Кінцева гра: Чи зможе Ethereum вижити, відмовившись від EVM на користь RISC-V?

Коли Віталік Бутерін каже “кінцева мета включає зробити все ZK-Snarkified,” він не говорить випадково. Ethereum стоїть на роздоріжжі, і рішення, яке буде прийнято далі, визначить, чи стане він основою ZK-нативного інтернету, чи поступово зникне у забутті. Питання вже не теоретичне — воно операційне: чи має Ethereum замінити свою фундаментальну Ethereum Virtual Machine (EVM) на RISC-V?

Чому EVM стає Ахіллесовою п’ятою Ethereum

Більше десяти років EVM була революційним двигуном, що забезпечує DeFi та NFT. Але революційне не означає оптимальне. Оскільки доказ з нульовим знанням переходить від теоретичної елегантності до практичної необхідності, обмеження EVM перетворюються з незручності у кризу.

Головна проблема — жорстка: поточні реалізації zkEVM не доводять безпосередньо EVM — вони доводять інтерпретатор, що виконує EVM, який сам компілюється у RISC-V. Це додає катастрофічний штраф за продуктивність. Блін Віталіка: “Чому б не відкрити безпосередньо базовий RISC-V?” Видалення цього проміжного шару може підвищити ефективність виконання до 100 разів. Без нього лише виконання блоку вже споживає 80-90% всього часу на доведення, навіть після інших оптимізацій.

Об’єм збільшується не лише через продуктивність. Щоб компенсувати криптографічну неефективність EVM, Ethereum додав попередньо скомпільовані контракти — функції, закодовані безпосередньо у протоколі. Віталік описує це як “катастрофічне”: “Вони значно роздули довірену базу коду Ethereum… це спричинило серйозні проблеми, що майже призвели до провалів консенсусу.” Обгортковий код для одного попереднього компілювання (як modexp) є складнішим за цілий інтерпретатор RISC-V.

Архітектура 256-біт додала образу ще більше образ. Це рішення було логічним для криптографічних операцій у 2015 році, але сучасні смарт-контракти зазвичай використовують 32 або 64-бітні цілі числа. Для них стек у 256-бітів марнотратний у ресурсах і ускладнює системи ZK у 2-4 рази.

RISC-V: Мінімалістична відповідь, яку ніхто не очікував

RISC-V не є винаходом Ethereum — це відкритий стандарт, який прийняв світ обчислень. Це важливо набагато більше, ніж багато хто усвідомлює.

Множина інструкцій містить приблизно 47 основних операцій. Мінімалізм — це не обмеження; це вся ідея. Менша довірена база коду легше піддається аудиту, формальній верифікації та математичному доведенню правильності. Це критично для захисту протоколу вартістю понад 100 мільярдів доларів.

Переваги екосистеми вражають. Прийнявши RISC-V, Ethereum отримує десятиліття прогресу у комп’ютерних науках. Інфраструктура компіляторів LLVM дозволяє розробникам використовувати Rust, C++, Go, Python і майже будь-яку основну мову — автоматично. Не потрібно знову створювати всесвіт програмного забезпечення з нуля.

Дані Ethproofs показують консенсус ринку: серед десяти zkVM, здатних довести блоки Ethereum, дев’ять обрали RISC-V. Це не ідеологія — це практичне зближення. Проекти, як Succinct Labs, вже підтвердили архітектуру через SP1, високопродуктивний zkVM, що демонструє переваги RISC-V для генерації доказів.

Формальна специфікація — це ключовий момент. RISC-V використовує SAIL — машинозчитувану специфікацію, у порівнянні з Yellow Paper Ethereum, яка залишається неоднозначною у деяких місцях. Як зазначив Алекс Хікс із Ethereum Foundation, SAIL дозволяє безпосередню верифікацію: “zkVM-ланцюги можна перевірити відповідно до офіційної специфікації RISC-V.” Це перетворює безпеку з залежної від реалізації у математично доведену.

Трифазний план виходу

Ethereum не натисне кнопку. Стратегія міграції відображає важливий досвід управління активами вартістю понад 100 мільярдів доларів.

Фаза перша: RISC-V як заміна попередньо скомпільованих програм Замість додавання нових EVM-попередньо скомпільованих (повільний, суперечливий процес, що вимагає хард-форк), протокол вводить білого списку RISC-V-програм. Це має дві цілі: тестування нової системи у мейннеті з низьким ризиком і заміна пастки попереднього компілювання на щось нативне для рівня виконання.

Фаза друга: Ера співіснування Смарт-контракти можна позначати як EVM або RISC-V байткод. Прорив: безшовна взаємодія через системні виклики (ECALL). Контракти можуть викликати один одного між різними середовищами виконання. Це дає час для міграції екосистеми, зберігаючи зворотну сумісність.

Фаза третя: EVM як симульований контракт Останній етап — це формально підтверджений смарт-контракт, що працює на нативному RISC-V. Старі додатки працюють безперервно, розробники клієнтів підтримують один рушій виконання, а складність протоколу значно зменшується.

