Orijinal yazar: jaehaerys.eth, kripto araştırmacısı
Orijinal metin çevirisi: Shenchao TechFlow
Özet
Ethereum, doğumundan bu yana en önemli mimari dönüşümünü karşılamaya hazırlanıyor: EVM'nin RISC-V ile değiştirilmesi.
Sebebi çok basit - sıfır bilgi (ZK) merkezli bir gelecekte, EVM bir performans darboğazı haline geldi:
· Mevcut zkEVM yorumlayıcıya bağımlı, bu da %50-800 performans düşüşüne neden oluyor;
· Önceden derlenmiş modüller, protokolü karmaşık hale getirir ve riskleri artırır;
· 256 bit yığın tasarımı, kanıt oluştururken son derece verimsizdir.
RISC-V çözümleri:
· Minimalist tasarım (yaklaşık 47 temel komut) + olgun LLVM ekosistemi (Rust, C++, Go gibi dilleri destekler);
· Gerçekten bir zkVM standardı haline geldi (projelerin %90'ı bunu kullanıyor);
· Resmi SAIL standartlarına sahip (belirsiz sarı kitap yerine) → Sıkı doğrulama sağlamak;
· Donanım kanıtı yolları (ASIC'ler/FPG'ler) test aşamasındadır (SP1, Nervos, Cartesi vb.).
Göç süreci üç aşamaya ayrılır:
· RISC-V'yi önceden derlenmiş modül olarak değiştirme (düşük riskli test);
· İki Sanal Makine Çağı: EVM ve RISC-V bir arada ve tamamen birlikte çalışıyor;
· RISC-V içinde EVM'yi yeniden uygulamak (Rosetta stratejisi).
Ekosistem etkisi:
· İyimser Rollup'lar (örneğin Arbitrum ve Optimism) dolandırıcılık kanıtı mekanizmasını yeniden inşa etmelidir;
· Sıfır Bilgi Tabanlı Rollup'lar (örneğin Polygon, zkSync, Scroll) büyük avantajlar elde edecek → Daha ucuz, daha hızlı, daha basit;
· Geliştiriciler L1 katmanında doğrudan Rust, Go ve Python gibi dil kütüphanelerini kullanabilir;
· Kullanıcılar yaklaşık 100 kat daha düşük maliyetli kanıtın keyfini çıkaracak → Gigagas L1'e giden yol (yaklaşık 10,000 TPS).
Sonunda, Ethereum, bir "akıllı sözleşme sanal makinesi" olarak evrim geçirerek internetin sade, doğrulanabilir bir güven katmanına dönüşecek ve nihai hedefi "her şeyi ZK-Snark ile donatmak" olacaktır.
Ethereum'in kavşağı
Vitalik Buterin şöyle demişti: "Nihai hedef, her şeyi ZK-Snark ile donatmak..."
Sıfırdan bilgi kanıtlarının (ZK) sonu kaçınılmaz hale geldi ve ana argümanı oldukça basit: Ethereum, sıfırdan başlayarak, sıfır bilgi kanıtlarına dayalı olarak kendisini yeniden şekillendiriyor. Bu, protokolün teknik sonunu işaret ediyor - L1'in yeniden yapılandırılması yoluyla nihai biçimine ulaşılması, çekirdek geliştirme ekipleri (örneğin Succinct) tarafından desteklenen yüksek performanslı zkVM ile sağlanıyor.
Bu vizyon son noktası olarak, Ethereum, doğduğu günden bu yana en önemli mimari dönüşüm eşiğinde bulunuyor. Bu tartışma artık kademeli bir yükseltme hakkında değil, hesaplama çekirdeğinin kapsamlı bir yeniden yapılandırılması - Ethereum Sanal Makinesi'nin (EVM) değiştirilmesi hakkında. Bu adım, daha geniş "Lean Ethereum" vizyonunun temel taşını oluşturuyor.
Lean Ethereum vizyonu, tüm protokolü sistematik olarak basitleştirmeyi amaçlamakta ve bunu üç ana modüle ayırmaktadır: Lean Consensus (Basitleştirilmiş Konsensüs), Lean Data (Basitleştirilmiş Veri) ve Lean Execution (Basitleştirilmiş İcra). Basitleştirilmiş icra ile ilgili en kritik sorulardan biri ise şudur: Akıllı sözleşme devriminin motoru olan EVM, Ethereum'un gelecekteki gelişiminin en büyük engeli haline mi geldi?
Ethereum Vakfı'ndan Justin Drake'in dediği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her zaman "her şeyi Snark ile Donatmak" (Snarkify everything) olmuştur; bu, protokolün katmanlarını güçlendiren güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca, bu hedef daha çok "ulaşılması zor bir plan" gibi görünüyordu, çünkü onu gerçekleştirmek gerçek zamanlı kanıtlama (real-time proving) konseptini gerektiriyordu. Ve şimdi, gerçek zamanlı kanıtlama yavaş yavaş gerçeklik haline gelirken, EVM'nin teorik verimsizliği acil bir çözüm bekleyen bir pratik sorun haline geldi.
Bu makale, Ethereum L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişine ilişkin teknik ve stratejik argümanları derinlemesine analiz edecektir. Bu adım, yalnızca eşi benzeri görülmemiş bir ölçeklenebilirliği serbest bırakmakla kalmayacak, aynı zamanda protokol yapısını basitleştirerek Ethereum'un doğrulanabilir hesaplama geleceği ile uyumlu hale gelmesini sağlayacaktır.
Ne gibi değişiklikler oldu?
Değişen "ne" olduğunu netleştirmeden önce, "neden" konusunu tartışmaya başlamamalıyız.
EVM (Ethereum Sanal Makinesi), Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamıdır ve işlem işleyip blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı" olarak adlandırılır. Yıllar boyunca, tasarımı devrim niteliğinde olarak kabul edildi ve merkeziyetsiz finans (DeFi) ile NFT ekosisteminin doğuşuna zemin hazırladı. Ancak, neredeyse on yıl önceki bu özel yapı, günümüzde büyük bir teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, bir açık standardtır - ücretsiz, genel bir işlemci tasarım "alfabesi". Jeremy Bruestle'ın Ethproofs konferansında vurguladığı gibi, bu rolü üstlenmesini sağlayan temel ilkeleri onu mükemmel bir seçim haline getiriyor:
· Minimalizm: RISC-V'nin temel komut seti son derece basittir, yalnızca yaklaşık 40 ila 47 komut içerir. Jeremy'nin dediği gibi, bu onu "ihtiyacımız olan süper minimalist genel makine kullanım durumu için neredeyse mükemmel" hale getiriyor.
· Modüler tasarım: Daha karmaşık işlevler isteğe bağlı genişletmelerle eklenir. Bu özellik kritik öneme sahiptir çünkü temel yapının basit kalmasını sağlar ve gereksinimlere göre işlevselliği genişletirken gereksiz karmaşıklığın temel protokole yüklenmesini önler.
· Açık Ekosistem: RISC-V, geliştiricilerin Rust, C++ ve Go gibi popüler programlama dillerini kullanabilmesini sağlayan büyük ve olgun bir araç zinciri desteğine sahiptir, buna LLVM derleyicisi de dahildir. Justin Drake'in belirttiği gibi: "Derleyici etrafında çok sayıda araç var, ancak derleyici inşa etmek son derece zor... Bu nedenle bu derleyici araç zincirlerine sahip olmanın değeri son derece yüksek." RISC-V, Ethereum'un bu hazır araçları ücretsiz olarak devralmasına olanak tanır.
Açıklayıcı yükleme sorunu
EVM'yi değiştirme nedenleri tek bir kusurdan değil, gelecekte sıfır bilgi kanıtlarının merkezde olduğu bağlamda göz ardı edilemeyecek bir dizi temel kısıtlamanın birleşiminden kaynaklanmaktadır. Bu kısıtlamalar, sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki performans darboğazlarını ve protokol içindeki artan karmaşıklığın getirdiği riskleri içermektedir.
