Архитектурное землетрясение Ethereum: почему EVM должен уступить место RISC-V

Протокол Ethereum сталкивается со своей самой радикальной трансформацией со времен создания — не просто обновлением, а фундаментальной архитектурной перестройкой. Виртуальная машина Ethereum (EVM), которая обеспечивала всю революцию DeFi и NFT, становится крупнейшим узким местом сети в будущем, доминирующем благодаря доказательствам с нулевым разглашением. Ответ: заменить её на RISC-V.

Кризис производительности, о котором никто не говорит

Вот жесткая правда: текущие реализации EVM с нулевым разглашением в 50–800 раз медленнее нативного выполнения. Почему? Потому что они не доказывают напрямую EVM — они доказывают интерпретатор EVM, который сам компилируется в байткод RISC-V.

Как сам Виталик Бутерин задал вопрос: Если в конечном итоге мы компилируем выполнение EVM в RISC-V, зачем добавлять лишний уровень абстракции между разработчиками и реальным уровнем выполнения? Удаление этого интерпретаторного накладного расхода может открыть эффективность в 100 раз для проверки Layer 1.

Текущие архитектурные решения создают каскадные проблемы:

Предварительно скомпилированные контракты: Ethereum добавил жестко закодированные криптографические функции (modexp, ecrecover и др.) как временные меры для ограничений производительности EVM. Это катастрофически увеличило объем доверенного кода — обертка для одного предкомпилятора теперь сложнее всей интерпретаторной части RISC-V. Добавление новых требует спорных форков, что тормозит инновации.

Архитектурное несоответствие: дизайн стека EVM на 256 бит имел смысл для криптографических примитивов в 2015 году. Сегодня это обуза — большинство операций смарт-контрактов используют 32-бит или 64-бит целые числа, а EVM по-прежнему тратит те же ресурсы на меньшие значения, добавляя 2-4 раза лишней сложности для доказательств с нулевым разглашением.

Почему выигрывает RISC-V: преимущества открытого стандарта

RISC-V — это не проприетарная виртуальная машина, а открытый стандарт набора инструкций, доступный любому. Это дает три решающих преимущества:

Радикальная простота: всего 47 основных инструкций. Для сравнения — у x86 тысячи. Этот минимализм сознательный — он означает меньше уязвимых точек, проще формальную проверку и меньшие границы доверенного кода.

Зрелая экосистема программного обеспечения: приняв RISC-V, Ethereum получает десятилетия инфраструктуры компиляторов бесплатно. Инструментарий LLVM уже поддерживает Rust, Go, C++, Python и десятки языков. Разработчикам не нужно учить новый синтаксис — они могут писать смарт-контракты на знакомых языках и компилировать прямо в слой выполнения Layer 1. Виталик называет это «опытом NodeJS» — писать клиентский и серверный код на одном языке.

Конвергенция рынка: 9 из 10 проектов zkVM уже выбрали RISC-V в качестве родного набора инструкций. Это не теория — это де-факто стандарт экосистемы вычислений с нулевым разглашением. Внедрение на Layer 1 согласует ядро Ethereum с инфраструктурой, к которой стремится вся его экосистема Layer 2.

План миграции: три этапа, без революции

Это не Большой Взрыв. Виталик изложил намеренно осторожный подход:

Этап 1: Замена предкомпилятора
Функции RISC-V появляются внутри EVM через белый список программ. Без изменений байткодового формата. Разработчики этого не замечают. Сеть получает операционный опыт работы с новой VM в основном режиме — в условиях минимального риска тестирования.

Этап 2: Эра двойных виртуальных машин
Сосуществуют контракты EVM и RISC-V. Смарт-контракты могут указывать формат байткода. Важная инновация: они могут вызывать друг друга через системные вызовы (ECALL). Это означает, что у вас может быть ядро Uniswap V3 на RISC-V, вызывающее устаревший оракул на базе EVM — прозрачная интероперабельность.

Этап 3: EVM как симуляция (Стратегия “Розетта”)
Классическая EVM становится формально проверяемым смарт-контрактом на базе RISC-V. Это максимальное упрощение — вместо поддержки двух движков выполнения, разработчики ядра поддерживают один упрощенный Layer 1, а поддержку наследия реализуют как программное обеспечение прикладного уровня. Этот этап может занять годы, но он неизбежен.

