元のタイトル:さよならEVM、こんにちはRISC-V原著者: jaehaerys.eth, 暗号研究者オリジナルコンピレーション:Deep Tide TechFlow概要イーサリアムは誕生以来最も重要なアーキテクチャの転換を迎えようとしています：EVMをRISC-Vに置き換えます。理由は簡単です——ゼロ知識（ZK）を核とした未来において、EVMはすでに性能のボトルネックとなっています：· 現在のzkEVMはインタプリタに依存しており、50–800倍のパフォーマンス低下を引き起こしています。· 事前コンパイルモジュールはプロトコルを複雑にし、リスクを増加させます；· 256 ビットスタック設計は、証明を生成する際の効率が非常に低い。RISC-Vのソリューション：· ミニマルデザイン（約47の基本命令）+ 洗練されたLLVMエコシステム（Rust、C++、Goなどの言語をサポート）;· 事実上の zkVM 標準となった（90% のプロジェクトが採用）；· 正式なSAIL規範を備えている（あいまいな黄皮書と比較して）→ 厳格な検証を実現する；· ハードウェア構成証明パス (ASIC/FPGA) は既にテストされています (SP1、Nervos、Cartesi など)。移行プロセスは3つの段階に分かれています：· RISC-V をプリコンパイルモジュールとして置き換える（低リスクテスト）；· デュアルVM時代:EVMとRISC-Vは共存し、完全に相互運用可能です。· RISC-V 内で EVM を再実装する（ロゼッタ戦略）。エコシステムへの影響：· Arbitrum や Optimism などの Optimistic ロールアップは、不正防止メカニズムを再構築する必要があります。· ゼロ知識型ロールアップ（Polygon、zkSync、Scrollなど）は巨大な利点を得る → より安価で、より速く、より簡単；· 開発者は L1 層で Rust、Go、Python などの言語ライブラリを直接使用できます；· ユーザーは約100倍低コストの証明を享受します → Gigagas L1への道（約10,000 TPS）。最終的に、イーサリアムは「スマートコントラクト仮想マシン」からインターネットのシンプルで検証可能な信頼レイヤーへと進化し、その究極の目標は「すべてをZK-Snark化すること」です。イーサリアムの交差点ヴィタリック・ブテリンは言った：「終点には……すべてがZK-Snark化されることが含まれている。」ゼロ知識証明（ZK）の終局は避けられず、その核心的な主張は非常にシンプルです：イーサリアムはゼロから始まり、ゼロ知識証明を基に自らを再構築しています。これはプロトコルの技術的な終点を示しており、L1の再構築を通じて最終形態を達成し、コア開発チーム（例えば、Succinct）によって支えられた高性能のzkVMが駆動します。このビジョンを終点として、イーサリアムはその誕生以来、最も重要なアーキテクチャの転換点にあります。この議論はもはや段階的なアップグレードに関するものではなく、その計算の核心を全面的に再構築すること、すなわちイーサリアム仮想マシン（EVM）を置き換えることに関するものです。この取り組みは、より広範な「リーンイーサリアム」（Lean Ethereum）ビジョンの基礎となります。リーンイーサリアム（Lean Ethereum）のビジョンは、プロトコル全体を体系的に簡素化し、3つのコアモジュールに分割することを目的としています：リーンコンセンサス（Lean Consensus）、リーンデータ（Lean Data）、リーンエグゼキューション（Lean Execution）。そして、リーンエグゼキューションの核心的な問題の中で、最も重要な点は、スマートコントラクト革命のエンジンとして、EVMがイーサリアムの未来の発展における主要なボトルネックとなっているのかどうかです。イーサリアム財団のジャスティン・ドレイクが言うように、イーサリアムの長期的な目標は常に「すべてをSnark化する」（Snarkify everything）ことであり、これはプロトコルの各層を強化する強力なツールです。しかし、長い間、この目標は「手の届かない青写真」のようでした。なぜなら、それを実現するにはリアルタイム証明（real-time proving）の概念が必要だからです。そして今、リアルタイム証明が現実になりつつある中で、EVMの理論的な非効率性は解決が急務の実際の問題に変わりました。この記事では、Ethereum L1をRISC-V命令セットアーキテクチャ（ISA）に移行する技術的および戦略的な議論を深く分析します。この取り組みは、前例のないスケーラビリティを解放するだけでなく、プロトコルの構造を簡素化し、Ethereumを検証可能な計算の未来と整合させることが期待されています。一体何が変わったのか？「なぜ」を探る前に、まず「何」が変化しているのかを明確にする必要があります。EVM（イーサリアム仮想マシン）は、イーサリアムのスマートコントラクトの実行環境であり、取引を処理しブロックチェーンの状態を更新する「世界のコンピュータ」と呼ばれています。数年にわたり、その設計は革命的であり、分散型金融（DeFi）およびNFTエコシステムの誕生の基礎を築きました。しかし、この約10年前のカスタムアーキテクチャは、今や大量の技術的負債を抱えています。対照的に、RISC-Vは製品ではなく、オープンスタンダードであり、無料の汎用プロセッサ設計の「アルファベット」です。Jeremy BruestleがEthproofs会議で強調したように、その重要な原則はこの役割に最適な選択肢となっています：· ミニマリズム：RISC-V の基本命令セットは非常にシンプルで、約 40 から 47 の命令のみが含まれています。ジェレミーが言ったように、これは「私たちが必要とする超シンプルな汎用マシンのユースケースにほぼ完璧に適しています」。· モジュール設計：より複雑な機能はオプションの拡張を通じて追加されます。この特性は重要で、コアをシンプルに保ちながら、必要に応じて機能を拡張できることを可能にし、不必要な複雑さを基盤プロトコルに強いることがありません。· オープンエコシステム：RISC-V は、LLVM コンパイラを含む大規模で成熟したツールチェーンのサポートを持っており、開発者は Rust、C++、Go などの主流プログラミング言語を使用できます。ジャスティン・ドレイクが述べたように、「コンパイラに関連するツールは非常に豊富であり、コンパイラの構築は極めて困難です……そのため、これらのコンパイラツールチェーンを持つことの価値は非常に高いです。」RISC-V は、イーサリアムにこれらの既存のツールを無料で受け継ぐことを可能にします。インタープリターのオーバーヘッド問題EVMを置き換える理由は、単一の欠陥によるものではなく、複数の根本的な制約が交差しているためであり、これらの問題はゼロ知識証明を中心とした未来の文脈において無視できなくなっています。これらの制約には、ゼロ知識証明システムにおけるパフォーマンスのボトルネックや、プロトコル内部で蓄積される複雑性によってもたらされるリスクが含まれます。この転換の最も緊急な推進力は、EVMの零知識証明システムにおける固有の非効率性です。イーサリアムが段階的にZK証明を通じてL1状態を検証するモデルに移行するにつれて、証明者の性能が最大のボトルネックとなります。問題は現在のzkEVMの動作方式にあります。それらは直接EVMに対してゼロ知識証明を行うのではなく、EVMのインタープリターに対して証明を行い、そのインタープリター自体はRISC-Vにコンパイルされています。