A Grande Transformação do Ethereum: Por que o RISC-V Vai Substituir o EVM

A reestruturação arquitetónica mais ambiciosa na história do Ethereum está a tomar forma silenciosamente. Após quase uma década de domínio, a Máquina Virtual do Ethereum (EVM)—o motor computacional que alimenta DeFi e NFTs—está a enfrentar a obsolescência. Substituí-la não será uma simples mudança de interruptor, mas uma transição meticulosamente orquestrada em três fases para o RISC-V, um conjunto de instruções de código aberto que já se tornou o padrão de facto nos sistemas de provas de conhecimento zero.

Isto não é especulação. Nove em cada dez zkVMs capazes de provar blocos do Ethereum já padronizaram o RISC-V. A questão já não é se o Ethereum migrará, mas quando e como.

A Crise de Desempenho do EVM na Era ZK

O problema de provar a execução da EVM em circuitos de conhecimento zero é brutalmente simples: é lento. Muito lento.

As implementações atuais de zkEVM não provam diretamente o código de máquina—provam um interpretador da EVM, que por sua vez compila para bytecode RISC-V. Isto cria uma camada aninhada de overhead. Vitalik Buterin explicou a ineficiência de forma clara: por que forçar os desenvolvedores a escrever para a EVM, compilar isso para um interpretador, depois compilar o interpretador para RISC-V, só para provar? Isso adiciona pelo menos uma camada redundante.

A penalização de desempenho é assombrosa: 50 a 800 vezes mais lento do que a geração de provas nativa na arquitetura RISC-V subjacente. Mesmo após otimizar outros gargalos, como a troca para hashing Poseidon, a execução da prova ainda consome 80-90% do tempo total de prova. Remover este overhead do interpretador, estima Vitalik, poderia melhorar a execução em 100x—transformando toda a economia dos sistemas de provas de camada-1.

Acumulação de Dívida Técnica

A EVM não foi desenhada para um mundo nativo ZK. Para contornar as suas limitações criptográficas, o Ethereum acumulou “contratos pré-compilados”—funções codificadas como modexp e keccak256 que bypassam a camada de execução normal.

Cada pré-compilado é uma vulnerabilidade de segurança. O código de wrapper para um único pré-compilado é mais complexo do que toda a especificação do interpretador RISC-V. Adicionar novos pré-compilados requer um hard fork controverso. Mantê-los aumenta a base de código confiável do Ethereum e chegou a quase desencadear falhas de consenso.

A posição de Vitalik agora é inequívoca: sem mais pré-compilados. A solução arquitetural é avançar além de soluções temporárias e adotar um design fundamentalmente diferente.

Porque o RISC-V é a Resposta

O RISC-V não é um produto—é um padrão aberto para o design de processadores. Ao contrário da arquitetura fechada e personalizada da EVM, o RISC-V oferece três vantagens decisivas:

Simplicidade radical: o conjunto de instruções principal contém apenas 47 operações fundamentais. Este minimalismo não é uma limitação; é intencional. Uma base de código confiável menor é inerentemente mais fácil de auditar, verificar formalmente e assegurar. A configuração padrão—rv64gc, uma arquitetura de 64 bits com extensões de instruções gerais e comprimidas—oferece amplo suporte linguístico mantendo a elegância.

Ecossistema maduro: o RISC-V não é construído isoladamente. É apoiado pelo LLVM, a infraestrutura de compilação padrão da indústria que suporta Rust, C++, Go, Python e dezenas de outras linguagens. Ao adotar o RISC-V, o Ethereum ganha milhões de ferramentas existentes e familiaridade de desenvolvedores de graça. Podem escrever contratos inteligentes em Rust e aproveitar bibliotecas testadas em batalha—imagine a experiência ao estilo Node.js que Vitalik descreveu: código on-chain e off-chain na mesma linguagem.

Verificabilidade formal: o RISC-V possui uma especificação oficial, legível por máquina (SAIL), não um documento ambíguo como o Yellow Paper do Ethereum. Isto permite provas matemáticas de correção—os circuitos zkVM podem ser verificados diretamente contra a especificação SAIL usando assistentes de prova formal como o Lean. Este é o santo graal da segurança blockchain: substituir a falibilidade humana por certeza criptográfica.

O Plano de Migração em Três Fases

A transição do Ethereum não é uma mudança binária. É uma evolução cuidadosamente faseada:

Fase 1 - Substituição do pré-compilado: a funcionalidade RISC-V entra como uma alternativa pré-compilada, substituindo novos pré-compilados EVM num ambiente de sandbox de baixo risco. Contratos inteligentes não podem acessá-la diretamente; apenas o protocolo a usa. Isto prova o conceito na mainnet antes de uma implementação mais ampla.

Fase 2 - Coexistência de duas máquinas virtuais: ambos os contratos EVM e RISC-V funcionam simultaneamente. Os desenvolvedores podem marcar o bytecode como EVM ou RISC-V. Crucialmente, os dois ambientes podem chamar-se através de chamadas de sistema (ECALL), permitindo interoperabilidade perfeita. As Layer-2s começam a experimentar implementações RISC-V.

Fase 3 - Emulação da EVM (Estratégia Rosetta): a EVM original torna-se um contrato inteligente formalmente verificado a correr sobre RISC-V. As aplicações legadas continuam a funcionar, mas os desenvolvedores de clientes mantêm um motor de execução único e simplificado. A complexidade diminui drasticamente. O esforço de manutenção desaparece.