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki yerleşik verimselliğidir. Ethereum'un, L1 durumunu doğrulamak için ZK kanıtları kullanma modeline kademeli olarak geçişiyle, kanıtlayıcı performansı en büyük darboğaz haline geliyor.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma şekliyle ilgilidir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmaz, bunun yerine EVM'nin yorumlayıcısını kanıtlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu açıkça belirtti:
"... eğer zkVM'nin uygulama şekli EVM'nin çalışmasını nihayetinde RISC-V koduna derlemekse, o zaman neden altındaki RISC-V'yi akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan açmıyoruz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetlerini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı, büyük bir performans kaybı getirdi. Tahminler, bu katmanın, yerel programları kanıtlama ile karşılaştırıldığında 50'den 800 katına kadar bir performans düşüşüne neden olabileceğini gösteriyor. Poseidon hash algoritmasına geçiş gibi diğer darboğazları optimize ettikten sonra, bu "blok yürütme" kısmı hâlâ tüm kanıt süresinin %80-90'ını kaplayacak ve EVM, L1'i genişletmenin nihai ve en zor engeli olmaya devam edecek. Bu katmanı kaldırarak, Vitalik yürütme verimliliğinin 100 kat artabileceğini öngörüyor.
teknoloji borcu tuzağı
EVM'nin belirli kriptografik işlemlerdeki performans eksikliğini telafi etmek için Ethereum, protokole doğrudan kodlanmış özel işlevler olan önceden derlenmiş sözleşmeleri tanıttı. Bu çözüm o zamanlar pratik görünse de, bugün Vitalik Buterin'in "kötü" olarak adlandırdığı durumu ortaya çıkardı:
"Önceden derleme bizim için felaketiciydi... Ethereum'un güvenilir kod kütüphanesini büyük ölçüde genişletti... ve birkaç kez neredeyse bir konsensüs hatası yaşamamıza neden olan ciddi sorunlar çıkardı."
Bu karmaşıklık şok edici. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (örneğin modexp) sarma kodunun, tüm RISC-V yorumlayıcısından daha karmaşık olduğunu örneklerle açıkladı ve önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu belirtti. Yeni bir önceden derlenmiş sözleşme eklemek, yavaş ve siyasi tartışmalarla dolu bir sert çatal sürecinden geçmeyi gerektirir ki bu da yeni kriptografik ilkelere ihtiyaç duyan uygulama yeniliklerini ciddi şekilde engellemektedir. Bu konuyla ilgili olarak, Vitalik kesin bir sonuca vardı:
"Bugünden itibaren yeni herhangi bir önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi bırakmalıyız."
Ethereum'un mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı, geçmiş dönemlerin önceliklerini yansıtır, ancak modern hesaplama ihtiyaçlarına uygun değildir. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisini seçmiştir, ancak akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tamsayılar için bu mimari verimsizdir. Bu verimsizlik, ZK sistemlerinde özellikle maliyetlidir. Vitalik'in açıkladığı gibi:
"Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında hiçbir kaynak tasarrufu sağlamazken, karmaşıklık iki ila dört kat artar."
Bunun dışında, EVM'nin yığın mimarisi RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisinden daha düşük verimliliğe sahiptir. Aynı işlemi tamamlamak için daha fazla talimat gerektirir ve bu da derleyici optimizasyonunu daha karmaşık hale getirir.
Bu sorunlar - ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmişlerin karmaşıklığı ve eski mimari seçimleri de dahil olmak üzere - Ethereum'un EVM'yi aşması ve geleceğe daha uygun bir teknolojik mimariyi benimsemesi için ikna edici ve acil bir neden oluşturmaktadır.
RISC-V Mavisi: Daha Güçlü Temellerle Ethereum'un Geleceğini Yeniden Şekillendirmek
RISC-V'nin avantajları sadece EVM'nin eksikliklerinde değil, aynı zamanda tasarım felsefesinin içsel gücündedir. Mimarisi, Ethereum gibi yüksek riskli ortamlar için son derece uygun, sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar.
Neden açık standartlar özel tasarımlardan üstündür?
Sıfırdan tamamen yazılım ekosistemi inşa etmeye ihtiyaç duyan özelleştirilmiş talimat seti mimarisinden (ISA) farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve aşağıdaki üç temel avantaja sahiptir:
olgun ekosistem
RISC-V kullanarak, Ethereum bilgisayar bilimleri alanındaki on yıllık kolektif ilerlemelerden faydalanabiliyor. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya çapında birinci sınıf araçları doğrudan kullanma fırsatı sunuyor:
"Bir altyapı bileşeni olan LLVM, yüksek seviyeli programlama dillerini birden fazla arka uç hedefinden birine derlemenizi sağlayan bir derleyici araç zinciridir. Desteklenen arka uçlardan biri RISC-V'dir. Bu nedenle, RISC-V'yi destekliyorsanız, LLVM tarafından desteklenen tüm yüksek seviyeli dilleri otomatik olarak destekleyebilirsiniz."
Bu, geliştirme engelini büyük ölçüde azaltarak, Rust, C++ ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin kolayca başlamasını sağladı.
Minimalist tasarım felsefesi RISC-V'nin minimalist yapısı, kasıtlı bir özellik olup, bir kısıtlama değildir. Temel komut seti yalnızca yaklaşık 47 komut içermektedir ve bu da sanal makinenin çekirdeğini son derece sade tutar. Bu sadelik, güvenlik açısından önemli avantajlar sağlar, çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve biçimsel doğrulama için daha kolay hale gelir.
Sıfır Bilgi Kanıtları alanındaki gerçek standartlar. Daha önemlisi, zkVM ekosistemi bir seçim yaptı. Justin Drake'in belirttiği gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görebiliriz:
"RISC-V, zkVM arka ucunun önde gelen talimat seti mimarisidir (ISA)."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen on zkVM'den dokuzu, hedef mimari olarak RISC-V'yi seçti. Bu pazar uyumu, güçlü bir sinyal yayıyor: Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek spekülatif bir deneme yapmıyor, aksine, sıfır bilgi geleceğini inşa eden ve pratikte doğrulanmış bir proje tarafından tanınan bir standart ile uyum sağlıyor.
Güven için doğmuş, sadece yerine getirmek değil
RISC-V'in geniş ekosisteminin yanı sıra, iç mimarisi de güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur. Öncelikle, RISC-V'in resmi, makine tarafından okunabilir bir standardı vardır - SAIL. Bu, EVM'in standardına (özellikle metin biçiminde mevcut olan "Sarı Kitap") kıyasla büyük bir ilerlemedir. "Sarı Kitap" belirli bir belirsizlik taşırken, SAIL standardı kritik matematiksel doğruluk kanıtlarını destekleyebilen "altın standart" sağlar, bu da büyük değer taşıyan protokolleri korumak için hayati önem taşır. Ethereum Vakfı'ndan (EF) Alex Hicks'in Ethproofs konferansında belirttiği gibi, bu zkVM devrelerinin doğrudan "resmi RISC-V standardı ile doğrulanmasına" olanak tanır. İkincisi, RISC-V, genellikle göz ardı edilen ancak güvenlik açısından kritik bir özellik olan bir ayrıcalıklı mimari içerir. Bu, esasen kullanıcı modu (güvenilmeyen uygulamalar için, örneğin akıllı sözleşmeler) ve denetleyici modu (güvenilir "çalıştırma çekirdeği" için) dahil olmak üzere farklı işlem düzeylerini tanımlar. Cartesi'den Diego bu konuda derinlemesine bir açıklama yaptı:
"İşletim sistemi kendisini diğer kodların etkisinden korumalıdır. Farklı programların birbirinden izole bir şekilde çalışmasını sağlamalıdır ve bu mekanizmaların hepsi RISC-V standardının bir parçasıdır."
RISC-V mimarisinde, Kullanıcı Modu'nda (User Mode) çalışan akıllı sözleşmeler doğrudan blok zincirinin durumuna erişemez. Bunun yerine, denetim modunda (Supervisor Mode) çalışan güvenilir çekirdeğe bir istek göndermek için özel bir ECALL (ortam çağrısı) talimatı aracılığıyla hareket etmesi gerekir. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturarak, EVM'nin tamamen yazılım tabanlı kumanda modelinden daha sağlam ve doğrulanması daha kolay bir model sunar.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin istikrarını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak için kademeli, çok aşamalı bir süreç olarak tasarlandı. Ethereum'un kurucusu Vitalik Buterin'in belirttiği gibi, bu yaklaşım "evrimsel" bir gelişim sağlamayı amaçlıyor, köklü bir "devrimci" değişim yerine.