Vitalik Buterinはこの核心的な問題を率直に指摘しました：「……もし zkVM の実装方法が EVM の実行を最終的に RISC-V コードにコンパイルするものであれば、なぜ底層の RISC-V をスマートコントラクト開発者に直接公開しないのでしょうか？これにより、外側の仮想マシンのコストを完全に削減できます。」この追加の説明層は、巨大なパフォーマンス損失をもたらします。推定によれば、ネイティブプログラムの証明と比較して、この層は50倍から800倍のパフォーマンス低下を引き起こす可能性があります。他のボトルネック（例えば、Poseidonハッシュアルゴリズムへの切り替え）を最適化した後でも、この「ブロック実行」の部分はすべての証明時間の80-90%を占め続け、EVMはL1の拡張における最終的かつ最も厄介な障害となります。この層を取り除くことで、Vitalikは実行効率が100倍向上する可能性があると予想しています。テクニカルデットトラップEVMの特定の暗号操作における性能不足を補うために、イーサリアムはプリコンパイルコントラクトを導入しました。これは、プロトコルに直接ハードコーディングされた専用機能です。この解決策は当時は実用的に見えましたが、現在ではVitalik Buterinが「悪い」と称する状況を引き起こしています：「プリコンパイルは私たちにとって壊滅的です……それはイーサリアムの信頼できるコードベースを大幅に膨張させました……そしてそれは私たちが几度も合意の失敗に近づく深刻な問題を引き起こしました。」この複雑さは衝撃的です。Vitalikは、単一のプリコンパイル契約（例えばmodexp）のラッピングコードが、全体のRISC-Vインタープリタよりも複雑であり、プリコンパイルされたロジックは実際にはさらに煩雑であることを示しました。新しいプリコンパイル契約を追加するには、遅くて政治的な議論が満載のハードフォークプロセスを通過する必要があり、これは新しい暗号原語を必要とするアプリケーションの革新を著しく妨げています。これについて、Vitalikは明確な結論を出しました：「今日から新しいプリコンパイル契約を追加するのをやめるべきだと思います。」イーサリアムのアーキテクチャ技術債務EVMのコア設計は過去の時代の優先順位を反映していますが、現代の計算ニーズには適していません。EVMは暗号値を処理するために256ビットアーキテクチャを選択しましたが、スマートコントラクトで一般的に使用される32ビットまたは64ビット整数にとって、このアーキテクチャは非常に非効率的です。この非効率性はZKシステムでは特に高価です。ビタリックが説明したように：「小さい数字を使用する際、各数字は実際にはリソースを節約せず、複雑さは2倍から4倍に増加します。」そのほかに、EVMのスタックアーキテクチャはRISC-Vや現代のCPUのレジスタアーキテクチャよりも効率が低いです。同じ操作を完了するためにより多くの命令を必要とし、コンパイラの最適化をより複雑にします。これらの問題——ZK証明の性能ボトルネック、プレコンパイルの複雑さ、そして時代遅れのアーキテクチャ選択を含む——は、EthereumがEVMを超え、未来に適した技術アーキテクチャを受け入れるべきであるという説得力のある緊急の理由を形成しています。RISC-V ブループリント：より強力な基盤でイーサリアムの未来を再構築するRISC-Vの利点はEVMの不足だけでなく、その設計哲学の内在的な強さにもあります。そのアーキテクチャは、堅牢でシンプルかつ検証可能な基盤を提供し、Ethereumのような高リスクの環境に非常に適しています。なぜオープンスタンダードはカスタムデザインより優れているのか？ゼロから全体のソフトウェアエコシステムを構築する必要があるカスタマイズされた命令セットアーキテクチャ（ISA）とは異なり、RISC-Vは成熟したオープンスタンダードであり、以下の3つの重要な利点を備えています：成熟したエコシステムRISC-Vを採用することで、イーサリアムはコンピュータサイエンスの分野での数十年にわたる集団的進歩を活用できるようになります。ジャスティン・ドレイクが説明したように、これはイーサリアムに世界クラスのツールを直接使用する機会を提供します。「LLVMというインフラストラクチャコンポーネントがあります。これはコンパイラツールチェーンであり、高度なプログラミング言語をさまざまなバックエンドターゲットの1つにコンパイルすることを可能にします。サポートされているバックエンドの1つはRISC-Vです。したがって、RISC-Vをサポートする場合は、すべてのLLVMがサポートする高度な言語を自動的にサポートすることになります。」これにより、Rust、C++、Goなどの言語に精通した数百万の開発者が簡単に始められるように、開発のハードルが大幅に下がりました。ミニマリズムのデザイン哲学 RISC-V のミニマリズムは意図的な特徴であり、制限ではありません。その基本命令セットは約 47 の命令のみを含み、仮想マシンのコアを非常にシンプルに保っています。このシンプルさは、安全性の面で顕著な利点を持っており、より小さな信頼できるコードベースは監査や形式検証が容易です。ゼロ知識証明の分野における事実標準 さらに重要なのは、zkVMエコシステムが選択を行ったことです。Justin Drakeが指摘したように、Ethproofsデータからは明確な傾向が見て取れます：「RISC-V は zkVM バックエンドの先進的な命令セットアーキテクチャ（ISA）です。」イーサリアムのブロックを証明できる10のzkVMの中で、9つがRISC-Vをターゲットアーキテクチャとして選択しています。この市場の収束は強力なシグナルを放っています：イーサリアムはRISC-Vを採用することで、投機的な試みを行っているのではなく、実際に検証され、ゼロ知識の未来を構築するプロジェクトによって認められた標準と一致しているということです。信頼のために生まれ、ただ実行するだけではない広範なエコシステムに加えて、RISC-V の内部アーキテクチャは、安全で検証可能なシステムを構築するのに特に適しています。まず、RISC-V には正式化された機械可読の仕様——SAILがあります。これは EVM の仕様（主に文書形式で存在する「黄皮書」に対して）にとって、巨大な進歩です。「黄皮書」には一定の曖昧さが存在しますが、SAIL 仕様は「ゴールドスタンダード」を提供し、重要な数学的正確性の証明をサポートします。これは、価値のあるプロトコルを保護するために重要です。イーサリアム財団（EF）のアレックス・ヒックスが Ethproofs 会議で言及したように、これにより zkVM 回路は「公式の RISC-V 仕様と直接検証できる」ようになります。次に、RISC-V には特権アーキテクチャが含まれており、これはしばしば見落とされがちですが、安全性にとって重要な特徴です。これは異なる操作レベルを定義しており、主にユーザーモード（信頼できないアプリケーション、例えばスマートコントラクト用）とスーパーバイザーモード（信頼できる「実行カーネル」用）を含みます。Cartesi のディエゴはこれを深く説明しました：「オペレーティングシステム自体は、他のコードの影響から自らを守る必要があります。さまざまなプログラムを互いに隔離して実行する必要があり、これらすべてのメカニズムは RISC-V 標準の一部です。」RISC-V アーキテクチャにおいて、ユーザーモードで実行されるスマートコントラクトはブロックチェーンの状態に直接アクセスすることができません。