RISC-V remplace l'EVM : Proposition d'innovation pour la couche d'exécution d'Ethereum

Récemment, un des co-fondateurs d'Ethereum a proposé une proposition à long terme visant à remplacer la machine virtuelle d'exécution actuelle (EVM) par une architecture de jeu d'instructions RISC-V open source. Cette proposition vise à surmonter les goulets d'étranglement de performance de la couche d'exécution et à simplifier la logique du protocole, en particulier en ce qui concerne l'efficacité des preuves à connaissance nulle (ZK Proof), avec une optimisation prévue allant jusqu'à 100 fois.

Les limites actuelles de l'EVM et les avantages du RISC-V

Problèmes existants avec l'EVM :

1. Architecture obsolète : la structure de pile à 256 bits n'est pas compatible avec les CPU modernes, ce qui affecte l'efficacité d'exécution du ZK-EVM.
2. Goulot d'étranglement des preuves ZK : Une grande quantité de ressources est utilisée pour exécuter l'EVM lui-même, ce qui limite l'efficacité des preuves ZK.
3. Difficultés de maintenance : l'accumulation de fonctionnalités au fil des ans a conduit à une complexité des normes, rendant certaines caractéristiques difficiles à éliminer.
4. Développement limité : un ensemble d'instructions non standard limite le support multilingue.

Avantages de RISC-V :

1. Haute performance : l'ensemble d'instructions simplifié est adapté à l'optimisation matérielle, pouvant même permettre l'accélération matérielle.
2. Optimisation ZK conviviale : génération directe de circuits pour les instructions RISC-V, simplifiant le processus de preuve ZK.
3. Chaîne d'outils mature : prend en charge plusieurs langages de programmation populaires, réduisant ainsi le seuil de développement.
4. Normes générales : Des projets de blockchain existants ont déjà été adoptés avec succès, possédant une expérience pratique.

Chemins et défis de remplacement

trois solutions de remplacement possibles :

1. Double VM coexistence : EVM et RISC-V fonctionnent en parallèle, garantissant la compatibilité.
2. Interpréteur en chaîne : exécute tous les contrats EVM via l'interprétation des contrats RISC-V.
3. Mécanisme de plugin d'interpréteur : intégrer l'interpréteur en tant qu'élément de protocole, supportant les extensions futures.

Défis techniques auxquels l'implémentation est confrontée :

• Les performances d'exécution peuvent temporairement diminuer
• Le système de tarification du gaz doit être redessiné
• Construction d'un environnement de bac à sable sécurisé
• Mise à niveau complète de la chaîne d'outils de développement
• Assurer la migration en douceur des contrats existants

Impact sur les routes d'extension existantes

L'introduction de RISC-V ne remplacera pas les stratégies d'extension existantes :

• La couche 2 reste la principale direction d'extension, RISC-V peut améliorer l'efficacité de la validation L1.
• Le sharding des données et l'EIP-4844 sont toujours nécessaires pour résoudre le problème de la disponibilité des données.
• Les technologies liées à FaaS et MEV ne sont pas affectées par les changements d'architecture de la machine virtuelle.

Réactions de la communauté et tentatives similaires

La communauté réagit de manière variée à cette proposition : les partisans la considèrent comme une mise à niveau stratégique nécessaire, tandis que ceux qui ont une attitude conservatrice s'inquiètent des difficultés d'implémentation et des impacts écologiques.

L'industrie a déjà des tentatives pertinentes à considérer :

• Déplacer VM (Aptos/Sui)
• FuelVM
• WASM (implémenté dans Stylus d'Arbitrum)
• Un projet de blockchain utilise RISC-V sur le réseau principal.

Perspectives d'impact futur

Si Ethereum adopte finalement RISC-V, cela pourrait entraîner les changements suivants :

• Les développeurs peuvent obtenir un plus grand choix de langues, mais les langues existantes restent disponibles.
• L'amélioration de l'efficacité d'exécution peut réduire les frais de Gas et augmenter la capacité de traitement des transactions.
• L'écosystème doit progressivement s'adapter à la nouvelle architecture, ce qui peut affecter la compatibilité inter-chaînes.
• La couche d'exécution simplifiée devrait améliorer la sécurité et l'auditabilité du protocole.

Cette proposition représente une réflexion approfondie d'Ethereum sur les performances futures et la simplicité des protocoles. Bien que le processus de mise en œuvre puisse prendre plusieurs années, il ouvre de nouvelles possibilités pour le développement à long terme d'Ethereum. Comme le dit le proposant, pour réaliser un saut qualitatif, cette transformation fondamentale pourrait être une étape incontournable.