Ondas de Choque no Ecossistema

A mudança não afeta todas as soluções Layer-2 de forma igual—na verdade, cria uma divergência acentuada:

Rollups Otimistas enfrentam uma crise: Arbitrum, Optimism e sistemas similares dependem de provas de fraude—re-executar transações contestadas na L1 para validar disputas. Se a L1 mudar para RISC-V, este modelo quebra completamente. Estes projetos enfrentam dois caminhos: desenvolver um novo sistema de provas de fraude direcionado ao RISC-V (caro), ou desvincular-se completamente das garantias de segurança do Ethereum.

ZK Rollups ganham um superpoder: projetos como Polygon zkEVM, zkSync e Scroll já escolheram internamente o RISC-V. Uma L1 “falando a mesma língua” liberta os “Rollups nativos”—a L2 torna-se uma instância especializada do ambiente de execução da L1 sem atritos. A complexidade das pontes desaparece. Os desenvolvedores reutilizam compiladores, depuradores e ferramentas de verificação entre camadas. A economia de gás alinha-se porque as taxas refletem os custos reais de prova.

Vantagens para Desenvolvedores e Utilizadores

Para os desenvolvedores, a mudança é evolutiva, não disruptiva. Os primeiros adotantes já programam em Rust; Solidity e Vyper continuam viáveis para quem prefere linguagens específicas de contratos inteligentes. Mas as barreiras de entrada colapsam. Milhões de desenvolvedores poliglotas de repente têm ferramentas on-chain nas suas linguagens nativas.

Para os utilizadores, o impacto é imediato e transformador: os custos de prova caem ~100x. O que hoje custa vários dólares passa a custar alguns cêntimos. Isto desbloqueia a visão “Gigagas L1”—aproximadamente 10.000 transações por segundo na própria L1, com taxas de Layer-2 a aproximar-se de epsilon.

A Prova na Prática: Succinct Labs e SP1

A teoria encontra a prática através de projetos como a Succinct Labs. O seu zkVM SP1, construído sobre RISC-V, demonstra as vantagens arquitetónicas em sistemas reais. Ao contrário dos pré-compilados tradicionais (lentos, codificados de forma rígida, que requerem hard forks), o SP1 usa uma filosofia “centrada em pré-compilados”: operações criptográficas pesadas (Keccak, verificação de assinaturas) são descarregadas para circuitos ZK otimizados chamados via instruções ECALL padrão. Desempenho e flexibilidade coexistem.

Os resultados falam mais alto do que whitepapers. O produto OP Succinct da Succinct adapta os Rollups Otimistas com capacidades de provas de conhecimento zero. O período de retirada de sete dias? Comprimido para uma hora. A sua Rede Descentralizada de Provedores Succinct modela o futuro económico: um mercado para geração de provas, escalando a oferta à medida que a procura cresce.

Mitigação de Riscos

Nenhuma transformação desta dimensão evita armadilhas. Algumas ameaças iminentes:

Medida de gás: atribuir custos determinísticos a uma ISA de uso geral ainda não está resolvido. Contar instruções simples convida a ataques de negação de serviço—um atacante pode programar falhas de cache, consumindo recursos massivos por poucos gas. Isto requer abordagens de medição inovadoras, ainda em fase de investigação.

Segurança da cadeia de ferramentas: a segurança passa de VMs on-chain para compiladores off-chain (LLVM). Compiladores são softwares complexos e cheios de bugs. Um atacante inteligente pode explorar vulnerabilidades de compilador, transformando código fonte inocente em bytecode malicioso indetectável ao nível do código fonte. Builds reprodutíveis—assegurar que os binários compilados correspondem ao código fonte público—permanece uma tarefa tecnicamente difícil.

Mitigação de riscos exige uma defesa em camadas:

• Implantação faseada garante que a experiência operacional seja acumulada progressivamente antes de mudanças irreversíveis.
• Testes fuzz (como a ferramenta Argus da Diligence Security, que encontrou 11 vulnerabilidades críticas no zkVM), combinados com provas formais, ajudam a detectar bugs de implementação que provas formais podem não captar.
• Padronização em rv64gc e ABIs compatíveis com Linux evita fragmentação do ecossistema, maximizando o aproveitamento das ferramentas.

O Jogo Final: Ethereum como Camada de Verificação

O objetivo principal de Vitalik permanece inalterado: “O objetivo final é tornar tudo ZK-snarkify.” Esta transformação do Ethereum é a peça central arquitetónica dessa visão.

Ao abraçar o RISC-V—especificamente a configuração rv64gc para suporte linguístico ótimo—o Ethereum evolui de uma plataforma de contratos inteligentes para algo mais fundamental: uma camada de confiança minimalista e verificável para a internet. A L1 torna-se uma espinha dorsal de liquidação e disponibilidade de dados, com a computação delegada a camadas acima, comprovadamente corretas.

A transição não será concluída de um dia para o outro. Mas a direção está definida. Nove zkVMs já votaram com o seu código. Pesquisadores da Fundação Ethereum estão a elaborar especificações. Equipes como a Succinct Labs já estão a lançar o futuro. O reinado da EVM foi revolucionário. Mas o seu sucessor—eficiente, elegante, verificável—será evolutivo.