代わりに、特別な ECALL（環境呼び出し）命令を介して、スーパーバイザーモードで実行される信頼できるカーネルにリクエストを送信する必要があります。このメカニズムは、ハードウェアによって強制的に実行されるセキュリティ境界を構築し、EVM が純粋にソフトウェアサンドボックスモデルに依存するよりも堅牢で検証が容易です。ヴィタリックのビジョンこの転換は、システムの安定性と後方互換性を確保するための、段階的で漸進的なプロセスとして想定されています。イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリンが述べているように、このアプローチは「進化的」な発展を実現することを目的としており、完全に「革命的」な変革ではありません。第一歩：代替をプレコンパイルする初期段階では最も保守的な方法を採用し、新しい仮想マシン（VM）の限られた機能を導入します。Vitalik Buterinが提案したように、「新しいVMを使用するために限られたシナリオから始めることができます。たとえば、事前コンパイル機能の代替として。」具体的には、これにより新しいEVM事前コンパイル機能の追加は一時停止され、ホワイトリストで承認されたRISC-Vプログラムを通じて必要な機能が実現されます。このアプローチにより、新しいVMはメインネットで低リスクの環境で実戦テストを行うことができ、イーサリアムクライアントが二つの実行環境の仲介役を果たします。第二ステップ：二つの仮想マシンの共存次の段階では「新しいVMをユーザーに直接開放します」。スマートコントラクトは、バイトコードがEVMかRISC-Vかを示すためにマークを使用できます。重要な特徴はシームレスな相互運用性を実現することです：「二種類のコントラクトがお互いに呼び出し合うことができる。」この機能はシステムコール（ECALL）を通じて実現され、二つの仮想マシンが同じエコシステム内で協力できるようになります。第三歩：EVMをシミュレーションコントラクト（「Rosetta」戦略）として使用する最終目標はプロトコルの極簡素化を実現することです。この段階では、「私たちは新しい VM の一つの実装として EVM を使用します。」標準化された EVM は、ネイティブ RISC-V L1 上で動作する形式検証済みのスマートコントラクトになります。これは、旧バージョンのアプリケーションへの永続的なサポートを保証するだけでなく、クライアント開発者がシンプルな実行エンジンを維持することを可能にし、複雑さと保守コストを大幅に削減します。エコシステムの波及効果EVM から RISC-V への移行は、コアプロトコルの変革にとどまらず、Ethereum エコシステム全体に深遠な影響を与えるでしょう。この変革は、開発者エクスペリエンスを再構築するだけでなく、Layer-2 ソリューションの競争環境を根本的に変え、新たな経済的検証モデルを解放します。ロールアップの再定位：オプティミスティックとZKの対決L1層でRISC-V実行層を採用することは、2つの主要なタイプのRollupに対して全く異なる影響を与えます。オプティミスティックロールアップ（Arbitrum、Optimismなど）は、アーキテクチャの課題に直面しています。これらのセキュリティモデルは、L1 EVMを通じて論争のあるトランザクションを再実行することによって詐欺証明を解決することに依存しています。もしL1のEVMが置き換えられると、このモデルは完全に崩壊します。これらのプロジェクトは、厳しい選択を迫られます：新しいL1 VMに対する詐欺証明システムを設計するために大規模なエンジニアリングの改修を行うか、または完全にイーサリアムのセキュリティモデルから離脱するか。対照的に、ZK Rollup は巨大な戦略的優位性を得るでしょう。ほとんどの ZK Rollup は、RISC-V を内部命令セットアーキテクチャ（ISA）として採用しています。「同じ言語を話す」L1 は、より緊密で効率的な統合を実現することができます。ジャスティン・ドレイクは、「ネイティブ Rollup」の未来ビジョンを提案しました：L2 は実際には L1 自体の実行環境の専門的なインスタンスとなり、L1 の内蔵 VM を利用してシームレスな決済を実現します。この整合性は、以下の変化をもたらします：· 技術スタックの簡素化：L2 チームはもはや内部の RISC-V 実行環境と EVM の間に複雑なブリッジメカニズムを構築する必要がなくなります。· ツールとコードの再利用：L1 RISC-V 環境向けに開発されたコンパイラ、デバッガ、形式的検証ツールは L2 で直接使用でき、開発コストを大幅に削減します。· 経済的インセンティブの整合：L1のガス料金はRISC-Vに基づいたZK検証の実際のコストをより正確に反映し、より合理的な経済モデルを形成します。開発者とユーザーの新しい時代Ethereumの開発者にとって、この転換は漸進的なものであり、破壊的なものではありません。開発者にとって、より広範で成熟したソフトウェア開発エコシステムにアクセスできるようになります。Vitalik Buterinが指摘したように、開発者は「Rustを使って契約を書くことができ、同時にこれらの選択肢が共存できる」となります。一方で、彼は「SolidityとVyperは、スマートコントラクトロジックの優雅な設計のために長期間人気があるだろう」と予測しています。LLVMツールチェーンを通じて主流のプログラミング言語とその膨大なライブラリ資源を使用することで、この変革は革命的なものになるでしょう。Vitalikはこれを「NodeJS的な体験」と例えており、開発者は同じ言語でオンチェーンコードとオフチェーンコードを記述し、開発の統合を実現できます。ユーザーにとって、この変革は最終的により低コストでより高性能なネットワーク体験をもたらします。証明コストは約100倍削減され、取引ごとのコストが数ドルから数セント、さらにはそれ以下にまで低下することが予想されています。これは直接的にL1手数料およびL2決済手数料の低下に繋がります。この経済的実現可能性は「Gigagas L1」のビジョンを解放し、約10,000 TPSの性能を実現することを目指し、未来のより複雑で高価値なオンチェーンアプリケーションの道を開きます。Succinct Labs & SP1: 未来を証明するための今の構築イーサリアムは勢いを増しています。「L1の拡張、ブロックの拡張」はEFプロトコルクラスター内の戦略的緊急課題です。今後6ヶ月から12ヶ月の間に顕著な性能向上が実現されると予想されています。Succinct Labs のようなチームは、実践において RISC-V の理論的な利点を示しており、彼らの仕事はこの提案を検証するための強力なケースとなっています。Succinct Labsが開発したSP1は、RISC-Vに基づく高性能でオープンソースのzkVMであり、新しいアーキテクチャアプローチの実現可能性を検証しています。SP1は「プレコンパイル中心化」（precompile-centric）の哲学を採用し、EVMの暗号学的ボトルネック問題を完璧に解決しています。従来の遅くハードコーディングされたプレコンパイル方法とは異なり、SP1はKeccakハッシュなどの集約的な操作を専用に設計され、手動最適化されたZK回路にオフロードし、標準のECALL命令を通じて呼び出します。このアプローチは、カスタムハードウェアの性能とソフトウェアの柔軟性を組み合わせ、開発者にとってより効率的でスケーラブルなソリューションを提供します。