RISC-V sebagai Pengganti EVM: Usulan Inovasi untuk Lapisan Eksekusi Ethereum

Baru-baru ini, salah satu pendiri bersama Ethereum mengajukan sebuah proposal jangka panjang, yang menyarankan untuk mengganti mesin virtual lapisan eksekusi saat ini (EVM) dengan arsitektur set instruksi RISC-V yang bersifat open-source. Usulan ini bertujuan untuk mengatasi kendala kinerja lapisan eksekusi dan menyederhanakan logika protokol, terutama dalam hal efisiensi bukti pengetahuan nol (ZK Proof), yang diharapkan dapat mencapai peningkatan optimasi hingga 100 kali lipat.

Keterbatasan EVM Saat Ini dan Keunggulan RISC-V

Masalah yang ada pada EVM:

1. Arsitektur usang: Struktur tumpukan 256-bit tidak kompatibel dengan CPU modern, mempengaruhi efisiensi eksekusi ZK-EVM.
2. Kendala ZK Proof: Banyak sumber daya digunakan untuk menjalankan EVM itu sendiri, membatasi efisiensi ZK proof.
3. Kesulitan pemeliharaan: Akumulasi fungsi selama bertahun-tahun menyebabkan kompleksitas regulasi, dan beberapa fitur sulit untuk dihapus.
4. Pengembangan terbatas: Kumpulan instruksi non-standar membatasi dukungan lintas bahasa.

Keuntungan RISC-V:

1. Kinerja tinggi: Set instruksi yang disederhanakan cocok untuk optimasi perangkat keras, bahkan dapat mencapai akselerasi perangkat keras.
2. Optimisasi ZK yang ramah: langsung menghasilkan sirkuit untuk instruksi RISC-V, menyederhanakan proses pembuktian ZK.
3. Rantai alat yang matang: mendukung berbagai bahasa pemrograman utama, mengurangi hambatan pengembangan.
4. Standar Umum: Proyek blockchain yang ada telah berhasil diadopsi dan memiliki pengalaman praktis.

Mengganti Jalur dan Tantangan

Tiga kemungkinan solusi pengganti:

1. Dual VM coexistence: EVM dan RISC-V berjalan secara paralel, memastikan kompatibilitas.
2. Penjelas di blockchain: Menjalankan semua kontrak EVM melalui eksekusi kontrak RISC-V.
3. Mekanisme plugin interpreter: menjadikan interpreter sebagai elemen protokol, mendukung perluasan di masa depan.

Tantangan teknis yang dihadapi dalam implementasi:

• Kinerja eksekusi mungkin sementara menurun
• Sistem penetapan harga Gas perlu didesain ulang
• Membangun lingkungan sandbox yang aman
• Peningkatan menyeluruh pada rantai alat pengembangan
• Pastikan migrasi kontrak yang ada berjalan lancar

Pengaruh terhadap Rencana Perluasan yang Ada

Pengenalan RISC-V tidak akan menggantikan strategi perluasan yang ada:

• Layer 2 tetap menjadi arah utama untuk memperluas kapasitas, RISC-V dapat meningkatkan efisiensi verifikasi L1.
• Sharding data dan EIP-4844 masih diperlukan untuk menyelesaikan masalah ketersediaan data.
• Teknologi terkait FaaS dan MEV tidak terpengaruh oleh perubahan arsitektur mesin virtual.

Reaksi Komunitas dan Upaya Serupa

Komunitas bereaksi berbeda terhadap proposal ini: pendukung menganggapnya sebagai peningkatan strategi yang diperlukan, sementara yang bersikap konservatif khawatir tentang kesulitan implementasi dan dampak ekologis.

Telah ada upaya terkait di industri yang dapat dijadikan referensi:

• Pindahkan VM (Aptos/Sui)
• FuelVM
• WASM (diimplementasikan dalam Stylus di Arbitrum)
• Sebuah proyek blockchain telah menggunakan RISC-V di mainnet

Prospek Dampak Masa Depan

Jika Ethereum akhirnya mengadopsi RISC-V, kemungkinan akan membawa perubahan berikut:

• Pengembang mungkin mendapatkan lebih banyak pilihan bahasa, tetapi bahasa yang ada masih dapat digunakan.
• Peningkatan efisiensi eksekusi dapat mengurangi biaya Gas dan meningkatkan kapasitas pemrosesan transaksi.
• Ekosistem perlu secara bertahap menyesuaikan diri dengan arsitektur baru, yang mungkin mempengaruhi kompatibilitas lintas rantai.
• Lapisan eksekusi yang disederhanakan diharapkan dapat meningkatkan keamanan dan auditabilitas protokol.

Proposal ini mewakili pemikiran mendalam Ethereum tentang kinerja masa depan dan kesederhanaan protokol. Meskipun proses implementasinya mungkin memakan waktu bertahun-tahun, ini membuka kemungkinan baru untuk perkembangan jangka panjang Ethereum. Seperti yang dinyatakan oleh pengusul, untuk mencapai lompatan kualitas, perubahan mendasar ini mungkin merupakan jalan yang harus dilalui.