İlk adım: Ön derleme alternatifleri
Başlangıç aşamasında en muhafazakâr yaklaşım benimsenerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliği getirilecektir. Vitalik Buterin'in önerdiği gibi: "Yeni VM'yi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin yerine geçmek üzere." Özellikle bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerinin eklenmesini askıya alacak ve bunun yerine, beyaz liste onaylı RISC-V programları aracılığıyla gerekli işlevlerin gerçekleştirilmesini sağlayacaktır. Bu yöntem, yeni VM'nin ana ağda düşük riskli bir ortamda gerçek testler yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisinin iki yürütme ortamı arasında bir aracı olarak görev yapmasını sağlar.
İkinci adım: İki sanal makinenin birlikte var olması
Bir sonraki aşama, "Yeni VM'yi doğrudan kullanıcılara açmak" olacaktır. Akıllı sözleşmeler, byte kodlarının EVM mi yoksa RISC-V mi olduğunu belirlemek için etiketler kullanabilir. Temel özellik, kesintisiz birlikte çalışabilirliği sağlamaktır: "İki tür sözleşme birbirlerini çağırabilir." Bu işlev, iki sanal makinenin aynı ekosistem içinde işbirliği yapabilmesi için sistem çağrısı (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecektir.
Üçüncü adım: EVM, simülasyon sözleşmesi olarak ("Rosetta" stratejisi)
Son hedef, protokolün mümkün olduğunca basit hale getirilmesidir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni VM içindeki bir uygulama olarak alıyoruz." Standartlaştırılmış EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşmeler haline gelecektir. Bu, yalnızca eski uygulamalara kalıcı destek sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca basitleştirilmiş bir yürütme motorunu sürdürmesine olanak tanıyarak karmaşıklığı ve bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltacaktır.
Ekosistemin dalga etkisi
EVM'den RISC-V'ye geçiş, yalnızca çekirdek protokolün dönüşümü değildir; bu, tüm Ethereum ekosistemini derinden etkileyecektir. Bu dönüşüm, geliştirici deneyimini yeniden şekillendirmekle kalmayacak, aynı zamanda Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni ekonomik doğrulama modellerini açığa çıkaracaktır.
Rollup'un yeniden konumlandırılması: Optimist ve ZK'nin mücadelesi
L1 katmanında RISC-V yürütme katmanının kullanımı, iki ana Rollup türü üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rollup'lar (örneğin Arbitrum, Optimism) mimari zorluklarla karşı karşıyadır. Güvenlik modelleri, L1 EVM üzerinden tartışmalı işlemlerin yeniden yürütülmesine dayanarak dolandırıcılık kanıtlarını çözmeyi gerektirir. Eğer L1'in EVM'si değiştirilirse, bu model tamamen çöker. Bu projeler zor bir seçimle karşılaşacak: ya yeni L1 VM'ye yönelik bir dolandırıcılık kanıtı sistemi tasarlamak için büyük ölçekli mühendislik değişiklikleri yapacaklar ya da tamamen Ethereum'un güvenlik modelinden ayrılacaklar.
Karşılaştırıldığında, ZK Rollup büyük stratejik avantajlar elde edecektir. Çoğu ZK Rollup, RISC-V'yi içsel komut seti mimarisi (ISA) olarak benimsemiştir. "Aynı dili konuşan" bir L1, daha sıkı ve daha verimli bir entegrasyon gerçekleştirmesine olanak tanıyacaktır. Justin Drake, "yerel Rollup" için gelecekteki vizyonunu sundu: L2, aslında L1'in kendisinin yürütme ortamının uzmanlaşmış bir örneği haline gelerek L1'in yerleşik VM'sini kullanarak kesintisiz bir hesaplama sağlayacaktır. Bu hizalama aşağıdaki değişiklikleri getirecektir:
· Teknoloji yığını sadeleştirme: L2 ekibi artık iç RISC-V yürütme ortamı ile EVM arasında karmaşık köprü mekanizmaları inşa etmek zorunda kalmayacak.
· Araçlar ve kod yeniden kullanımı: L1 RISC-V ortamında geliştirilen derleyiciler, hata ayıklayıcılar ve biçimsel doğrulama araçları doğrudan L2 tarafından kullanılabilir, bu da geliştirme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
· Ekonomik teşviklerin uyumu: L1'in Gas ücretleri, RISC-V tabanlı ZK doğrulamanın gerçek maliyetlerini daha doğru bir şekilde yansıtacak ve böylece daha makul bir ekonomik model oluşturacaktır.
Geliştiriciler ve kullanıcılar için yeni bir çağ
Ethereum geliştiricileri için bu dönüşüm, yıkıcı değil, kademeli olacak.
Geliştiriciler için, daha geniş ve olgun bir yazılım geliştirme ekosistemine erişim imkanına sahip olacaklar. Vitalik Buterin'in de belirttiği gibi, geliştiriciler "Rust ile sözleşme yazabilecekler ve bu seçenekler bir arada var olabilecek". Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper, akıllı sözleşme mantığındaki zarif tasarımı nedeniyle uzun süre popüler olmaya devam edecek" diye öngörüyor. LLVM araç zinciri aracılığıyla ana akım programlama dillerini ve bunların geniş kütüphane kaynaklarını kullanmak, bu dönüşüm devrim niteliğinde olacaktır. Vitalik bunu bir "NodeJS benzeri deneyim" ile kıyaslıyor; geliştiriciler aynı dil ile hem zincir üstü hem de zincir dışı kod yazabilir, böylece geliştirme sürecini birleştirebilirler.
Kullanıcılar için bu dönüşüm nihayetinde daha düşük maliyetler ve daha yüksek performanslı bir ağ deneyimi sağlayacaktır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azaltılması bekleniyor, her işlem için birkaç dolardan birkaç sent veya daha azına düşecektir. Bu, doğrudan daha düşük L1 ücretlerine ve L2 uzlaşma ücretlerine dönüşmektedir. Bu ekonomik uygulanabilirlik, "Gigagas L1" vizyonunu açığa çıkaracak ve hedef, yaklaşık 10.000 TPS performansı elde etmek ve gelecekte daha karmaşık, daha yüksek değerli zincir üzerindeki uygulamalar için yol açmaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceği Kanıtlamak İçin Şu Anda İnşa Ediliyor
Ethereum, harekete geçmek üzere. "L1'i genişletmek, blokları genişletmek" EF protokol kümesi içindeki stratejik acil bir görevdir. Önümüzdeki 6 ile 12 ay içinde önemli performans artışları beklenmektedir.
Succinct Labs gibi ekipler, RISC-V'nin teorik avantajlarını pratikte göstermiştir ve onların çalışmaları bu öneriyi doğrulamak için güçlü bir örnek olmuştur.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımın uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. SP1, "önceden derlenmiş merkeziyetçi" (precompile-centric) felsefesini benimseyerek EVM'nin kriptografik darboğaz problemini mükemmel bir şekilde çözmektedir. Geleneksel olarak yavaş, sabit kodlu ön derleme yöntemlerine dayanmaktan farklı olarak, SP1 Keccak hash gibi yoğun işlemleri özel olarak tasarlanmış, elle optimize edilmiş ZK devrelerine devretmekte ve standart ECALL talimatlarıyla çağrılmaktadır. Bu yaklaşım, özel donanımın performansını yazılımın esnekliğiyle birleştirerek geliştiricilere daha verimli ve ölçeklenebilir çözümler sunmaktadır.
Succinct Labs'ın gerçek etkisi artık görünür hale geldi. Onların OP Succinct ürünü, Optimistic Rollups'a sıfır bilgi kanıtı yetenekleri kazandırmak için SP1'i kullanıyor (ZK-ify). Succinct'in kurucu ortağı Uma Roy'un açıkladığı gibi:
"OP Stack kullanan Rollup ile artık nihai onay ve çekim için yedi gün beklemeye gerek yok... Artık onayı sadece bir saatte tamamlamak mümkün. Bu hız artışı harika."
Bu kırılma, tüm OP Stack ekosisteminin kritik sorununu çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı - Succinct Prover Ağı - merkeziyetsiz bir kanıt üretim pazarı olarak tasarlandı ve gelecekteki doğrulanabilir hesaplamanın uygulanabilir ekonomik modelini sergiliyor. Onların çalışması sadece bir konsept kanıtı değil, aynı zamanda bu makalede açıklandığı gibi, uygulanabilir bir gelecek planıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'in büyük bir avantajı, biçimsel doğrulamanın kutsal kadehinin - matematiksel kanıtlarla sistemin doğruluğunu sağlamak - gerçekleştirilebilir bir hedef haline gelmesidir. EVM'nin standartları doğal dilde Yellow Paper'da yazılmıştır ve biçimsel olarak zorlayıcıdır. Oysa RISC-V, davranışını net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine okunabilir SAIL standardına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için bir zemin hazırlıyor. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerinin resmi RISC-V spesifikasyonundan Lean'e çıkarılarak biçimsel doğrulama yapılması" çalışmaları yürütülüyor. Bu, hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara güveni kaydırarak blok zinciri güvenliğinde yeni zirveler açan bir dönüm noktasıdır.