Тектонічний зсув у Layer-2

Ця трансформація розділить ландшафт Layer-2 у передбачувані способи.

Оптимістичні Rollups, як Arbitrum і Optimism, стикаються з екзистенційною проблемою. Їхня модель безпеки базується на повторному виконанні суперечливих транзакцій через L1 за допомогою EVM. Якщо L1 більше не виконує EVM, механізм доказу шахрайства руйнується. Ці проекти стоять перед двома виборами: масштабною інженерною перебудовою або відходом від моделі безпеки Ethereum. Жоден з варіантів не привабливий.

ZK Rollups фактично виграють архітектурну лотерею. Вони вже внутрішньо стандартизували RISC-V. L1, що “говорить тією ж мовою”, відкриває те, що Джастін Дрейк називає “рідними Rollups” — L2 стає спеціалізованим екземпляром середовища виконання L1 із вбудованим VM для розрахунків.

Каскадні переваги величезні:

• Спрощення стеку: більше немає складних мостів між внутрішнім RISC-V і зовнішнім EVM
• Перевикористання інструментів: компілятори, дебагери, формальні інструменти верифікації, розроблені для L1, безпосередньо працюють для L2
• Економічне узгодження: ціна газу відображає реальні витрати на RISC-V-верифікацію, створюючи раціональні стимули по всьому стеку

Для користувачів і розробників кінцева мета революційна: витрати зменшаться ~100x (від кількох доларів до центів за транзакцію), що дозволить реалізувати концепцію “Gigagas L1” — ~10 000 TPS. Розробники пишуть контракти на Rust або Go, використовуючи стандартні інструментарії LLVM — Віталік називає це “досвідом NodeJS” для блокчейну, де код на лінії та поза нею живе в одній мовній екосистемі.

Міна польова: ризики, про які ніхто не говорить достатньо

Технічні виклики недооцінені у більшості оглядів.

Вимірювання газу — невирішена проблема. Як справедливо оцінити універсальну інструкційну архітектуру? Просте підрахунок інструкцій вразливий до DoS — зловмисники можуть створювати програми, що викликають кеш-місси, витрачаючи ресурси за мінімальний газ. Це не теоретично; це загрожує стабільності мережі та економічним моделям.

Безпека компіляторів — прихована бомба. Модель довіри Ethereum переходить від on-chain VM до off-chain-компіляторів (LLVM), які є складними і містять відомі вразливості. Зловмисник, що експлуатує помилку компілятора, може перетворити невинний вихідний код у зловмисний байткод. Проблема “відтворюваного збірки” ускладнює цю задачу: забезпечити точну відповідність скомпільованих бінарів публічному вихідному коду технічно важко. Малі відмінності у середовищі збірки породжують різні результати, порушуючи прозорість.

Глибока оборона

Міри зменшення ризиків мають бути багаторівневими:

Поступове впровадження — це не обговорюється. Трифазна міграція дозволяє здобути операційний досвід перед остаточним рішенням. Фаза з низьким ризиком — це дозволяє спільноті навчитися на досвіді RISC-V у реальних умовах.

Фузз-тестування у поєднанні з формальною верифікацією працює. Інструмент Argus від Diligence Security виявив 11 критичних вразливостей у провідних zkVM — доказ, що навіть добре спроектовані системи мають недоліки. Жорстке тестування з імітацією атак виявляє те, що формальна верифікація пропускає.

Стандартизація запобігає фрагментації. Єдине налаштування RISC-V (ймовірно RV64GC з Linux-совісним ABI) максимізує підтримку інструментарію і спрощує досвід розробки. Це не бюрократичне навантаження; це архітектурна дисципліна.

Перспектива Ethereum з підтверджуваною довірою

Перехід від EVM до RISC-V — це найважливіше архітектурне рішення Ethereum з моменту запуску мейннету. Це не поступове оновлення — це фундаментальна перебудова.

Явні компроміси:

• Зростання продуктивності завдяки архітектурі ZK-нативної, проти вимог зворотної сумісності
• Покращення безпеки через спрощення протоколу, проти ефектів мережі EVM
• Потужність екосистеми універсального типу проти ризиків від складних сторонніх інструментів

Команди, як Succinct Labs, не теоретизують — вони вже впроваджують. Їхній продукт OP Succinct вже довів, що концепція працює: Optimistic Rollups отримують можливості ZK, зменшуючи час остаточного підтвердження з 7 днів до 1 години. Це не майбутня технологія — це вже працює сьогодні.

Дані Ethproofs, відкритий код SP1 і конвергенція галузі навколо RISC-V свідчать, що це не спекуляція. Ethereum перетворюється у підтверджувальний рівень довіри для інтернету, де SNARK — це криптографічна основа після хешів і підписів — третя опора бездовірчого обчислення.

Чи то через поетапну міграцію, чи через прискорений графік, ця перебудова визначить наступне десятиліття Ethereum. EVM створив Web3; RISC-V побудує під ним інфраструктуру доказів.