Cược Chuyên Nghiệp Nhất: Ethereum Có Thể Chịu Được Việc Bỏ EVM để Chuyển Sang RISC-V Không?

Khi Vitalik Buterin nói “mục tiêu cuối cùng bao gồm việc làm mọi thứ trở nên ZK-Snarkified,” ông không nói chuyện một cách tùy tiện. Ethereum đang đứng trước một ngã rẽ, và quyết định phía trước sẽ xác định liệu nó có trở thành xương sống của một internet gốc ZK hay dần dần mờ nhạt vào sự vô nghĩa. Câu hỏi không còn mang tính lý thuyết nữa—nó đã trở thành hoạt động: Liệu Ethereum có nên thay thế Ethereum Virtual Machine (EVM) nền tảng của mình bằng RISC-V không?

Tại sao EVM đang trở thành Gót chân Achille của Ethereum

Trong hơn một thập kỷ, EVM đã là động cơ cách mạng thúc đẩy DeFi và NFT. Nhưng cách mạng không đồng nghĩa với tối ưu. Khi bằng chứng không kiến thức chuyển từ sự tinh tế lý thuyết sang nhu cầu thực tiễn, những hạn chế của EVM đã chuyển từ bất tiện sang khủng hoảng.

Vấn đề cốt lõi rất nghiêm trọng: Các triển khai zkEVM hiện tại không trực tiếp chứng minh EVM—họ chứng minh trình thông dịch chạy EVM, chính nó được biên dịch sang RISC-V. Điều này gây ra một khoản phạt hiệu suất thảm khốc. Đánh giá thẳng thừng của Vitalik: “Tại sao không trực tiếp phơi bày RISC-V nền tảng?” Loại bỏ lớp trung gian này có thể cải thiện hiệu quả thực thi lên tới 100 lần. Nếu không có nó, việc thực thi khối chỉ riêng đã tiêu tốn 80-90% thời gian chứng minh, ngay cả sau các tối ưu hóa khác.

Sự phình to vượt ra ngoài hiệu suất. Để bù đắp cho những bất hiệu quả mã hóa của EVM, Ethereum đã tích hợp các hợp đồng đã biên dịch sẵn—các hàm cứng được mã hóa sẵn trong giao thức. Vitalik mô tả điều này là “thảm họa”: “Họ đã làm tăng đáng kể cơ sở mã tin cậy của Ethereum… dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng gần như gây ra thất bại trong đồng thuận.” Mã wrapper cho một precompile (như modexp) phức tạp hơn cả một trình thông dịch RISC-V toàn diện.

Kiến trúc 256-bit còn làm tổn thương thêm. Thiết kế này hợp lý cho các hoạt động mã hóa vào năm 2015, nhưng các hợp đồng thông minh ngày nay thường sử dụng số nguyên 32 hoặc 64-bit. Đối với những thứ này, ngăn xếp 256-bit lãng phí tài nguyên trong khi làm tăng gấp hai đến bốn lần độ phức tạp trong hệ thống ZK.

RISC-V: Giải pháp tối giản mà Không ai Ngờ Đến

RISC-V không phải do Ethereum sáng tạo—nó là một tiêu chuẩn mở mà cộng đồng máy tính toàn cầu đã chấp nhận. Điều này quan trọng hơn nhiều so với nhận thức của phần lớn người.

Bộ lệnh chứa khoảng 47 hoạt động cốt lõi. Tối giản không phải là giới hạn; đó là toàn bộ ý nghĩa. Một cơ sở mã tin cậy nhỏ hơn dễ kiểm tra, xác minh chính thức và chứng minh đúng đắn về mặt toán học. Điều này cực kỳ quan trọng để bảo vệ một giao thức trị giá hơn 100 tỷ đô la.