Dönüşümün ana riskleri
RISC-V mimarisinin L1'inin birçok avantajı olmasına rağmen, yeni karmaşık zorluklar da getirmektedir.
Gas ölçüm sorunu
Genel Amaçlı Komut Seti Mimarisi (ISA) için belirleyici ve adil bir Gas modeli oluşturmak henüz çözülmemiş bir sorun. Basit komut sayma yöntemleri, hizmet reddi saldırılarına maruz kalma tehlikesine sahiptir. Örneğin, bir saldırgan, önbellek hatalarını tekrarlayarak çok düşük Gas maliyetleri ile yüksek kaynak tüketimine neden olabilecek bir program tasarlayabilir. Bu tür bir sorun, ağın istikrarı ve ekonomik modeli için ciddi bir meydan okuma oluşturmaktadır.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir yapı" sorunu
Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve sıklıkla hafife alınan risklerden biridir. Güvenlik modeli, zincir üstü sanal makinelerden zincir altı derleyicilere (örneğin LLVM) geçmektedir ve bu derleyicilerin karmaşıklığı çok yüksektir ve bilinen açıklar içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak, görünüşte zararsız kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilirler. Ayrıca, zincir üzerindeki derlenmiş ikili dosyaların kamuya açık kaynak koduyla tamamen eşleşmesini sağlamak, yani "tekrar üretilebilir yapı" sorunu da son derece zordur. Yapım ortamındaki küçük farklılıklar, farklı ikili dosyaların oluşturulmasına neden olabilir ve bu da şeffaflık ve güveni etkileyebilir. Bu sorunlar, geliştiricilerin ve kullanıcıların güvenliği için zorlu bir sınav teşkil etmektedir.
hafifletme stratejisi
İlerleyen yolda çok katmanlı bir savunma stratejisi gereklidir.
Aşamalı tanıtım
Aşamalı ve çok aşamalı bir geçiş planı benimsemek, risklerle başa çıkmanın temel stratejisidir. Öncelikle RISC-V'yi önceden derlenmiş bir alternatif olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında çalıştırarak, topluluk düşük riskli bir ortamda operasyonel deneyim kazanabilir ve güven inşa edebilir, geri alınamaz değişikliklerden kaçınabilir. Bu aşamalı yaklaşım, teknoloji dönüşümü için sağlam bir temel sağlar.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formelleştirilmiş Doğrulama
Son hedef formel doğrulama olsa da, bu sürekli ve yüksek yoğunlukta testlerle birleştirilmelidir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon görüşmesinde gösterdiği gibi, onların Argus bulanık test aracı, önde gelen zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığını keşfetmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile yalnızca sıkı karşıt testler yoluyla keşfedilebilecek zayıflıklara sahip olabileceğini göstermektedir. Bulanık test ve formel doğrulamanın birleşimi, sistem güvenliğine daha güçlü bir garanti sağlamaktadır.
standartlaştırma
Ekosistemin parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek bir, standart RISC-V yapılandırmasını benimsemesi gerekmektedir. Bu, RV64GC ve Linux uyumlu ABI kombinasyonu olabilir, çünkü bu kombinasyon, ana akım programlama dilleri ve araçları arasında en geniş desteğe sahiptir ve yeni ekosistemin avantajlarını maksimize edebilir. Standartlaşma, geliştiricilerin verimliliğini artırmanın yanı sıra ekosistemin uzun vadeli gelişimi için sağlam bir temel oluşturur.
Ethereum'un doğrulanabilir geleceği
RISC-V'in Ethereum Sanal Makinesi (EVM) yerine geçmesi önerisi yalnızca bir aşamalı yükseltme değil, aynı zamanda Ethereum'un yürütme katmanının köklü bir yeniden yapılandırılmasıdır. Bu iddialı vizyon, derinlemesine ölçeklenebilirlik darboğazlarını çözmeyi, protokol karmaşıklığını basitleştirmeyi ve platformu genel hesaplama alanının daha geniş ekosistemi ile hizalamayı hedefliyor. Bu dönüşüm büyük teknik ve sosyal zorluklarla karşılaşsa da, uzun vadeli stratejik faydaları bu cesur çaba için meşruiyet sağlamaya yetecektir.
Bu dönüşüm, bir dizi temel dengeye odaklanmaktadır:
· ZK yerel mimarisinin sağladığı büyük performans artışı ile geriye dönük uyumluluk ihtiyacı arasındaki denge;
· Basitleştirilmiş protokollerin sağladığı güvenlik avantajları ile EVM'nin geniş ağ etkisi inercisi arasındaki denge;
· Genel ekosistemin güçlü yetenekleri ile karmaşık üçüncü taraf araç zincirlerine bağımlılığın riskleri arasındaki seçim.
Sonuç olarak, bu mimari dönüşüm, "Lean Execution" taahhüdünü gerçekleştirmenin anahtarı olacak ve aynı zamanda "Lean Ethereum" vizyonunun önemli bir bileşeni olacaktır. Bu, Ethereum'un L1'ini basit bir akıllı sözleşme platformundan, doğrulanabilir hesaplamaları desteklemek için tasarlanmış verimli ve güvenli bir uzlaşma ve veri kullanılabilirlik katmanına dönüştürecektir.
Vitalik Buterin'in de belirttiği gibi, "Son nokta... her şeye ZK-snark sağlamaktır."
Ethproofs gibi projeler bu dönüşüm için nesnel veriler ve işbirliği platformu sağlarken, Succinct Labs ekibi SP1 zkVM'nin pratik uygulamasıyla bu gelecek için uygulanabilir bir plan sunuyor. RISC-V'yi benimseyerek Ethereum yalnızca kendi ölçeklenebilirlik darboğazını çözmekle kalmadı, aynı zamanda kendisini sonraki nesil internetin temel güven katmanı olarak konumlandırdı - hash ve imzaların ardından üçüncü büyük kriptografik ilke olan SNARK ile destekleniyor.
Dünyanın yazılımını kanıtlayarak, kripto çağını başlatın.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Ethereum veya tarihteki en büyük güncellemeyi bekliyor: EVM çevrimdışı, RISC-V devralıyor
Orijinal Başlık: Elveda EVM, Merhaba RISC-V
Orijinal yazar: jaehaerys.eth, kripto araştırmacısı
Orijinal metin çevirisi: Shenchao TechFlow
Özet
Ethereum, doğumundan bu yana en önemli mimari dönüşümünü karşılamaya hazırlanıyor: EVM'nin RISC-V ile değiştirilmesi.
Sebebi çok basit - sıfır bilgi (ZK) merkezli bir gelecekte, EVM bir performans darboğazı haline geldi:
· Mevcut zkEVM yorumlayıcıya bağımlı, bu da %50-800 performans düşüşüne neden oluyor;
· Önceden derlenmiş modüller, protokolü karmaşık hale getirir ve riskleri artırır;
· 256 bit yığın tasarımı, kanıt oluştururken son derece verimsizdir.
RISC-V çözümleri:
· Minimalist tasarım (yaklaşık 47 temel komut) + olgun LLVM ekosistemi (Rust, C++, Go gibi dilleri destekler);
· Gerçekten bir zkVM standardı haline geldi (projelerin %90'ı bunu kullanıyor);
· Resmi SAIL standartlarına sahip (belirsiz sarı kitap yerine) → Sıkı doğrulama sağlamak;
· Donanım kanıtı yolları (ASIC'ler/FPG'ler) test aşamasındadır (SP1, Nervos, Cartesi vb.).
Göç süreci üç aşamaya ayrılır:
· RISC-V'yi önceden derlenmiş modül olarak değiştirme (düşük riskli test);
· İki Sanal Makine Çağı: EVM ve RISC-V bir arada ve tamamen birlikte çalışıyor;
· RISC-V içinde EVM'yi yeniden uygulamak (Rosetta stratejisi).