Succinct Labs の真の影響は、すでに感じられています。 同社の OP Succinct 製品は、SP1 を活用して、Optimistic Rollups にゼロ知識証明機能 (ZK-ify) を提供します。 Succinct の共同創業者である Uma Roy 氏は次のように説明しています。「OP Stackを使用したロールアップでは、最終確認と引き出しを完了するために7日間待つ必要がなくなりました……今では確認を完了するのにわずか1時間で済みます。この速度の向上は素晴らしいです。」このブレイクスルーは、OPスタックエコシステム全体の重要な課題を解決しました。さらに、SuccinctのインフラストラクチャであるSuccinct Prover Networkは、分散型の証明生成市場として設計されており、将来の検証可能な計算の実行可能な経済モデルを示しています。彼らの作業は単なる概念実証ではなく、この記事で説明されているように、実行可能な未来の青写真です。イーサリアムはどのようにリスクを低減しますかRISC-V の大きな利点は、形式的検証の聖杯である数学的証明によるシステムの正確性を実現可能な目標にすることができる点です。EVM の仕様は Yellow Paper に自然言語で書かれており、形式化が難しいです。一方、RISC-V は公式の機械可読の SAIL 仕様を持ち、その動作に対して明確な「ゴールドリファレンス」を提供しています。これはより強力なセキュリティへの道を開くものです。Ethereum Foundationのアレックス・ヒックスが指摘したように、「zkVM RISC-V回路を公式のRISC-V仕様からLeanに抽出して形式的検証を行う」作業が現在進行中です。これはマイルストーンとなる進展であり、信頼を人間の実装から間違いの少ない数学的証明に移すことで、ブロックチェーンのセキュリティに新たな高みをもたらします。転換の主なリスクRISC-VアーキテクチャのL1には多くの利点がありますが、新たな複雑な課題ももたらします。ガスメーターの問題汎用命令セットアーキテクチャ（ISA）のための決定論的かつ公平なガスモデルを作成することは、未解決の難題です。単純な命令カウント方式は、サービス拒否攻撃の脅威にさらされやすいです。例えば、攻撃者はキャッシュミスを繰り返し引き起こすプログラムを設計することで、非常に低いガス費用で高いリソース消費を引き起こすことができます。このような問題は、ネットワークの安定性と経済モデルに対して厳しい挑戦を提起します。ツールチェーンのセキュリティと「再現可能なビルド」の問題これは、転換プロセスで最も重要かつ過小評価されがちなリスクです。セキュリティモデルは、チェーン上の仮想マシンからチェーン下のコンパイラ（例えばLLVM）への依存に移行していますが、これらのコンパイラは非常に複雑であり、既知の脆弱性を含んでいます。攻撃者はコンパイラの脆弱性を利用して、一見無害なソースコードを悪意のあるバイトコードに変換する可能性があります。さらに、チェーン上のコンパイル後のバイナリが公開されたソースコードと完全に一致すること、すなわち「再現可能ビルド」問題も非常に困難です。ビルド環境の微妙な違いが異なるバイナリの生成を引き起こし、透明性と信頼性に影響を与える可能性があります。これらの問題は、開発者とユーザーの安全性に対して厳しい試練を提起しています。緩和戦略前進する道には多層的な防御戦略が必要です。段階的なプロモーションリスクに対処するための核心的な戦略は、段階的な移行計画を採用することです。まず、RISC-Vをプリコンパイルされた代替案として導入し、次にデュアル仮想マシン環境で運用することで、コミュニティは低リスクの環境で運用経験を蓄積し、自信を築くことができ、不可逆的な変更を回避できます。この段階的なアプローチは、技術変革に安定した基盤を提供します。全面監査：ファジーテストと形式的検証形式的検証が最終目標であるにもかかわらず、それは継続的で高強度なテストと組み合わせる必要があります。Diligence SecurityのValentineがEthproofs電話会議で示したように、彼らのArgusファジングツールは、先進的なzkVMにおいて11の重要な健全性と完全性の脆弱性を発見しました。これは、最も設計が優れたシステムでさえ、厳格な対抗テストを通じてのみ発見される可能性のある脆弱性が存在することを示しています。ファジングと形式的検証の組み合わせは、システムの安全性に対してより強力な保証を提供します。標準化エコシステムの断片化を避けるために、コミュニティは単一の標準化されたRISC-V構成を統一して採用する必要があります。これは、RV64GCとLinux互換のABIの組み合わせである可能性が高いです。この組み合わせは主流のプログラミング言語やツールの中で最も広範なサポートを持ち、新しいエコシステムの利点を最大化することができます。標準化は開発者の効率を向上させるだけでなく、エコシステムの長期的な発展のために堅固な基盤を築くことにもつながります。イーサリアムの検証可能な未来RISC-VによるEthereum仮想マシン（EVM）の置き換え提案は、単なる段階的なアップグレードではなく、Ethereumの実行層に対する根本的な再構築です。この野心的なビジョンは、深刻なスケーラビリティのボトルネックを解決し、プロトコルの複雑性を簡素化し、プラットフォームを汎用計算分野のより広範なエコシステムと整合させることを目的としています。この転換は大きな技術的および社会的課題に直面していますが、その長期的な戦略的利益は、この大胆な試みを正当化するに足るものです。今回のトランスフォーメーションは、一連のコアトレードオフに焦点を当てています。· ZKネイティブアーキテクチャによる大きなパフォーマンス向上と後方互換性への切実なニーズとのバランス；· 簡素化されたプロトコルがもたらす安全性の利点とEVMの大規模なネットワーク効果の慣性とのトレードオフ；· 一般的エコシステムの強力な能力と複雑なサードパーティツールチェーンに依存するリスクとの選択。最終的に、このアーキテクチャの変革は「リーン実行」（Lean Execution）へのコミットメントを実現するための鍵となり、「リーンイーサリアム」（Lean Ethereum）ビジョンの重要な要素となります。これにより、イーサリアムの L1 は単なるスマートコントラクトプラットフォームから、高効率かつ安全な決済およびデータ可用性層へと変わり、検証可能な計算をサポートする広大な宇宙のために設計されます。ヴィタリック・ブテリンが言ったように、「最終目標は……すべてにZK-snarkを提供することです。」Ethproofsのようなプロジェクトは、この変革のために客観的なデータと協力プラットフォームを提供しており、Succinct LabsチームはそのSP1 zkVMの実用アプリケーションを通じて、この未来のための実行可能な青写真を提供しています。RISC-Vを受け入れることで、イーサリアムは自身のスケーラビリティのボトルネックを解決するだけでなく、次世代インターネットの基盤となる信頼層としての位置づけを確立しました——ハッシュと署名の後に位置する第三の暗号原則SNARKによって駆動されています。世界を証明するソフトウェア、暗号の新時代を開く。
イーサリアムは史上最大のアップグレードを迎える：EVMがオフラインになり、RISC-Vが引き継ぐ
元のタイトル:さよならEVM、こんにちはRISC-V
