Vitalik proponuje głęboką przebudowę warstwy wykonawczej

Vitalik Buterin proponuje poważne zmiany w warstwie wykonawczej Ethereum, w tym binarne drzewa stanów i możliwe przejście z EVM na RISC-V.

Współzałożyciel Ethereum Vitalik Buterin zaproponował poważną przebudowę warstwy wykonawczej sieci w ramach planu skalowania.

Plan ma na celu usunięcie wąskich gardeł w dowodzeniu i wykonywaniu, koncentrując się na aktualizacjach strukturalnych. Kluczowe propozycje obejmują przejście na binarne drzewo stanów i potencjalne zastąpienie EVM architekturą RISC V.

Propozycja Binarnego Drzewa Stanów

Plan działania obejmuje EIP 7864, który zastępuje obecne sześciokrotne Drzewo Merkle Patricia. Nowy projekt wykorzystuje drzewo binarne i bardziej wydajną funkcję skrótu.

Nad propozycją pracowali programiści, w tym Guillaume Ballet. Struktura binarna zmniejsza rozmiary gałęzi Merkle.

Krótsze gałęzie zmniejszają potrzeby w zakresie przepustowości do weryfikacji. Może to obniżyć koszty dla lekkich klientów i systemów prywatnego wyszukiwania informacji.

Buterin stwierdził, że gałęzie mogą stać się cztery razy krótsze. Uczyniłoby to weryfikację po stronie klienta bardziej realną. Poprawiłoby to również wydajność dowodów o zerowej wiedzy.

Propozycja rozważa również zmianę funkcji skrótu. Opcje obejmują Blake3 lub wariant Poseidon.

Blake3 może oferować umiarkowane przyrosty prędkości, podczas gdy Poseidon mógłby dodatkowo poprawić wydajność dowodzenia.

Propozycja grupuje sloty pamięci na strony po 64 do 256 slotów, co może zmniejszyć koszty gazu dla kontraktów uzyskujących dostęp do sąsiedniej pamięci.

Wiele aplikacji często wykorzystuje wczesne sloty pamięci, a ta struktura mogłaby obniżyć koszty wykonania.

Drzewo binarne zmniejsza również wariancję głębokości dostępu, upraszcza model i wspiera przyszłe metadane wygaśnięcia stanu.

Proponowane Przejście na Maszynę Wirtualną

Druga część propozycji dotyczy Maszyny Wirtualnej Ethereum. Buterin omówił zastąpienie EVM maszyną wirtualną opartą na RISC V.

Ta zmiana jest opisywana jako długoterminowa i obecnie bez konsensusu. Argumentował, że złożoność protokołu wzrosła z czasem.

Niektórzy programiści unikają używania EVM z powodu postrzeganych ograniczeń. Stwierdził, że nowy VM mógłby przywrócić prostotę i ogólność.

RISC V to otwarta standardowa architektura zestawu instrukcji. Dowodzący są często obecnie pisani w RISC V. Dostosowanie protokołu VM do środowisk dowodzących mogłoby poprawić wydajność.

Buterin powiedział, że interpreter RISC V może być kompaktowy. Opisał go jako zaledwie kilkaset linii kodu. Stwierdził, że tak powinien wyglądać blockchain VM.

Propozycja ma również na celu zmniejszenie zależności od prekompilacji. Bardziej wydajny VM mógłby sprawić, że wiele prekompilacji stanie się niepotrzebnych. Mogłoby to usprawnić reguły protokołu i zmniejszyć przypadki specjalne.

Dowodzenie po stronie klienta to kolejny punkt zainteresowania. Użytkownicy mogliby generować dowody dotyczące wywołań kontraktów lokalnie. Jest to zgodne z szerszymi planami integracji zerowej wiedzy.

Powiązane czytanie: Vitalik przedstawia plan szybkiej redukcji slotów L1 Ethereum

Etapowy Plan Wdrożenia

Propozycja przedstawia stopniową ścieżkę przejścia. Pierwszy krok pozwoliłby na nowy VM tylko dla prekompilacji.

Wiele istniejących prekompilacji mogłoby stać się kodem uruchamianym wewnątrz nowego VM. Druga faza pozwoliłaby użytkownikom wdrażać kontrakty bezpośrednio w nowym VM.

Działałoby to równolegle z istniejącym EVM. Programiści mogliby wybrać swoje preferowane środowisko.

Końcowa faza wycofałaby EVM. Sam EVM mógłby działać jako inteligentny kontrakt w ramach nowego VM.

To podejście ma na celu utrzymanie kompatybilności wstecznej. Koszty gazu mogą się zmienić podczas przejścia.

Jednak plan działania sugeruje, że szersze wysiłki skalowania mogą zrównoważyć te efekty. Skupienie pozostaje na wydajności i czystszym projekcie.

Buterin stwierdził, że Ethereum funkcjonowałby tylko z przyrostowymi uaktualnieniami. Przedstawił jednak przebudowę jako ulepszenie strukturalne.

Propozycja przedstawia warstwę wykonawczą jako centralną dla przyszłej skalowalności. Plan działania łączy reformę drzewa stanów i zastąpienie VM.

Oba cele dotyczą wydajności dowodzenia i przypadków użycia po stronie klienta. Propozycja przechodzi teraz do szerszej dyskusji w społeczności Ethereum.