Ekosistem etkisi:
· İyimser Rollup'lar (örneğin Arbitrum ve Optimism) dolandırıcılık kanıtı mekanizmasını yeniden inşa etmelidir;
· Sıfır Bilgi Tabanlı Rollup'lar (örneğin Polygon, zkSync, Scroll) büyük avantajlar elde edecek → Daha ucuz, daha hızlı, daha basit;
· Geliştiriciler L1 katmanında doğrudan Rust, Go ve Python gibi dil kütüphanelerini kullanabilir;
· Kullanıcılar yaklaşık 100 kat daha düşük maliyetli kanıtın keyfini çıkaracak → Gigagas L1'e giden yol (yaklaşık 10,000 TPS).
Sonunda, Ethereum, bir "akıllı sözleşme sanal makinesi" olarak evrim geçirerek internetin sade, doğrulanabilir bir güven katmanına dönüşecek ve nihai hedefi "her şeyi ZK-Snark ile donatmak" olacaktır.
Ethereum'in kavşağı
Vitalik Buterin şöyle demişti: "Nihai hedef, her şeyi ZK-Snark ile donatmak..."
Sıfırdan bilgi kanıtlarının (ZK) sonu kaçınılmaz hale geldi ve ana argümanı oldukça basit: Ethereum, sıfırdan başlayarak, sıfır bilgi kanıtlarına dayalı olarak kendisini yeniden şekillendiriyor. Bu, protokolün teknik sonunu işaret ediyor - L1'in yeniden yapılandırılması yoluyla nihai biçimine ulaşılması, çekirdek geliştirme ekipleri (örneğin Succinct) tarafından desteklenen yüksek performanslı zkVM ile sağlanıyor.
Bu vizyon son noktası olarak, Ethereum, doğduğu günden bu yana en önemli mimari dönüşüm eşiğinde bulunuyor. Bu tartışma artık kademeli bir yükseltme hakkında değil, hesaplama çekirdeğinin kapsamlı bir yeniden yapılandırılması - Ethereum Sanal Makinesi'nin (EVM) değiştirilmesi hakkında. Bu adım, daha geniş "Lean Ethereum" vizyonunun temel taşını oluşturuyor.
Lean Ethereum vizyonu, tüm protokolü sistematik olarak basitleştirmeyi amaçlamakta ve bunu üç ana modüle ayırmaktadır: Lean Consensus (Basitleştirilmiş Konsensüs), Lean Data (Basitleştirilmiş Veri) ve Lean Execution (Basitleştirilmiş İcra). Basitleştirilmiş icra ile ilgili en kritik sorulardan biri ise şudur: Akıllı sözleşme devriminin motoru olan EVM, Ethereum'un gelecekteki gelişiminin en büyük engeli haline mi geldi?
Ethereum Vakfı'ndan Justin Drake'in dediği gibi, Ethereum'un uzun vadeli hedefi her zaman "her şeyi Snark ile Donatmak" (Snarkify everything) olmuştur; bu, protokolün katmanlarını güçlendiren güçlü bir araçtır. Ancak uzun bir süre boyunca, bu hedef daha çok "ulaşılması zor bir plan" gibi görünüyordu, çünkü onu gerçekleştirmek gerçek zamanlı kanıtlama (real-time proving) konseptini gerektiriyordu. Ve şimdi, gerçek zamanlı kanıtlama yavaş yavaş gerçeklik haline gelirken, EVM'nin teorik verimsizliği acil bir çözüm bekleyen bir pratik sorun haline geldi.
Bu makale, Ethereum L1'in RISC-V komut seti mimarisine (ISA) geçişine ilişkin teknik ve stratejik argümanları derinlemesine analiz edecektir. Bu adım, yalnızca eşi benzeri görülmemiş bir ölçeklenebilirliği serbest bırakmakla kalmayacak, aynı zamanda protokol yapısını basitleştirerek Ethereum'un doğrulanabilir hesaplama geleceği ile uyumlu hale gelmesini sağlayacaktır.
Ne gibi değişiklikler oldu?
Değişen "ne" olduğunu netleştirmeden önce, "neden" konusunu tartışmaya başlamamalıyız.
EVM (Ethereum Sanal Makinesi), Ethereum akıllı sözleşmelerinin çalışma ortamıdır ve işlem işleyip blok zinciri durumunu güncelleyen "dünya bilgisayarı" olarak adlandırılır. Yıllar boyunca, tasarımı devrim niteliğinde olarak kabul edildi ve merkeziyetsiz finans (DeFi) ile NFT ekosisteminin doğuşuna zemin hazırladı. Ancak, neredeyse on yıl önceki bu özel yapı, günümüzde büyük bir teknik borç biriktirmiştir.
Buna karşılık, RISC-V bir ürün değil, bir açık standardtır - ücretsiz, genel bir işlemci tasarım "alfabesi". Jeremy Bruestle'ın Ethproofs konferansında vurguladığı gibi, bu rolü üstlenmesini sağlayan temel ilkeleri onu mükemmel bir seçim haline getiriyor:
· Minimalizm: RISC-V'nin temel komut seti son derece basittir, yalnızca yaklaşık 40 ila 47 komut içerir. Jeremy'nin dediği gibi, bu onu "ihtiyacımız olan süper minimalist genel makine kullanım durumu için neredeyse mükemmel" hale getiriyor.
· Modüler tasarım: Daha karmaşık işlevler isteğe bağlı genişletmelerle eklenir. Bu özellik kritik öneme sahiptir çünkü temel yapının basit kalmasını sağlar ve gereksinimlere göre işlevselliği genişletirken gereksiz karmaşıklığın temel protokole yüklenmesini önler.
· Açık Ekosistem: RISC-V, geliştiricilerin Rust, C++ ve Go gibi popüler programlama dillerini kullanabilmesini sağlayan büyük ve olgun bir araç zinciri desteğine sahiptir, buna LLVM derleyicisi de dahildir. Justin Drake'in belirttiği gibi: "Derleyici etrafında çok sayıda araç var, ancak derleyici inşa etmek son derece zor... Bu nedenle bu derleyici araç zincirlerine sahip olmanın değeri son derece yüksek." RISC-V, Ethereum'un bu hazır araçları ücretsiz olarak devralmasına olanak tanır.
Açıklayıcı yükleme sorunu
EVM'yi değiştirme nedenleri tek bir kusurdan değil, gelecekte sıfır bilgi kanıtlarının merkezde olduğu bağlamda göz ardı edilemeyecek bir dizi temel kısıtlamanın birleşiminden kaynaklanmaktadır. Bu kısıtlamalar, sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki performans darboğazlarını ve protokol içindeki artan karmaşıklığın getirdiği riskleri içermektedir.
Bu dönüşümün en acil itici gücü, EVM'nin sıfır bilgi kanıtı sistemlerindeki yerleşik verimselliğidir. Ethereum'un, L1 durumunu doğrulamak için ZK kanıtları kullanma modeline kademeli olarak geçişiyle, kanıtlayıcı performansı en büyük darboğaz haline geliyor.
Sorun, mevcut zkEVM'nin çalışma şekliyle ilgilidir. Bunlar doğrudan EVM üzerinde sıfır bilgi kanıtı yapmaz, bunun yerine EVM'nin yorumlayıcısını kanıtlar ve bu yorumlayıcı kendisi RISC-V'ye derlenmiştir. Vitalik Buterin bu temel sorunu açıkça belirtti:
"... eğer zkVM'nin uygulama şekli EVM'nin çalışmasını nihayetinde RISC-V koduna derlemekse, o zaman neden altındaki RISC-V'yi akıllı sözleşme geliştiricilerine doğrudan açmıyoruz? Bu, dış sanal makinenin tüm maliyetlerini tamamen ortadan kaldırabilir."
Bu ek açıklama katmanı, büyük bir performans kaybı getirdi. Tahminler, bu katmanın, yerel programları kanıtlama ile karşılaştırıldığında 50'den 800 katına kadar bir performans düşüşüne neden olabileceğini gösteriyor. Poseidon hash algoritmasına geçiş gibi diğer darboğazları optimize ettikten sonra, bu "blok yürütme" kısmı hâlâ tüm kanıt süresinin %80-90'ını kaplayacak ve EVM, L1'i genişletmenin nihai ve en zor engeli olmaya devam edecek. Bu katmanı kaldırarak, Vitalik yürütme verimliliğinin 100 kat artabileceğini öngörüyor.
teknoloji borcu tuzağı
EVM'nin belirli kriptografik işlemlerdeki performans eksikliğini telafi etmek için Ethereum, protokole doğrudan kodlanmış özel işlevler olan önceden derlenmiş sözleşmeleri tanıttı. Bu çözüm o zamanlar pratik görünse de, bugün Vitalik Buterin'in "kötü" olarak adlandırdığı durumu ortaya çıkardı:
"Önceden derleme bizim için felaketiciydi... Ethereum'un güvenilir kod kütüphanesini büyük ölçüde genişletti... ve birkaç kez neredeyse bir konsensüs hatası yaşamamıza neden olan ciddi sorunlar çıkardı."