Lợi thế hệ sinh thái là đáng kinh ngạc. Bằng cách chấp nhận RISC-V, Ethereum thừa hưởng hàng thập kỷ tiến bộ của khoa học máy tính. Cơ sở hạ tầng trình biên dịch LLVM có nghĩa là các nhà phát triển có thể sử dụng Rust, C++, Go, Python, và hầu như bất kỳ ngôn ngữ chính thống nào—tự động. Không cần phải xây dựng lại toàn bộ vũ trụ phần mềm từ đầu.

Dữ liệu từ Ethproofs tiết lộ sự đồng thuận trên thị trường: Trong số mười zkVM có khả năng chứng minh các khối của Ethereum, chín chọn RISC-V. Điều này không phải về ý thức hệ—đây là sự hội tụ thực tiễn. Các dự án như Succinct Labs đã xác nhận kiến trúc này qua SP1, một zkVM hiệu suất cao thể hiện sự vượt trội của RISC-V trong việc tạo chứng minh.

Góc nhìn về đặc tả chính thức đóng vai trò quyết định. RISC-V sử dụng SAIL—một đặc tả có thể đọc bằng máy—so với Yellow Paper của Ethereum, vẫn còn mơ hồ ở một số nơi. Như Alex Hicks từ Quỹ Ethereum đã lưu ý, SAIL cho phép xác minh trực tiếp: “mạch zkVM có thể được xác minh dựa trên đặc tả chính thức của RISC-V.” Điều này biến an ninh từ phụ thuộc vào việc triển khai thành có thể chứng minh bằng toán học.

Kế hoạch Di cư Ba Giai đoạn

Ethereum sẽ không bật công tắc. Chiến lược di cư phản ánh những bài học khó khăn về quản lý giá trị bị khóa hơn 100 tỷ đô la.

Giai đoạn Một: RISC-V thay thế Precompile Thay vì thêm các precompile EVM mới (một quá trình chậm, gây tranh cãi đòi hỏi hard fork), giao thức giới thiệu các chương trình RISC-V được whitelist. Điều này phục vụ hai mục đích: thử nghiệm hệ thống mới trên mainnet trong điều kiện rủi ro thấp đồng thời thay thế bẫy precompile bằng thứ gì đó bản địa hơn cho lớp thực thi.

Giai đoạn Hai: Thời kỳ Song song Các hợp đồng thông minh có thể được gắn thẻ là mã byte EVM hoặc RISC-V. Bước đột phá: khả năng tương tác liền mạch qua các cuộc gọi hệ thống (ECALL). Các hợp đồng có thể gọi lẫn nhau qua các môi trường thực thi. Điều này mua thời gian cho hệ sinh thái di chuyển đồng thời đảm bảo khả năng tương thích ngược.

Giai đoạn Ba: EVM như Hợp đồng Mô phỏng Giai đoạn cuối cùng xem EVM như một hợp đồng thông minh đã được xác minh chính thức chạy trên RISC-V bản địa. Các ứng dụng cũ hoạt động vô thời hạn, nhà phát triển khách hàng duy trì một động cơ thực thi duy nhất, và độ phức tạp của giao thức giảm đáng kể.

Sự Thay Đổi Tứ Tượng Trên Các Layer-2

Sự biến đổi này sẽ làm vỡ vỡ cảnh quan Layer-2 theo những cách dự đoán được.

Optimistic Rollups như Arbitrum và Optimism đối mặt với vấn đề sinh tử. Mô hình bảo mật của họ dựa vào việc thực thi lại các giao dịch tranh chấp trên L1 qua EVM. Nếu L1 không còn chạy EVM, cơ chế chứng minh gian lận của họ sụp đổ. Các dự án này đối mặt với các lựa chọn nhị phân: tiến hành xây dựng lại kỹ thuật quy mô lớn hoặc tách khỏi mô hình bảo mật của Ethereum. Không lựa chọn nào hấp dẫn.

ZK Rollups thực sự thắng cuộc xổ số kiến trúc. Họ đã chuẩn hóa RISC-V nội bộ. Một L1 “nói cùng ngôn ngữ” mở khóa điều mà Justin Drake gọi là “Rollups bản địa”—L2 trở thành một phiên bản chuyên biệt của môi trường thực thi L1 với VM tích hợp để thanh toán.

