在以太坊魔術師平台上,Vitalik Buterin提出了一項激進的長期L1執行層提案,建議用RISC-V架構替代現有的EVM,以提升以太坊性能和簡化系統結構。該提案旨在解決擴展瓶頸,通過將智能合約的執行語言轉變為RISC-V系統調用,大幅提高操作效率,並實現與EVM合約的兼容性。實現方案包括同時支持RISC-V和EVM,以期在不影響現有合約運行的基礎上,逐步完成系統的優化改進。
原文標題:長期L1執行層建議:用RISC-V替換EVM
原文來源:Vitalik Buterin
原文編譯:Karenz,預先新聞
4月20日,Vitalik Buterin在以太坊魔術師平台提出一項關於以太坊長期l1 risc-v架構取代現有的evm (以太坊虛擬機),作為編寫智能合約的虛擬機語言,旨在從根本上提升以太坊執行層的運行效率,突破當前主要的擴展瓶頸之一,同時大幅簡化執行層的簡潔性。
預先新聞對該提案進行了全文編譯,旨在幫助讀者了解這一技術設想。以下為提案原文的編譯內容::
本文提出了一個關於以太坊執行層未來的激進想法,其雄心程度不亞於,其雄心程度不亞於共束鏈計劃。該提案旨在大幅提高以太坊執行層的效率,解決主要的擴展瓶頸之一,並顯著簡化執行層,事實上,這可能是實現這一目標的唯一途徑。 ,這可能是實現這一目標的唯一途徑。
核心構想:用risc-v取代evm,作為智能合約編寫的虛擬機語言。
重要說明:
·負載,sstore,餘額,呼叫等操作碼將轉變為risc-v系統調用。系統調用。
·在此模式下,智能合約可用銹,但我預計多數開發者仍會繼續使用(solusitity)(vyper)編寫合約
·舊版evm合約將繼續運行,並與新版risc-v合約完全雙向兼容。實現方式有幾種,本文後續將詳細探討。 ,本文後續將詳細探討。
nervos ckb vm已開創先例,其本質上就是risc-v實現。實現。
為何這樣做?
短期來看,EIP (如區塊級訪問列表、延遲執行、分佈式歷史存儲及EIP-444444)能解決以太坊l1的主要擴展瓶頸。中期將通過無狀態性和Zk-evm解決更多問題。長期來看
1 、數據可用性採樣和歷史存儲協議的穩定性
2 、保持區塊生產市場競爭性的需求
3、 ZK-EVM的證明能力
我將論證,ZK-evm為risc-v 可以解決(2)(3)中的關鍵瓶頸。 )中的關鍵瓶頸。
下表展示了簡潔的ZK-EVM證明evm::
K線走勢圖說明:四個主要耗時環節為deserialize_inputs,初始化_witness_db,state_root_computation和block_execution
其中初始化_witness_db和state_root_computation與狀態樹相關,deserialize_inputs 涉及將區塊和見證數據轉換為內部表示的過程-—— 50%與見證數據大小成正比。
通過將當前的keccak 16-ary merkle patricia樹替換為使用使用易於證明的哈希函數的二進制樹,這些部分可以得到大幅優化。如果使用poseidon,我們可以在筆記本電腦上每秒證明200萬次哈希值(相比之下,keccak,15,000 hash/sec)poseidon,poseidon,還有許多其他選擇。總的來說,這些組件有很大優化的空間。此外,我們可以通過移除
剩下的block_execution(prover cycles)的一半。若要實現100的一半。若要實現,EVM證明效率至少需要提升50倍。解決方案之一是為EVM創建更高效的證明實現,另一方案是注意到當前ZK-evm證明器實際是通過將evm證明器實際是通過將eVM編譯為risc-risc-v進行證明
部分數據顯示在特定情況下效率提升可能超100::
實際應用中,prover(prover)(prover)操作佔據。若將risc-v作為主虛擬機,加油時間表將反映實際證明時間,經濟壓力將促使開發者減少使用高成本預編譯。即便如此,增益也不會如此顯著,但我們有充分的理由相信,這些增益將非常可觀。
(值得注意的是,EVM執行中「evm操作」與「其他操作」的耗時佔比也接近50/50,因此我們直觀認為
實施細節
該提案有多種實現方式。破壞性最小的方案是同時支持兩種虛擬機,允許合約任選其一編寫。兩類合約都能訪問相同功能:持久化存儲( sload / sstore)、持有eth /接收調用等。 evm與risc-v合約可互相調用– – 從risc-v視角看
從協議角度看更激進的方法是將現有evm合約轉換為調用用risc-v編寫的evm解釋器合約,e evm代碼。即,如果一個evm合約有代碼c,evm解釋器位於地址x,x,那麼該合約將被替換為頂層邏輯
折中方案是採用第二種方案,但通過協議明確支持「虛擬機解釋器」概念,要求其邏輯用risc-v編寫。 evm將是首個實例
第二和第三種方案的核心優勢在於,它們可極大簡化執行層規範。考慮到即使是移除自我毀滅,這種思路可能是唯一可行的簡化路徑。 tinygrad遵循「代碼不超過1萬行」的硬性規定,而最優區塊鏈底層理應能輕鬆滿足這一限制
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