Bu karmaşıklık şok edici. Vitalik, tek bir önceden derlenmiş sözleşmenin (örneğin modexp) sarma kodunun, tüm RISC-V yorumlayıcısından daha karmaşık olduğunu örneklerle açıkladı ve önceden derlenmiş mantığın aslında daha karmaşık olduğunu belirtti. Yeni bir önceden derlenmiş sözleşme eklemek, yavaş ve siyasi tartışmalarla dolu bir sert çatal sürecinden geçmeyi gerektirir ki bu da yeni kriptografik ilkelere ihtiyaç duyan uygulama yeniliklerini ciddi şekilde engellemektedir. Bu konuyla ilgili olarak, Vitalik kesin bir sonuca vardı:
"Bugünden itibaren yeni herhangi bir önceden derlenmiş sözleşme eklemeyi bırakmalıyız."
Ethereum'un mimari teknik borcu
EVM'nin temel tasarımı, geçmiş dönemlerin önceliklerini yansıtır, ancak modern hesaplama ihtiyaçlarına uygun değildir. EVM, kriptografik değerleri işlemek için 256 bit mimarisini seçmiştir, ancak akıllı sözleşmelerde genellikle kullanılan 32 bit veya 64 bit tamsayılar için bu mimari verimsizdir. Bu verimsizlik, ZK sistemlerinde özellikle maliyetlidir. Vitalik'in açıkladığı gibi:
"Küçük sayılar kullanıldığında, her bir sayı aslında hiçbir kaynak tasarrufu sağlamazken, karmaşıklık iki ila dört kat artar."
Bunun dışında, EVM'nin yığın mimarisi RISC-V ve modern CPU'ların kayıt mimarisinden daha düşük verimliliğe sahiptir. Aynı işlemi tamamlamak için daha fazla talimat gerektirir ve bu da derleyici optimizasyonunu daha karmaşık hale getirir.
Bu sorunlar - ZK kanıtlarının performans darboğazları, önceden derlenmişlerin karmaşıklığı ve eski mimari seçimleri de dahil olmak üzere - Ethereum'un EVM'yi aşması ve geleceğe daha uygun bir teknolojik mimariyi benimsemesi için ikna edici ve acil bir neden oluşturmaktadır.
RISC-V Mavisi: Daha Güçlü Temellerle Ethereum'un Geleceğini Yeniden Şekillendirmek
RISC-V'nin avantajları sadece EVM'nin eksikliklerinde değil, aynı zamanda tasarım felsefesinin içsel gücündedir. Mimarisi, Ethereum gibi yüksek riskli ortamlar için son derece uygun, sağlam, basit ve doğrulanabilir bir temel sunar.
Neden açık standartlar özel tasarımlardan üstündür?
Sıfırdan tamamen yazılım ekosistemi inşa etmeye ihtiyaç duyan özelleştirilmiş talimat seti mimarisinden (ISA) farklı olarak, RISC-V olgun bir açık standarttır ve aşağıdaki üç temel avantaja sahiptir:
olgun ekosistem
RISC-V kullanarak, Ethereum bilgisayar bilimleri alanındaki on yıllık kolektif ilerlemelerden faydalanabiliyor. Justin Drake'in açıkladığı gibi, bu Ethereum'a dünya çapında birinci sınıf araçları doğrudan kullanma fırsatı sunuyor:
"Bir altyapı bileşeni olan LLVM, yüksek seviyeli programlama dillerini birden fazla arka uç hedefinden birine derlemenizi sağlayan bir derleyici araç zinciridir. Desteklenen arka uçlardan biri RISC-V'dir. Bu nedenle, RISC-V'yi destekliyorsanız, LLVM tarafından desteklenen tüm yüksek seviyeli dilleri otomatik olarak destekleyebilirsiniz."
Bu, geliştirme engelini büyük ölçüde azaltarak, Rust, C++ ve Go gibi dilleri bilen milyonlarca geliştiricinin kolayca başlamasını sağladı.
Minimalist tasarım felsefesi RISC-V'nin minimalist yapısı, kasıtlı bir özellik olup, bir kısıtlama değildir. Temel komut seti yalnızca yaklaşık 47 komut içermektedir ve bu da sanal makinenin çekirdeğini son derece sade tutar. Bu sadelik, güvenlik açısından önemli avantajlar sağlar, çünkü daha küçük bir güvenilir kod tabanı denetim ve biçimsel doğrulama için daha kolay hale gelir.
Sıfır Bilgi Kanıtları alanındaki gerçek standartlar. Daha önemlisi, zkVM ekosistemi bir seçim yaptı. Justin Drake'in belirttiği gibi, Ethproofs verilerinden net bir eğilim görebiliriz:
"RISC-V, zkVM arka ucunun önde gelen talimat seti mimarisidir (ISA)."
Ethereum bloklarını kanıtlayabilen on zkVM'den dokuzu, hedef mimari olarak RISC-V'yi seçti. Bu pazar uyumu, güçlü bir sinyal yayıyor: Ethereum, RISC-V'yi benimseyerek spekülatif bir deneme yapmıyor, aksine, sıfır bilgi geleceğini inşa eden ve pratikte doğrulanmış bir proje tarafından tanınan bir standart ile uyum sağlıyor.
Güven için doğmuş, sadece yerine getirmek değil
RISC-V'in geniş ekosisteminin yanı sıra, iç mimarisi de güvenli ve doğrulanabilir sistemler inşa etmek için özellikle uygundur. Öncelikle, RISC-V'in resmi, makine tarafından okunabilir bir standardı vardır - SAIL. Bu, EVM'in standardına (özellikle metin biçiminde mevcut olan "Sarı Kitap") kıyasla büyük bir ilerlemedir. "Sarı Kitap" belirli bir belirsizlik taşırken, SAIL standardı kritik matematiksel doğruluk kanıtlarını destekleyebilen "altın standart" sağlar, bu da büyük değer taşıyan protokolleri korumak için hayati önem taşır. Ethereum Vakfı'ndan (EF) Alex Hicks'in Ethproofs konferansında belirttiği gibi, bu zkVM devrelerinin doğrudan "resmi RISC-V standardı ile doğrulanmasına" olanak tanır. İkincisi, RISC-V, genellikle göz ardı edilen ancak güvenlik açısından kritik bir özellik olan bir ayrıcalıklı mimari içerir. Bu, esasen kullanıcı modu (güvenilmeyen uygulamalar için, örneğin akıllı sözleşmeler) ve denetleyici modu (güvenilir "çalıştırma çekirdeği" için) dahil olmak üzere farklı işlem düzeylerini tanımlar. Cartesi'den Diego bu konuda derinlemesine bir açıklama yaptı:
"İşletim sistemi kendisini diğer kodların etkisinden korumalıdır. Farklı programların birbirinden izole bir şekilde çalışmasını sağlamalıdır ve bu mekanizmaların hepsi RISC-V standardının bir parçasıdır."
RISC-V mimarisinde, Kullanıcı Modu'nda (User Mode) çalışan akıllı sözleşmeler doğrudan blok zincirinin durumuna erişemez. Bunun yerine, denetim modunda (Supervisor Mode) çalışan güvenilir çekirdeğe bir istek göndermek için özel bir ECALL (ortam çağrısı) talimatı aracılığıyla hareket etmesi gerekir. Bu mekanizma, donanım tarafından zorunlu kılınan bir güvenlik sınırı oluşturarak, EVM'nin tamamen yazılım tabanlı kumanda modelinden daha sağlam ve doğrulanması daha kolay bir model sunar.
Vitalik'in vizyonu
Bu dönüşüm, sistemin istikrarını ve geriye dönük uyumluluğunu sağlamak için kademeli, çok aşamalı bir süreç olarak tasarlandı. Ethereum'un kurucusu Vitalik Buterin'in belirttiği gibi, bu yaklaşım "evrimsel" bir gelişim sağlamayı amaçlıyor, köklü bir "devrimci" değişim yerine.
