisi farklı boyutlardadır ve paralel olarak çelişmez.

Topluluk Geri Bildirimi ve İlgili Denemeler

Topluluk Farklılıkları:

• Destekçiler: Bunun, diğer yüksek performanslı blok zinciri zorluklarına karşı gerekli bir stratejik yükseltme olduğunu ve geleneksel geliştiricileri çekmeye yardımcı olacağını düşünüyorlar.
• Muhafazakarlar: Uygulama zorluğundan, tarihsel yüklerden, ekosistem araç zinciri güncelleme maliyetlerinden endişe ediyorlar ve kaynak yatırımı-getiri oranını sorguluyorlar.

Benzer proje referansı:

• Move VM: Yeni kaynak odaklı Sanal Makine, dil güvenliği yüksek, ancak EVM ile uyumlu değil.
• FuelVM: Paralel işleme yönelik tasarlanmış yeni VM, Sway dili ile birlikte, sınırlı uyumluluğa sahip.
• WASM (Stylus): L2'de sözleşme dili olarak WASM'ı tanıtarak, şu anda belirli bir L2'de uygulanmış olup, pratikte uygulanabilirliği bulunmaktadır.
• Bir blok zinciri projesi: Ana ağda RISC-V'yi sözleşme VM'si olarak kullanma örneği, Ethereum'a pratik bir referans sağlar.

Ethereum'in kurucu ortağı, RISC-V'nin diğer seçenekleri reddettiği anlamına gelmediğini belirtti. Gelecekteki yorumlayıcı mekanizmalarının Move, WASM gibi VM'lerin eklenmesi için de kullanılabileceğini düşünüyor ve çok yönlü bir yürütme ekosistemi inşa etmeyi öneriyor.

Gelecek Etki Beklentileri

Geliştirici Deneyimi:

• Solidity/Vyper gibi diller hala kullanılabilir, derleyici arka ucu değişiyor, dilin kendisi değil.
• Rust/C gibi yeni dilleri sözleşme yazmak için açma olasılığı var, ancak geçiş zorunlu değil.

İşletim maliyetleri ve performans:

• İcra verimliliğindeki artış, daha yüksek Gas limiti ve daha düşük ücretler sağlayacaktır.
• RISC-V sözleşmeleri, önceden derlenmiş sözleşmelere olan bağımlılığı azaltabilir, Gaz modeli ZK kanıtı maliyetine daha yakın.

Ekosistem Uyumu ve Gelişimi:

• Çift VM birlikte varlık süresince mevcut sözleşmeler sürdürülebilir şekilde çalışabilir, yeni sözleşmeler yavaş yavaş RISC-V kullanmaya başlayacaktır.
• Altyapının yeni bayt kodu formatını desteklemesi gerekiyor, bu da zincirler arası uyumluluk değişikliklerine neden olabilir.

Güvenlik ve Stabilite:

• Yeni mimarinin geniş kapsamlı testlere ve biçimsel doğrulamaya ihtiyacı var, protokol güvenilirliğini artırmak için.
• Daha basit bir yürütme katmanı, denetim ve saldırı yüzeyinin kontrolü açısından faydalıdır.

Sonuç

Ethereum kurucu ortağı, Ethereum EVM'sinin yerini RISC-V ile değiştirmeyi önerdi; bu, Ethereum'un gelecekteki performans sınırları ve protokol basitliği üzerine derin bir düşünceyi temsil ediyor. Bu öneri henüz erken tartışma aşamasında ve uygulanmasının yıllar alması bekleniyor; teknik, topluluk ve ekosistem gibi çok sayıda zorluğun üstesinden gelinmesi gerekiyor. Bu, mevcut rotayı devirmek değil, temeli güçlendirmek ve geleceğe hazırlanmaktır.

Ethereum'in kurucu ortağı olarak söylediği gibi: "Büyüklük sıçraması sağlamak için bu tür radikal bir değişim muhtemelen tek uygulanabilir yol olabilir."

Bunu geleceğe bir bahis olarak görmekte bir sakınca yok, ayrıca "alt yapının yeniden şekillendirilip şekillendirilmemesi" konusunda derin bir keşif.