Rediseño de la máquina de estado de Ethereum: Visión completa de la hoja de ruta técnica presentada por Vitalik

En la comunidad de desarrolladores de Ethereum, ha existido durante muchos años un entendimiento tácito: “si se puede evitar el EVM, se evita”. Cada vez que se requiere una operación criptográfica nueva, los desarrolladores han respondido añadiendo “contratos precompilados” integrados directamente en la capa de protocolo, en lugar de implementarlos dentro del EVM. Sin embargo, esta situación está a punto de experimentar un cambio radical.

Vitalik Buterin ha señalado recientemente claramente los límites de este enfoque. Su argumento es simple y esencial: el valor central de Ethereum reside en su flexibilidad, y si el EVM es insuficiente, entonces se debe construir un mejor máquina de estado desde cero. Para abordar este problema, ha propuesto dos reformas concretas: la optimización del árbol de estado y un rediseño fundamental de la arquitectura de la máquina virtual.

Optimización del árbol de estado: eficiencia desde la estructura de datos

El árbol de estado de Ethereum puede entenderse como un “sistema de índice de libros contables” de toda la red. Cada vez que se verifica saldo o transacción, hay que recorrer este árbol para buscar la información necesaria. El problema actual es que la estructura de este árbol es excesivamente compleja.

Ethereum actualmente utiliza una estructura llamada “árbol de Merkle-Patricia de 6 ramas”. En la propuesta EIP-7864 de Vitalik, se busca reemplazarla por un árbol binario más simple. Es decir, en lugar de tener seis opciones en la búsqueda, ahora solo habrá dos: izquierda o derecha. Este cambio simple reduce la longitud de las ramas del árbol de Merkle a una cuarta parte de la original.

Para los clientes ligeros, esta reforma es especialmente importante. La reducción significativa en el ancho de banda necesario para la verificación permitirá que dispositivos limitados, como smartphones, puedan conectarse de manera más eficiente a la red Ethereum.

Además, Vitalik está considerando no solo cambiar la forma del árbol, sino también modificar la función hash utilizada. Entre las opciones están Blake3 y Poseidon. Blake3 ofrece una mejora estable en velocidad, mientras que Poseidon es más ambiciosa y, en teoría, puede multiplicar por varias decenas la eficiencia de las pruebas. Sin embargo, Poseidon aún requiere auditorías de seguridad adicionales.

Un punto destacado es que esta propuesta esencialmente reemplaza a los árboles Verkle, que han sido discutidos durante años. Aunque inicialmente se consideraron como una prioridad para el hard fork de 2026, su popularidad ha disminuido debido a que la criptografía de curvas elípticas en la base está amenazada por la computación cuántica. En su lugar, ha surgido la opción de árboles binarios.

Rediseño profundo de la máquina de estado: de EVM a una arquitectura de nueva generación

La segunda propuesta de reforma es aún más audaz: reemplazar el EVM por una arquitectura basada en RISC-V a largo plazo.

RISC-V es una arquitectura de conjunto de instrucciones de código abierto. Aunque originalmente no tenía relación con blockchain, ahora casi todos los sistemas de pruebas de conocimiento cero (ZK) la adoptan. La lógica de Vitalik es sencilla: si los generadores de pruebas ya hablan el “lenguaje” RISC-V, ¿por qué la máquina de estado debe usar otro lenguaje y pasar por una capa de traducción? Eliminar esa capa de traducción mejoraría la eficiencia.

Sorprendentemente, el motor de ejecución RISC-V puede implementarse con solo unos pocos cientos de líneas de código. Vitalik afirma que esto representa la forma en que la máquina de estado en blockchain debería ser en su esencia.

La estrategia de migración se plantea en tres fases: en la primera, la nueva máquina de estado ejecutará contratos precompilados y reimplementará aproximadamente el 80% del código existente en esta nueva forma. En la segunda, los desarrolladores podrán desplegar contratos directamente en la nueva máquina de estado, funcionando en paralelo con la implementación actual del EVM. En la tercera, el EVM será eliminado gradualmente, pero se mantendrá la compatibilidad hacia atrás, reimplementándose como contratos que corren sobre la nueva máquina de estado.

Al igual que los propietarios de autos antiguos no necesitan comprar uno nuevo, para los usuarios será como si solo se hubiera cambiado silenciosamente el motor, manteniendo el volante igual.

¿Por qué en este momento y por qué estas reformas?

Vitalik ha presentado cifras concretas: la combinación del árbol de estado y la capa de ejecución (máquina de estado) representa más del 80% del cuello de botella en la generación de pruebas en Ethereum. En otras palabras, si no se reforman estos dos elementos, no se podrá resolver fundamentalmente el problema de escalabilidad en la era de las pruebas de conocimiento cero (ZK).

El contexto de estas propuestas es que Ethereum enfrenta desafíos técnicos mayores: verificación de ZK-EVM, compresión del estado, optimización del protocolo — todos reflejan las limitaciones actuales de la arquitectura de la máquina de estado.