原著者: jaehaerys.eth, 暗号研究者
オリジナルコンピレーション:Deep Tide TechFlow
概要
イーサリアムは誕生以来最も重要なアーキテクチャの転換を迎えようとしています：EVMをRISC-Vに置き換えます。
理由は簡単です——ゼロ知識（ZK）を核とした未来において、EVMはすでに性能のボトルネックとなっています：
· 現在のzkEVMはインタプリタに依存しており、50–800倍のパフォーマンス低下を引き起こしています。
· 事前コンパイルモジュールはプロトコルを複雑にし、リスクを増加させます；
· 256 ビットスタック設計は、証明を生成する際の効率が非常に低い。
RISC-Vのソリューション：
· ミニマルデザイン（約47の基本命令）+ 洗練されたLLVMエコシステム（Rust、C++、Goなどの言語をサポート）;
· 事実上の zkVM 標準となった（90% のプロジェクトが採用）；
· 正式なSAIL規範を備えている（あいまいな黄皮書と比較して）→ 厳格な検証を実現する；
· ハードウェア構成証明パス (ASIC/FPGA) は既にテストされています (SP1、Nervos、Cartesi など)。
移行プロセスは3つの段階に分かれています：
· RISC-V をプリコンパイルモジュールとして置き換える（低リスクテスト）；
· デュアルVM時代:EVMとRISC-Vは共存し、完全に相互運用可能です。
· RISC-V 内で EVM を再実装する（ロゼッタ戦略）。
エコシステムへの影響：
· Arbitrum や Optimism などの Optimistic ロールアップは、不正防止メカニズムを再構築する必要があります。
· ゼロ知識型ロールアップ（Polygon、zkSync、Scrollなど）は巨大な利点を得る → より安価で、より速く、より簡単；
· 開発者は L1 層で Rust、Go、Python などの言語ライブラリを直接使用できます；
· ユーザーは約100倍低コストの証明を享受します → Gigagas L1への道（約10,000 TPS）。
最終的に、イーサリアムは「スマートコントラクト仮想マシン」からインターネットのシンプルで検証可能な信頼レイヤーへと進化し、その究極の目標は「すべてをZK-Snark化すること」です。
イーサリアムの交差点
ヴィタリック・ブテリンは言った：「終点には……すべてがZK-Snark化されることが含まれている。」
ゼロ知識証明（ZK）の終局は避けられず、その核心的な主張は非常にシンプルです：イーサリアムはゼロから始まり、ゼロ知識証明を基に自らを再構築しています。これはプロトコルの技術的な終点を示しており、L1の再構築を通じて最終形態を達成し、コア開発チーム（例えば、Succinct）によって支えられた高性能のzkVMが駆動します。
このビジョンを終点として、イーサリアムはその誕生以来、最も重要なアーキテクチャの転換点にあります。この議論はもはや段階的なアップグレードに関するものではなく、その計算の核心を全面的に再構築すること、すなわちイーサリアム仮想マシン（EVM）を置き換えることに関するものです。この取り組みは、より広範な「リーンイーサリアム」（Lean Ethereum）ビジョンの基礎となります。
リーンイーサリアム（Lean Ethereum）のビジョンは、プロトコル全体を体系的に簡素化し、3つのコアモジュールに分割することを目的としています：リーンコンセンサス（Lean Consensus）、リーンデータ（Lean Data）、リーンエグゼキューション（Lean Execution）。そして、リーンエグゼキューションの核心的な問題の中で、最も重要な点は、スマートコントラクト革命のエンジンとして、EVMがイーサリアムの未来の発展における主要なボトルネックとなっているのかどうかです。
イーサリアム財団のジャスティン・ドレイクが言うように、イーサリアムの長期的な目標は常に「すべてをSnark化する」（Snarkify everything）ことであり、これはプロトコルの各層を強化する強力なツールです。しかし、長い間、この目標は「手の届かない青写真」のようでした。なぜなら、それを実現するにはリアルタイム証明（real-time proving）の概念が必要だからです。そして今、リアルタイム証明が現実になりつつある中で、EVMの理論的な非効率性は解決が急務の実際の問題に変わりました。
この記事では、Ethereum L1をRISC-V命令セットアーキテクチャ（ISA）に移行する技術的および戦略的な議論を深く分析します。この取り組みは、前例のないスケーラビリティを解放するだけでなく、プロトコルの構造を簡素化し、Ethereumを検証可能な計算の未来と整合させることが期待されています。
一体何が変わったのか？
「なぜ」を探る前に、まず「何」が変化しているのかを明確にする必要があります。
EVM（イーサリアム仮想マシン）は、イーサリアムのスマートコントラクトの実行環境であり、取引を処理しブロックチェーンの状態を更新する「世界のコンピュータ」と呼ばれています。数年にわたり、その設計は革命的であり、分散型金融（DeFi）およびNFTエコシステムの誕生の基礎を築きました。しかし、この約10年前のカスタムアーキテクチャは、今や大量の技術的負債を抱えています。
対照的に、RISC-Vは製品ではなく、オープンスタンダードであり、無料の汎用プロセッサ設計の「アルファベット」です。Jeremy BruestleがEthproofs会議で強調したように、その重要な原則はこの役割に最適な選択肢となっています：
· ミニマリズム：RISC-V の基本命令セットは非常にシンプルで、約 40 から 47 の命令のみが含まれています。ジェレミーが言ったように、これは「私たちが必要とする超シンプルな汎用マシンのユースケースにほぼ完璧に適しています」。
· モジュール設計：より複雑な機能はオプションの拡張を通じて追加されます。この特性は重要で、コアをシンプルに保ちながら、必要に応じて機能を拡張できることを可能にし、不必要な複雑さを基盤プロトコルに強いることがありません。
· オープンエコシステム：RISC-V は、LLVM コンパイラを含む大規模で成熟したツールチェーンのサポートを持っており、開発者は Rust、C++、Go などの主流プログラミング言語を使用できます。ジャスティン・ドレイクが述べたように、「コンパイラに関連するツールは非常に豊富であり、コンパイラの構築は極めて困難です……そのため、これらのコンパイラツールチェーンを持つことの価値は非常に高いです。」RISC-V は、イーサリアムにこれらの既存のツールを無料で受け継ぐことを可能にします。
インタープリターのオーバーヘッド問題
EVMを置き換える理由は、単一の欠陥によるものではなく、複数の根本的な制約が交差しているためであり、これらの問題はゼロ知識証明を中心とした未来の文脈において無視できなくなっています。これらの制約には、ゼロ知識証明システムにおけるパフォーマンスのボトルネックや、プロトコル内部で蓄積される複雑性によってもたらされるリスクが含まれます。
この転換の最も緊急な推進力は、EVMの零知識証明システムにおける固有の非効率性です。イーサリアムが段階的にZK証明を通じてL1状態を検証するモデルに移行するにつれて、証明者の性能が最大のボトルネックとなります。
問題は現在のzkEVMの動作方式にあります。それらは直接EVMに対してゼロ知識証明を行うのではなく、EVMのインタープリターに対して証明を行い、そのインタープリター自体はRISC-Vにコンパイルされています。Vitalik Buterinはこの核心的な問題を率直に指摘しました：