Các lợi ích lan tỏa là vô cùng:

• Đơn giản hóa ngăn xếp: Không còn phức tạp trong việc kết nối giữa RISC-V nội bộ và EVM bên ngoài
• Tái sử dụng công cụ: Các trình biên dịch, trình gỡ lỗi, công cụ xác minh chính thức phát triển cho L1 chuyển trực tiếp sang L2
• Phù hợp kinh tế: Giá gas phản ánh chi phí xác minh RISC-V thực tế, tạo ra các động lực hợp lý xuyên suốt ngăn xếp

Đối với người dùng và nhà phát triển, mục tiêu cuối cùng là cách mạng: chi phí giảm khoảng 100 lần (từ vài đô la xuống còn vài xu mỗi giao dịch), mở ra tầm nhìn “Gigagas L1” với khoảng 10.000 TPS. Các nhà phát triển viết hợp đồng bằng Rust hoặc Go sử dụng các bộ công cụ LLVM tiêu chuẩn—Vitalik gọi đó là “trải nghiệm NodeJS” cho blockchain, nơi mã trên chuỗi và ngoài chuỗi cùng tồn tại trong cùng một hệ sinh thái ngôn ngữ.

Mìn mìn: Những Rủi ro Mà Không Ai Đang Thảo luận Đủ

Các thách thức kỹ thuật bị đánh giá thấp trong phần lớn các bài viết.

Đo lường gas chưa được giải quyết. Làm thế nào để định giá công bằng một bộ lệnh ISA tổng quát? Đếm lệnh đơn giản dễ bị tấn công DoS—kẻ tấn công tạo ra các chương trình gây ra cache misses, tiêu thụ tài nguyên với chi phí gas tối thiểu. Điều này không phải lý thuyết; nó đe dọa sự ổn định của mạng và mô hình kinh tế.

Bảo mật trình biên dịch là quả bom ẩn. Mô hình tin cậy của Ethereum chuyển từ các VM trên chuỗi sang các trình biên dịch ngoài chuỗi (LLVM), vốn phức tạp và chứa các lỗ hổng đã biết. Một kẻ tấn công khai thác lỗi trình biên dịch có thể biến mã nguồn vô hại thành mã độc hại. Vấn đề “xây dựng có thể tái tạo” làm tăng thêm độ khó: đảm bảo các tệp nhị phân đã biên dịch khớp chính xác với mã nguồn công khai là một thách thức kỹ thuật. Các khác biệt nhỏ trong môi trường xây dựng tạo ra các đầu ra khác nhau, phá vỡ tính minh bạch.

Phòng thủ Tầng sâu

Các chiến lược giảm thiểu phải được xếp lớp:

Triển khai dần dần là không thể thương lượng. Di chuyển theo ba giai đoạn xây dựng kinh nghiệm vận hành trước khi cam kết không thể đảo ngược. Giai đoạn precompile ít rủi ro cho phép cộng đồng học hỏi từ việc tiếp xúc RISC-V trong điều kiện sản xuất.

Fuzz testing kết hợp xác minh chính thức hoạt động hiệu quả. Công cụ Argus của Diligence Security đã phát hiện 11 lỗ hổng nghiêm trọng trong các zkVM hàng đầu—chứng minh rằng ngay cả các hệ thống được thiết kế tốt cũng chứa lỗi. Kiểm tra đối thủ cạnh tranh chặt chẽ bắt những gì xác minh chính thức bỏ lỡ.

Tiêu chuẩn hóa ngăn ngừa phân mảnh. Một cấu hình RISC-V duy nhất (chắc chắn là RV64GC với ABI tương thích Linux) tối đa hóa hỗ trợ bộ công cụ và đơn giản hóa trải nghiệm nhà phát triển. Điều này không phải là gánh nặng hành chính; đó là kỷ luật kiến trúc.