İlk adım: Ön derleme alternatifleri
Başlangıç aşamasında en muhafazakâr yaklaşım benimsenerek yeni sanal makinenin (VM) sınırlı işlevselliği getirilecektir. Vitalik Buterin'in önerdiği gibi: "Yeni VM'yi sınırlı senaryolarla kullanmaya başlayabiliriz, örneğin önceden derlenmiş işlevlerin yerine geçmek üzere." Özellikle bu, yeni EVM önceden derlenmiş işlevlerinin eklenmesini askıya alacak ve bunun yerine, beyaz liste onaylı RISC-V programları aracılığıyla gerekli işlevlerin gerçekleştirilmesini sağlayacaktır. Bu yöntem, yeni VM'nin ana ağda düşük riskli bir ortamda gerçek testler yapmasına olanak tanırken, Ethereum istemcisinin iki yürütme ortamı arasında bir aracı olarak görev yapmasını sağlar.
İkinci adım: İki sanal makinenin birlikte var olması
Bir sonraki aşama, "Yeni VM'yi doğrudan kullanıcılara açmak" olacaktır. Akıllı sözleşmeler, byte kodlarının EVM mi yoksa RISC-V mi olduğunu belirlemek için etiketler kullanabilir. Temel özellik, kesintisiz birlikte çalışabilirliği sağlamaktır: "İki tür sözleşme birbirlerini çağırabilir." Bu işlev, iki sanal makinenin aynı ekosistem içinde işbirliği yapabilmesi için sistem çağrısı (ECALL) aracılığıyla gerçekleştirilecektir.
Üçüncü adım: EVM, simülasyon sözleşmesi olarak ("Rosetta" stratejisi)
Son hedef, protokolün mümkün olduğunca basit hale getirilmesidir. Bu aşamada, "EVM'yi yeni VM içindeki bir uygulama olarak alıyoruz." Standartlaştırılmış EVM, yerel RISC-V L1 üzerinde çalışan biçimsel olarak doğrulanmış akıllı sözleşmeler haline gelecektir. Bu, yalnızca eski uygulamalara kalıcı destek sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda istemci geliştiricilerin yalnızca basitleştirilmiş bir yürütme motorunu sürdürmesine olanak tanıyarak karmaşıklığı ve bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltacaktır.
Ekosistemin dalga etkisi
EVM'den RISC-V'ye geçiş, yalnızca çekirdek protokolün dönüşümü değildir; bu, tüm Ethereum ekosistemini derinden etkileyecektir. Bu dönüşüm, geliştirici deneyimini yeniden şekillendirmekle kalmayacak, aynı zamanda Layer-2 çözümlerinin rekabet ortamını köklü bir şekilde değiştirecek ve yeni ekonomik doğrulama modellerini açığa çıkaracaktır.
Rollup'un yeniden konumlandırılması: Optimist ve ZK'nin mücadelesi
L1 katmanında RISC-V yürütme katmanının kullanımı, iki ana Rollup türü üzerinde tamamen farklı etkiler yaratacaktır.
Optimistik Rollup'lar (örneğin Arbitrum, Optimism) mimari zorluklarla karşı karşıyadır. Güvenlik modelleri, L1 EVM üzerinden tartışmalı işlemlerin yeniden yürütülmesine dayanarak dolandırıcılık kanıtlarını çözmeyi gerektirir. Eğer L1'in EVM'si değiştirilirse, bu model tamamen çöker. Bu projeler zor bir seçimle karşılaşacak: ya yeni L1 VM'ye yönelik bir dolandırıcılık kanıtı sistemi tasarlamak için büyük ölçekli mühendislik değişiklikleri yapacaklar ya da tamamen Ethereum'un güvenlik modelinden ayrılacaklar.
Karşılaştırıldığında, ZK Rollup büyük stratejik avantajlar elde edecektir. Çoğu ZK Rollup, RISC-V'yi içsel komut seti mimarisi (ISA) olarak benimsemiştir. "Aynı dili konuşan" bir L1, daha sıkı ve daha verimli bir entegrasyon gerçekleştirmesine olanak tanıyacaktır. Justin Drake, "yerel Rollup" için gelecekteki vizyonunu sundu: L2, aslında L1'in kendisinin yürütme ortamının uzmanlaşmış bir örneği haline gelerek L1'in yerleşik VM'sini kullanarak kesintisiz bir hesaplama sağlayacaktır. Bu hizalama aşağıdaki değişiklikleri getirecektir:
· Teknoloji yığını sadeleştirme: L2 ekibi artık iç RISC-V yürütme ortamı ile EVM arasında karmaşık köprü mekanizmaları inşa etmek zorunda kalmayacak.
· Araçlar ve kod yeniden kullanımı: L1 RISC-V ortamında geliştirilen derleyiciler, hata ayıklayıcılar ve biçimsel doğrulama araçları doğrudan L2 tarafından kullanılabilir, bu da geliştirme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır.
· Ekonomik teşviklerin uyumu: L1'in Gas ücretleri, RISC-V tabanlı ZK doğrulamanın gerçek maliyetlerini daha doğru bir şekilde yansıtacak ve böylece daha makul bir ekonomik model oluşturacaktır.
Geliştiriciler ve kullanıcılar için yeni bir çağ
Ethereum geliştiricileri için bu dönüşüm, yıkıcı değil, kademeli olacak.
Geliştiriciler için, daha geniş ve olgun bir yazılım geliştirme ekosistemine erişim imkanına sahip olacaklar. Vitalik Buterin'in de belirttiği gibi, geliştiriciler "Rust ile sözleşme yazabilecekler ve bu seçenekler bir arada var olabilecek". Aynı zamanda, "Solidity ve Vyper, akıllı sözleşme mantığındaki zarif tasarımı nedeniyle uzun süre popüler olmaya devam edecek" diye öngörüyor. LLVM araç zinciri aracılığıyla ana akım programlama dillerini ve bunların geniş kütüphane kaynaklarını kullanmak, bu dönüşüm devrim niteliğinde olacaktır. Vitalik bunu bir "NodeJS benzeri deneyim" ile kıyaslıyor; geliştiriciler aynı dil ile hem zincir üstü hem de zincir dışı kod yazabilir, böylece geliştirme sürecini birleştirebilirler.
Kullanıcılar için bu dönüşüm nihayetinde daha düşük maliyetler ve daha yüksek performanslı bir ağ deneyimi sağlayacaktır. Kanıt maliyetlerinin yaklaşık 100 kat azaltılması bekleniyor, her işlem için birkaç dolardan birkaç sent veya daha azına düşecektir. Bu, doğrudan daha düşük L1 ücretlerine ve L2 uzlaşma ücretlerine dönüşmektedir. Bu ekonomik uygulanabilirlik, "Gigagas L1" vizyonunu açığa çıkaracak ve hedef, yaklaşık 10.000 TPS performansı elde etmek ve gelecekte daha karmaşık, daha yüksek değerli zincir üzerindeki uygulamalar için yol açmaktır.
Succinct Labs ve SP1: Geleceği Kanıtlamak İçin Şu Anda İnşa Ediliyor
Ethereum, harekete geçmek üzere. "L1'i genişletmek, blokları genişletmek" EF protokol kümesi içindeki stratejik acil bir görevdir. Önümüzdeki 6 ile 12 ay içinde önemli performans artışları beklenmektedir.
Succinct Labs gibi ekipler, RISC-V'nin teorik avantajlarını pratikte göstermiştir ve onların çalışmaları bu öneriyi doğrulamak için güçlü bir örnek olmuştur.
Succinct Labs tarafından geliştirilen SP1, RISC-V tabanlı yüksek performanslı, açık kaynaklı bir zkVM'dir ve yeni mimari yaklaşımın uygulanabilirliğini doğrulamaktadır. SP1, "önceden derlenmiş merkeziyetçi" (precompile-centric) felsefesini benimseyerek EVM'nin kriptografik darboğaz problemini mükemmel bir şekilde çözmektedir. Geleneksel olarak yavaş, sabit kodlu ön derleme yöntemlerine dayanmaktan farklı olarak, SP1 Keccak hash gibi yoğun işlemleri özel olarak tasarlanmış, elle optimize edilmiş ZK devrelerine devretmekte ve standart ECALL talimatlarıyla çağrılmaktadır. Bu yaklaşım, özel donanımın performansını yazılımın esnekliğiyle birleştirerek geliştiricilere daha verimli ve ölçeklenebilir çözümler sunmaktadır.