「……もし zkVM の実装方法が EVM の実行を最終的に RISC-V コードにコンパイルするものであれば、なぜ底層の RISC-V をスマートコントラクト開発者に直接公開しないのでしょうか？これにより、外側の仮想マシンのコストを完全に削減できます。」
この追加の説明層は、巨大なパフォーマンス損失をもたらします。推定によれば、ネイティブプログラムの証明と比較して、この層は50倍から800倍のパフォーマンス低下を引き起こす可能性があります。他のボトルネック（例えば、Poseidonハッシュアルゴリズムへの切り替え）を最適化した後でも、この「ブロック実行」の部分はすべての証明時間の80-90%を占め続け、EVMはL1の拡張における最終的かつ最も厄介な障害となります。この層を取り除くことで、Vitalikは実行効率が100倍向上する可能性があると予想しています。
テクニカルデットトラップ
EVMの特定の暗号操作における性能不足を補うために、イーサリアムはプリコンパイルコントラクトを導入しました。これは、プロトコルに直接ハードコーディングされた専用機能です。この解決策は当時は実用的に見えましたが、現在ではVitalik Buterinが「悪い」と称する状況を引き起こしています：
「プリコンパイルは私たちにとって壊滅的です……それはイーサリアムの信頼できるコードベースを大幅に膨張させました……そしてそれは私たちが几度も合意の失敗に近づく深刻な問題を引き起こしました。」
この複雑さは衝撃的です。Vitalikは、単一のプリコンパイル契約（例えばmodexp）のラッピングコードが、全体のRISC-Vインタープリタよりも複雑であり、プリコンパイルされたロジックは実際にはさらに煩雑であることを示しました。新しいプリコンパイル契約を追加するには、遅くて政治的な議論が満載のハードフォークプロセスを通過する必要があり、これは新しい暗号原語を必要とするアプリケーションの革新を著しく妨げています。これについて、Vitalikは明確な結論を出しました：
「今日から新しいプリコンパイル契約を追加するのをやめるべきだと思います。」
イーサリアムのアーキテクチャ技術債務
EVMのコア設計は過去の時代の優先順位を反映していますが、現代の計算ニーズには適していません。EVMは暗号値を処理するために256ビットアーキテクチャを選択しましたが、スマートコントラクトで一般的に使用される32ビットまたは64ビット整数にとって、このアーキテクチャは非常に非効率的です。この非効率性はZKシステムでは特に高価です。ビタリックが説明したように：
「小さい数字を使用する際、各数字は実際にはリソースを節約せず、複雑さは2倍から4倍に増加します。」
そのほかに、EVMのスタックアーキテクチャはRISC-Vや現代のCPUのレジスタアーキテクチャよりも効率が低いです。同じ操作を完了するためにより多くの命令を必要とし、コンパイラの最適化をより複雑にします。
これらの問題——ZK証明の性能ボトルネック、プレコンパイルの複雑さ、そして時代遅れのアーキテクチャ選択を含む——は、EthereumがEVMを超え、未来に適した技術アーキテクチャを受け入れるべきであるという説得力のある緊急の理由を形成しています。
RISC-V ブループリント：より強力な基盤でイーサリアムの未来を再構築する
RISC-Vの利点はEVMの不足だけでなく、その設計哲学の内在的な強さにもあります。そのアーキテクチャは、堅牢でシンプルかつ検証可能な基盤を提供し、Ethereumのような高リスクの環境に非常に適しています。
なぜオープンスタンダードはカスタムデザインより優れているのか？
ゼロから全体のソフトウェアエコシステムを構築する必要があるカスタマイズされた命令セットアーキテクチャ（ISA）とは異なり、RISC-Vは成熟したオープンスタンダードであり、以下の3つの重要な利点を備えています：
成熟したエコシステム
RISC-Vを採用することで、イーサリアムはコンピュータサイエンスの分野での数十年にわたる集団的進歩を活用できるようになります。ジャスティン・ドレイクが説明したように、これはイーサリアムに世界クラスのツールを直接使用する機会を提供します。
「LLVMというインフラストラクチャコンポーネントがあります。これはコンパイラツールチェーンであり、高度なプログラミング言語をさまざまなバックエンドターゲットの1つにコンパイルすることを可能にします。サポートされているバックエンドの1つはRISC-Vです。したがって、RISC-Vをサポートする場合は、すべてのLLVMがサポートする高度な言語を自動的にサポートすることになります。」
これにより、Rust、C++、Goなどの言語に精通した数百万の開発者が簡単に始められるように、開発のハードルが大幅に下がりました。
ミニマリズムのデザイン哲学 RISC-V のミニマリズムは意図的な特徴であり、制限ではありません。その基本命令セットは約 47 の命令のみを含み、仮想マシンのコアを非常にシンプルに保っています。このシンプルさは、安全性の面で顕著な利点を持っており、より小さな信頼できるコードベースは監査や形式検証が容易です。
ゼロ知識証明の分野における事実標準 さらに重要なのは、zkVMエコシステムが選択を行ったことです。Justin Drakeが指摘したように、Ethproofsデータからは明確な傾向が見て取れます：
「RISC-V は zkVM バックエンドの先進的な命令セットアーキテクチャ（ISA）です。」
イーサリアムのブロックを証明できる10のzkVMの中で、9つがRISC-Vをターゲットアーキテクチャとして選択しています。この市場の収束は強力なシグナルを放っています：イーサリアムはRISC-Vを採用することで、投機的な試みを行っているのではなく、実際に検証され、ゼロ知識の未来を構築するプロジェクトによって認められた標準と一致しているということです。
信頼のために生まれ、ただ実行するだけではない
広範なエコシステムに加えて、RISC-V の内部アーキテクチャは、安全で検証可能なシステムを構築するのに特に適しています。まず、RISC-V には正式化された機械可読の仕様——SAILがあります。これは EVM の仕様（主に文書形式で存在する「黄皮書」に対して）にとって、巨大な進歩です。「黄皮書」には一定の曖昧さが存在しますが、SAIL 仕様は「ゴールドスタンダード」を提供し、重要な数学的正確性の証明をサポートします。これは、価値のあるプロトコルを保護するために重要です。イーサリアム財団（EF）のアレックス・ヒックスが Ethproofs 会議で言及したように、これにより zkVM 回路は「公式の RISC-V 仕様と直接検証できる」ようになります。次に、RISC-V には特権アーキテクチャが含まれており、これはしばしば見落とされがちですが、安全性にとって重要な特徴です。これは異なる操作レベルを定義しており、主にユーザーモード（信頼できないアプリケーション、例えばスマートコントラクト用）とスーパーバイザーモード（信頼できる「実行カーネル」用）を含みます。Cartesi のディエゴはこれを深く説明しました：
「オペレーティングシステム自体は、他のコードの影響から自らを守る必要があります。さまざまなプログラムを互いに隔離して実行する必要があり、これらすべてのメカニズムは RISC-V 標準の一部です。」