Controversias en la industria: debates sobre la hoja de ruta tecnológica

No obstante, estas propuestas han generado voces de cautela en la comunidad.

En noviembre pasado, Offchain Labs, el equipo principal de desarrollo de Arbitrum, publicó una refutación técnica detallada. Su argumento central es que, aunque RISC-V es adecuado para la generación de pruebas ZK, no necesariamente es la mejor opción para la distribución de contratos inteligentes.

Offchain Labs sugirió una distinción conceptual importante: la instrucción de distribución (dISA) y la instrucción de prueba (pISA) no tienen que ser iguales. En términos figurados, aunque un montacargas sea óptimo para mover carga en un almacén, no significa que el repartidor tenga que usar exactamente el mismo montacargas para entregar en la casa del cliente.

En su lugar, recomiendan adoptar WebAssembly (WASM) en la capa de contratos inteligentes. La justificación es práctica: WASM puede ejecutarse eficientemente en hardware estándar, y la mayoría de los nodos de Ethereum no tienen procesadores RISC-V, por lo que sería necesaria una emulación. Además, WASM cuenta con mecanismos maduros de verificación de seguridad y un ecosistema de herramientas probado en miles de millones de entornos.

Más aún, Offchain Labs ya ha implementado un prototipo en Arbitrum que usa WASM para distribuir contratos, compilándolos a RISC-V solo para generar las pruebas. Esta estructura en dos capas permite que cada parte cumpla su función sin interferir.

También advierten sobre riesgos a largo plazo: el campo de las pruebas ZK evoluciona rápidamente, y recientemente la implementación de RISC-V cambió de 32 a 64 bits. Si en este momento se fija RISC-V en Ethereum Layer 1, ¿qué pasa si en dos años aparece una arquitectura de prueba aún mejor? Apostar a una tecnología en rápida evolución no es la forma de Ethereum.

Ecosistema L2 y “graduación”: un cambio en la estructura de la industria

Detrás de estas discusiones técnicas hay un cambio mayor en la estructura de la industria.

Hace aproximadamente un mes, Vitalik cuestionó públicamente si realmente se necesita una “hoja de ruta específica para L2” en Ethereum. Esto generó reacciones en toda la comunidad L2. Ben Fish, CEO de Espresso Systems, interpretó con precisión la intención de Vitalik: inicialmente, L2 buscaba escalar Ethereum, pero ahora que Ethereum mismo avanza en esa dirección, su papel debe cambiar.

Curiosamente, los proyectos L2 no están en pánico, sino que impulsan activamente su “independencia” de Ethereum. Jing Wang, cofundador de OP Labs, comparó L2 con un sitio web independiente, considerando a Ethereum como un estándar de pago abierto en la capa inferior. Por su parte, Marc Boiron, CEO de Polygon, afirmó que el verdadero desafío no es escalar, sino construir espacios de bloques especializados en casos de uso del mundo real, como pagos.

En definitiva, las reformas en la máquina de estado que propone Vitalik se apoyan en una tendencia tecnológica más amplia. Ethereum busca recuperar control sobre sus funciones centrales, y el ecosistema L2 no está obligado a una independencia forzada, sino que comienza a diversificarse de manera voluntaria.

Perspectivas de implementación: cronograma técnico

Como admite Vitalik, aún no hay consenso amplio en la comunidad sobre reemplazar la máquina de estado. Por otro lado, la reforma del árbol de estado está en una etapa más madura, con borradores concretos y equipos de impulso en la EIP-7864. La sustitución por RISC-V todavía está en fase de planificación, sin código de implementación.

No obstante, lo que sí es claro es la visión de Vitalik: Ethereum ya ha cambiado su motor una vez (The Merge), y probablemente pueda hacerlo unas 4 veces más en el futuro: árbol de estado, mecanismos de consenso simplificados, verificación ZK-EVM y reemplazo de la máquina de estado.

Se espera que la próxima gran actualización de Ethereum (Glamsterdam) se implemente en la primera mitad de 2026, seguida por Hegota. Aunque aún no se han definido todos los detalles, la reforma del árbol de estado y la optimización de la capa de ejecución siguen siendo las líneas principales.

La historia de Ethereum no ha sido una cuestión de “si se puede”, sino de demostrar la capacidad y el coraje para avanzar desde PoW a PoS, de la centralización en Layer 1 a la descentralización mediante rollups. Ya han probado que pueden descomponer el motor en alturas elevadas.

Lo que se viene ahora es aún más profundo: en lugar de añadir nuevas funciones, se trata de desenterrar y reconstruir la base antigua. La estrategia puede ser una renovación planificada y profunda, o una trampa infinita de complejidad; la respuesta probablemente solo se conocerá en 2027.

Pero hay algo seguro: Ethereum no quiere seguir siendo un sistema envejecido que solo pone parches en la era ZK. La discusión sobre cómo quitar los parches y qué modelo de máquina de estado adoptar puede tener un valor mayor que la misma conclusión final. En ese proceso, la elección entre ideales tecnológicos y restricciones prácticas será la brújula que guíe el futuro de toda la industria.