Succinct Labs'ın gerçek etkisi artık görünür hale geldi. Onların OP Succinct ürünü, Optimistic Rollups'a sıfır bilgi kanıtı yetenekleri kazandırmak için SP1'i kullanıyor (ZK-ify). Succinct'in kurucu ortağı Uma Roy'un açıkladığı gibi:
"OP Stack kullanan Rollup ile artık nihai onay ve çekim için yedi gün beklemeye gerek yok... Artık onayı sadece bir saatte tamamlamak mümkün. Bu hız artışı harika."
Bu kırılma, tüm OP Stack ekosisteminin kritik sorununu çözüyor. Ayrıca, Succinct'in altyapısı - Succinct Prover Ağı - merkeziyetsiz bir kanıt üretim pazarı olarak tasarlandı ve gelecekteki doğrulanabilir hesaplamanın uygulanabilir ekonomik modelini sergiliyor. Onların çalışması sadece bir konsept kanıtı değil, aynı zamanda bu makalede açıklandığı gibi, uygulanabilir bir gelecek planıdır.
Ethereum riski nasıl azaltır
RISC-V'in büyük bir avantajı, biçimsel doğrulamanın kutsal kadehinin - matematiksel kanıtlarla sistemin doğruluğunu sağlamak - gerçekleştirilebilir bir hedef haline gelmesidir. EVM'nin standartları doğal dilde Yellow Paper'da yazılmıştır ve biçimsel olarak zorlayıcıdır. Oysa RISC-V, davranışını net bir "altın referans" sağlayan resmi, makine okunabilir SAIL standardına sahiptir.
Bu, daha güçlü bir güvenlik için bir zemin hazırlıyor. Ethereum Vakfı'ndan Alex Hicks'in belirttiği gibi, şu anda "zkVM RISC-V devrelerinin resmi RISC-V spesifikasyonundan Lean'e çıkarılarak biçimsel doğrulama yapılması" çalışmaları yürütülüyor. Bu, hataya açık insan uygulamalarından doğrulanabilir matematiksel kanıtlara güveni kaydırarak blok zinciri güvenliğinde yeni zirveler açan bir dönüm noktasıdır.
Dönüşümün ana riskleri
RISC-V mimarisinin L1'inin birçok avantajı olmasına rağmen, yeni karmaşık zorluklar da getirmektedir.
Gas ölçüm sorunu
Genel Amaçlı Komut Seti Mimarisi (ISA) için belirleyici ve adil bir Gas modeli oluşturmak henüz çözülmemiş bir sorun. Basit komut sayma yöntemleri, hizmet reddi saldırılarına maruz kalma tehlikesine sahiptir. Örneğin, bir saldırgan, önbellek hatalarını tekrarlayarak çok düşük Gas maliyetleri ile yüksek kaynak tüketimine neden olabilecek bir program tasarlayabilir. Bu tür bir sorun, ağın istikrarı ve ekonomik modeli için ciddi bir meydan okuma oluşturmaktadır.
Araç zinciri güvenliği ve "tekrar üretilebilir yapı" sorunu
Bu, dönüşüm sürecindeki en önemli ve sıklıkla hafife alınan risklerden biridir. Güvenlik modeli, zincir üstü sanal makinelerden zincir altı derleyicilere (örneğin LLVM) geçmektedir ve bu derleyicilerin karmaşıklığı çok yüksektir ve bilinen açıklar içermektedir. Saldırganlar, derleyici açıklarını kullanarak, görünüşte zararsız kaynak kodunu kötü niyetli bayt koduna dönüştürebilirler. Ayrıca, zincir üzerindeki derlenmiş ikili dosyaların kamuya açık kaynak koduyla tamamen eşleşmesini sağlamak, yani "tekrar üretilebilir yapı" sorunu da son derece zordur. Yapım ortamındaki küçük farklılıklar, farklı ikili dosyaların oluşturulmasına neden olabilir ve bu da şeffaflık ve güveni etkileyebilir. Bu sorunlar, geliştiricilerin ve kullanıcıların güvenliği için zorlu bir sınav teşkil etmektedir.
hafifletme stratejisi
İlerleyen yolda çok katmanlı bir savunma stratejisi gereklidir.
Aşamalı tanıtım
Aşamalı ve çok aşamalı bir geçiş planı benimsemek, risklerle başa çıkmanın temel stratejisidir. Öncelikle RISC-V'yi önceden derlenmiş bir alternatif olarak tanıtarak ve ardından çift sanal makine ortamında çalıştırarak, topluluk düşük riskli bir ortamda operasyonel deneyim kazanabilir ve güven inşa edebilir, geri alınamaz değişikliklerden kaçınabilir. Bu aşamalı yaklaşım, teknoloji dönüşümü için sağlam bir temel sağlar.
Kapsamlı Denetim: Bulanık Test ve Formelleştirilmiş Doğrulama
Son hedef formel doğrulama olsa da, bu sürekli ve yüksek yoğunlukta testlerle birleştirilmelidir. Diligence Security'den Valentine'ın Ethproofs telefon görüşmesinde gösterdiği gibi, onların Argus bulanık test aracı, önde gelen zkVM'de 11 kritik sağlamlık ve bütünlük açığını keşfetmiştir. Bu, en iyi tasarlanmış sistemlerin bile yalnızca sıkı karşıt testler yoluyla keşfedilebilecek zayıflıklara sahip olabileceğini göstermektedir. Bulanık test ve formel doğrulamanın birleşimi, sistem güvenliğine daha güçlü bir garanti sağlamaktadır.
standartlaştırma
Ekosistemin parçalanmasını önlemek için, topluluğun tek bir, standart RISC-V yapılandırmasını benimsemesi gerekmektedir. Bu, RV64GC ve Linux uyumlu ABI kombinasyonu olabilir, çünkü bu kombinasyon, ana akım programlama dilleri ve araçları arasında en geniş desteğe sahiptir ve yeni ekosistemin avantajlarını maksimize edebilir. Standartlaşma, geliştiricilerin verimliliğini artırmanın yanı sıra ekosistemin uzun vadeli gelişimi için sağlam bir temel oluşturur.
Ethereum'un doğrulanabilir geleceği
RISC-V'in Ethereum Sanal Makinesi (EVM) yerine geçmesi önerisi yalnızca bir aşamalı yükseltme değil, aynı zamanda Ethereum'un yürütme katmanının köklü bir yeniden yapılandırılmasıdır. Bu iddialı vizyon, derinlemesine ölçeklenebilirlik darboğazlarını çözmeyi, protokol karmaşıklığını basitleştirmeyi ve platformu genel hesaplama alanının daha geniş ekosistemi ile hizalamayı hedefliyor. Bu dönüşüm büyük teknik ve sosyal zorluklarla karşılaşsa da, uzun vadeli stratejik faydaları bu cesur çaba için meşruiyet sağlamaya yetecektir.
Bu dönüşüm, bir dizi temel dengeye odaklanmaktadır:
· ZK yerel mimarisinin sağladığı büyük performans artışı ile geriye dönük uyumluluk ihtiyacı arasındaki denge;
· Basitleştirilmiş protokollerin sağladığı güvenlik avantajları ile EVM'nin geniş ağ etkisi inercisi arasındaki denge;
· Genel ekosistemin güçlü yetenekleri ile karmaşık üçüncü taraf araç zincirlerine bağımlılığın riskleri arasındaki seçim.
Sonuç olarak, bu mimari dönüşüm, "Lean Execution" taahhüdünü gerçekleştirmenin anahtarı olacak ve aynı zamanda "Lean Ethereum" vizyonunun önemli bir bileşeni olacaktır. Bu, Ethereum'un L1'ini basit bir akıllı sözleşme platformundan, doğrulanabilir hesaplamaları desteklemek için tasarlanmış verimli ve güvenli bir uzlaşma ve veri kullanılabilirlik katmanına dönüştürecektir.
Vitalik Buterin'in de belirttiği gibi, "Son nokta... her şeye ZK-snark sağlamaktır."
Ethproofs gibi projeler bu dönüşüm için nesnel veriler ve işbirliği platformu sağlarken, Succinct Labs ekibi SP1 zkVM'nin pratik uygulamasıyla bu gelecek için uygulanabilir bir plan sunuyor. RISC-V'yi benimseyerek Ethereum yalnızca kendi ölçeklenebilirlik darboğazını çözmekle kalmadı, aynı zamanda kendisini sonraki nesil internetin temel güven katmanı olarak konumlandırdı - hash ve imzaların ardından üçüncü büyük kriptografik ilke olan SNARK ile destekleniyor.
Dünyanın yazılımını kanıtlayarak, kripto çağını başlatın.