RISC-V アーキテクチャにおいて、ユーザーモードで実行されるスマートコントラクトはブロックチェーンの状態に直接アクセスすることができません。代わりに、特別な ECALL（環境呼び出し）命令を介して、スーパーバイザーモードで実行される信頼できるカーネルにリクエストを送信する必要があります。このメカニズムは、ハードウェアによって強制的に実行されるセキュリティ境界を構築し、EVM が純粋にソフトウェアサンドボックスモデルに依存するよりも堅牢で検証が容易です。
ヴィタリックのビジョン
この転換は、システムの安定性と後方互換性を確保するための、段階的で漸進的なプロセスとして想定されています。イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリンが述べているように、このアプローチは「進化的」な発展を実現することを目的としており、完全に「革命的」な変革ではありません。
第一歩：代替をプレコンパイルする
初期段階では最も保守的な方法を採用し、新しい仮想マシン（VM）の限られた機能を導入します。Vitalik Buterinが提案したように、「新しいVMを使用するために限られたシナリオから始めることができます。たとえば、事前コンパイル機能の代替として。」具体的には、これにより新しいEVM事前コンパイル機能の追加は一時停止され、ホワイトリストで承認されたRISC-Vプログラムを通じて必要な機能が実現されます。このアプローチにより、新しいVMはメインネットで低リスクの環境で実戦テストを行うことができ、イーサリアムクライアントが二つの実行環境の仲介役を果たします。
第二ステップ：二つの仮想マシンの共存
次の段階では「新しいVMをユーザーに直接開放します」。スマートコントラクトは、バイトコードがEVMかRISC-Vかを示すためにマークを使用できます。重要な特徴はシームレスな相互運用性を実現することです：「二種類のコントラクトがお互いに呼び出し合うことができる。」この機能はシステムコール（ECALL）を通じて実現され、二つの仮想マシンが同じエコシステム内で協力できるようになります。
第三歩：EVMをシミュレーションコントラクト（「Rosetta」戦略）として使用する
最終目標はプロトコルの極簡素化を実現することです。この段階では、「私たちは新しい VM の一つの実装として EVM を使用します。」標準化された EVM は、ネイティブ RISC-V L1 上で動作する形式検証済みのスマートコントラクトになります。これは、旧バージョンのアプリケーションへの永続的なサポートを保証するだけでなく、クライアント開発者がシンプルな実行エンジンを維持することを可能にし、複雑さと保守コストを大幅に削減します。
エコシステムの波及効果
EVM から RISC-V への移行は、コアプロトコルの変革にとどまらず、Ethereum エコシステム全体に深遠な影響を与えるでしょう。この変革は、開発者エクスペリエンスを再構築するだけでなく、Layer-2 ソリューションの競争環境を根本的に変え、新たな経済的検証モデルを解放します。
ロールアップの再定位：オプティミスティックとZKの対決
L1層でRISC-V実行層を採用することは、2つの主要なタイプのRollupに対して全く異なる影響を与えます。
オプティミスティックロールアップ（Arbitrum、Optimismなど）は、アーキテクチャの課題に直面しています。これらのセキュリティモデルは、L1 EVMを通じて論争のあるトランザクションを再実行することによって詐欺証明を解決することに依存しています。もしL1のEVMが置き換えられると、このモデルは完全に崩壊します。これらのプロジェクトは、厳しい選択を迫られます：新しいL1 VMに対する詐欺証明システムを設計するために大規模なエンジニアリングの改修を行うか、または完全にイーサリアムのセキュリティモデルから離脱するか。
対照的に、ZK Rollup は巨大な戦略的優位性を得るでしょう。ほとんどの ZK Rollup は、RISC-V を内部命令セットアーキテクチャ（ISA）として採用しています。「同じ言語を話す」L1 は、より緊密で効率的な統合を実現することができます。ジャスティン・ドレイクは、「ネイティブ Rollup」の未来ビジョンを提案しました：L2 は実際には L1 自体の実行環境の専門的なインスタンスとなり、L1 の内蔵 VM を利用してシームレスな決済を実現します。この整合性は、以下の変化をもたらします：
· 技術スタックの簡素化：L2 チームはもはや内部の RISC-V 実行環境と EVM の間に複雑なブリッジメカニズムを構築する必要がなくなります。
· ツールとコードの再利用：L1 RISC-V 環境向けに開発されたコンパイラ、デバッガ、形式的検証ツールは L2 で直接使用でき、開発コストを大幅に削減します。
· 経済的インセンティブの整合：L1のガス料金はRISC-Vに基づいたZK検証の実際のコストをより正確に反映し、より合理的な経済モデルを形成します。
開発者とユーザーの新しい時代
Ethereumの開発者にとって、この転換は漸進的なものであり、破壊的なものではありません。
開発者にとって、より広範で成熟したソフトウェア開発エコシステムにアクセスできるようになります。Vitalik Buterinが指摘したように、開発者は「Rustを使って契約を書くことができ、同時にこれらの選択肢が共存できる」となります。一方で、彼は「SolidityとVyperは、スマートコントラクトロジックの優雅な設計のために長期間人気があるだろう」と予測しています。LLVMツールチェーンを通じて主流のプログラミング言語とその膨大なライブラリ資源を使用することで、この変革は革命的なものになるでしょう。Vitalikはこれを「NodeJS的な体験」と例えており、開発者は同じ言語でオンチェーンコードとオフチェーンコードを記述し、開発の統合を実現できます。
ユーザーにとって、この変革は最終的により低コストでより高性能なネットワーク体験をもたらします。証明コストは約100倍削減され、取引ごとのコストが数ドルから数セント、さらにはそれ以下にまで低下することが予想されています。これは直接的にL1手数料およびL2決済手数料の低下に繋がります。この経済的実現可能性は「Gigagas L1」のビジョンを解放し、約10,000 TPSの性能を実現することを目指し、未来のより複雑で高価値なオンチェーンアプリケーションの道を開きます。
Succinct Labs & SP1: 未来を証明するための今の構築
イーサリアムは勢いを増しています。「L1の拡張、ブロックの拡張」はEFプロトコルクラスター内の戦略的緊急課題です。今後6ヶ月から12ヶ月の間に顕著な性能向上が実現されると予想されています。
Succinct Labs のようなチームは、実践において RISC-V の理論的な利点を示しており、彼らの仕事はこの提案を検証するための強力なケースとなっています。
Succinct Labsが開発したSP1は、RISC-Vに基づく高性能でオープンソースのzkVMであり、新しいアーキテクチャアプローチの実現可能性を検証しています。SP1は「プレコンパイル中心化」（precompile-centric）の哲学を採用し、EVMの暗号学的ボトルネック問題を完璧に解決しています。従来の遅くハードコーディングされたプレコンパイル方法とは異なり、SP1はKeccakハッシュなどの集約的な操作を専用に設計され、手動最適化されたZK回路にオフロードし、標準のECALL命令を通じて呼び出します。このアプローチは、カスタムハードウェアの性能とソフトウェアの柔軟性を組み合わせ、開発者にとってより効率的でスケーラブルなソリューションを提供します。
Succinct Labs の真の影響は、すでに感じられています。 同社の OP Succinct 製品は、SP1 を活用して、Optimistic Rollups にゼロ知識証明機能 (ZK-ify) を提供します。 Succinct の共同創業者である Uma Roy 氏は次のように説明しています。
「OP Stackを使用したロールアップでは、最終確認と引き出しを完了するために7日間待つ必要がなくなりました……今では確認を完了するのにわずか1時間で済みます。この速度の向上は素晴らしいです。」
このブレイクスルーは、OPスタックエコシステム全体の重要な課題を解決しました。さらに、SuccinctのインフラストラクチャであるSuccinct Prover Networkは、分散型の証明生成市場として設計されており、将来の検証可能な計算の実行可能な経済モデルを示しています。彼らの作業は単なる概念実証ではなく、この記事で説明されているように、実行可能な未来の青写真です。
イーサリアムはどのようにリスクを低減しますか
RISC-V の大きな利点は、形式的検証の聖杯である数学的証明によるシステムの正確性を実現可能な目標にすることができる点です。EVM の仕様は Yellow Paper に自然言語で書かれており、形式化が難しいです。一方、RISC-V は公式の機械可読の SAIL 仕様を持ち、その動作に対して明確な「ゴールドリファレンス」を提供しています。
これはより強力なセキュリティへの道を開くものです。Ethereum Foundationのアレックス・ヒックスが指摘したように、「zkVM RISC-V回路を公式のRISC-V仕様からLeanに抽出して形式的検証を行う」作業が現在進行中です。これはマイルストーンとなる進展であり、信頼を人間の実装から間違いの少ない数学的証明に移すことで、ブロックチェーンのセキュリティに新たな高みをもたらします。
転換の主なリスク
RISC-VアーキテクチャのL1には多くの利点がありますが、新たな複雑な課題ももたらします。
ガスメーターの問題
汎用命令セットアーキテクチャ（ISA）のための決定論的かつ公平なガスモデルを作成することは、未解決の難題です。単純な命令カウント方式は、サービス拒否攻撃の脅威にさらされやすいです。例えば、攻撃者はキャッシュミスを繰り返し引き起こすプログラムを設計することで、非常に低いガス費用で高いリソース消費を引き起こすことができます。このような問題は、ネットワークの安定性と経済モデルに対して厳しい挑戦を提起します。
ツールチェーンのセキュリティと「再現可能なビルド」の問題
これは、転換プロセスで最も重要かつ過小評価されがちなリスクです。セキュリティモデルは、チェーン上の仮想マシンからチェーン下のコンパイラ（例えばLLVM）への依存に移行していますが、これらのコンパイラは非常に複雑であり、既知の脆弱性を含んでいます。攻撃者はコンパイラの脆弱性を利用して、一見無害なソースコードを悪意のあるバイトコードに変換する可能性があります。さらに、チェーン上のコンパイル後のバイナリが公開されたソースコードと完全に一致すること、すなわち「再現可能ビルド」問題も非常に困難です。ビルド環境の微妙な違いが異なるバイナリの生成を引き起こし、透明性と信頼性に影響を与える可能性があります。これらの問題は、開発者とユーザーの安全性に対して厳しい試練を提起しています。
緩和戦略
前進する道には多層的な防御戦略が必要です。
段階的なプロモーション
リスクに対処するための核心的な戦略は、段階的な移行計画を採用することです。まず、RISC-Vをプリコンパイルされた代替案として導入し、次にデュアル仮想マシン環境で運用することで、コミュニティは低リスクの環境で運用経験を蓄積し、自信を築くことができ、不可逆的な変更を回避できます。この段階的なアプローチは、技術変革に安定した基盤を提供します。
全面監査：ファジーテストと形式的検証
形式的検証が最終目標であるにもかかわらず、それは継続的で高強度なテストと組み合わせる必要があります。Diligence SecurityのValentineがEthproofs電話会議で示したように、彼らのArgusファジングツールは、先進的なzkVMにおいて11の重要な健全性と完全性の脆弱性を発見しました。これは、最も設計が優れたシステムでさえ、厳格な対抗テストを通じてのみ発見される可能性のある脆弱性が存在することを示しています。ファジングと形式的検証の組み合わせは、システムの安全性に対してより強力な保証を提供します。
標準化
エコシステムの断片化を避けるために、コミュニティは単一の標準化されたRISC-V構成を統一して採用する必要があります。これは、RV64GCとLinux互換のABIの組み合わせである可能性が高いです。この組み合わせは主流のプログラミング言語やツールの中で最も広範なサポートを持ち、新しいエコシステムの利点を最大化することができます。標準化は開発者の効率を向上させるだけでなく、エコシステムの長期的な発展のために堅固な基盤を築くことにもつながります。
イーサリアムの検証可能な未来
RISC-VによるEthereum仮想マシン（EVM）の置き換え提案は、単なる段階的なアップグレードではなく、Ethereumの実行層に対する根本的な再構築です。この野心的なビジョンは、深刻なスケーラビリティのボトルネックを解決し、プロトコルの複雑性を簡素化し、プラットフォームを汎用計算分野のより広範なエコシステムと整合させることを目的としています。この転換は大きな技術的および社会的課題に直面していますが、その長期的な戦略的利益は、この大胆な試みを正当化するに足るものです。
今回のトランスフォーメーションは、一連のコアトレードオフに焦点を当てています。
· ZKネイティブアーキテクチャによる大きなパフォーマンス向上と後方互換性への切実なニーズとのバランス；
· 簡素化されたプロトコルがもたらす安全性の利点とEVMの大規模なネットワーク効果の慣性とのトレードオフ；
· 一般的エコシステムの強力な能力と複雑なサードパーティツールチェーンに依存するリスクとの選択。
最終的に、このアーキテクチャの変革は「リーン実行」（Lean Execution）へのコミットメントを実現するための鍵となり、「リーンイーサリアム」（Lean Ethereum）ビジョンの重要な要素となります。これにより、イーサリアムの L1 は単なるスマートコントラクトプラットフォームから、高効率かつ安全な決済およびデータ可用性層へと変わり、検証可能な計算をサポートする広大な宇宙のために設計されます。
ヴィタリック・ブテリンが言ったように、「最終目標は……すべてにZK-snarkを提供することです。」
Ethproofsのようなプロジェクトは、この変革のために客観的なデータと協力プラットフォームを提供しており、Succinct LabsチームはそのSP1 zkVMの実用アプリケーションを通じて、この未来のための実行可能な青写真を提供しています。RISC-Vを受け入れることで、イーサリアムは自身のスケーラビリティのボトルネックを解決するだけでなく、次世代インターネットの基盤となる信頼層としての位置づけを確立しました——ハッシュと署名の後に位置する第三の暗号原則SNARKによって駆動されています。
世界を証明するソフトウェア、暗号の新時代を開く。