Кто выигрывает, кто проигрывает: перестановка ролей в Rollup

Этот сдвиг будет иметь сильное влияние на инфраструктуру Layer 2:

Оптимистичные Rollups сталкиваются с экзистенциальной угрозой: проекты вроде Arbitrum и Optimism зависят от механизмов доказательства мошенничества, которые повторно выполняют спорные транзакции через L1 EVM. Когда EVM исчезнет из Layer 1, их вся модель безопасности рухнет. Им придется делать один из двух жестких выборов: (1) — полностью перестроить системы доказательства мошенничества для RISC-V с нуля, или (2) — полностью отказаться от модели безопасности Ethereum.

ZK Rollups получат выгоду: Polygon, zkSync, Scroll и другие построили свои L2 вокруг zkVM на базе RISC-V. L1, который «говорит на их языке», позволяет использовать нативные rollups — без слоя трансляции. Команды L2 могут переиспользовать компиляторы, отладчики и инструменты верификации L1. Это меняет экономику L2:

• Нет необходимости в специальной связующей логике между RISC-V L2 и VM L1
• Расчеты газа станут точными — комиссии L1 точно отражают реальные затраты на проверку RISC-V
• Расчеты расчетов станут атомарными, а не эвристическими

Результат? Визия Джастина Дрейка о «rollups как специализированных L1-инстансах» — более плотная интеграция, меньшая задержка, более эффективный капитал.

Для разработчиков и пользователей: настоящее влияние

Опыт разработчика: разработчики перестают быть привязанными к Solidity/Vyper/Yul. Они пишут на Rust, Go или Python — используют любимые библиотеки из npm или crates.io — и это работает прямо на L1. Компиляция прозрачна. Виталик предсказывает, что Solidity все равно сохранит свое место благодаря эффектам сети, но «клапан давления» раскрыт.

Экономика пользователей: стоимость доказательств снизится примерно в 100 раз (от долларов за транзакцию до центов). Это не теория — результаты zkVM от Succinct Labs уже демонстрируют это. В сочетании с более быстрыми расчетами на L2 (Optimistic Rollups сейчас требуют 7-дневных окон вывода; OP Succinct сокращает их до 1 часа), и пользовательский опыт станет качественно другим.

Конечная цель — «Gigagas L1» — примерно 10 000 транзакций в секунду на Layer 1 с атомарной финализацией. Это откроет возможности для on-chain приложений, которые сейчас невозможны из-за стоимости и задержек.

Риски, которые нужно учитывать

Хаос с измерением газа: честное подсчет инструкций в универсальном ISA — нерешенная проблема. Злоумышленник может создать код, который многократно вызывает промахи кэша — высокая нагрузка на CPU, минимальный расход газа. Это может привести к новым атакам типа отказа в обслуживании.

Взрыв доверия к компиляторам: модель безопасности смещается с «доказательства выполнения на цепочке» на «доверие LLVM-компилятору». LLVM — это тысячи строк сложного кода с историей уязвимостей. Если злоумышленник использует ошибку компилятора, он может скрыть вредоносное поведение в казалось бы безобидном исходном коде. Еще хуже — проблема «воспроизводимых сборок»: трудно доказать, что бинарник на цепочке совпадает с публичным исходным кодом — кошмар для прозрачности.

Фрагментация экосистемы: если разные проекты выберут разные конфигурации RISC-V (RV32I против RV64GC), разные ABI-стандарты, то экосистема распылится. Преимущество инструментария исчезнет.

Меры по снижению рисков:

• Постепенное внедрение (пред-Этап 1) — проверка модели в низкорисковых сценариях
• Постоянное тестирование на злоумышленников (fuzz-тестирование уже выявило 11 критических уязвимостей в ведущих zkVM)
• Формальная верификация (спецификация SAIL позволяет математически доказать корректность, в отличие от неясности Yellow Paper)
• Единственная стандартизированная конфигурация (вероятно RV64GC + Linux ABI) — чтобы избежать фрагментации

Вероятное будущее Ethereum

Это не только о скорости. Более широкая перспектива — Ethereum превращается из «машины для смарт-контрактов» в минималистический слой расчетов и доверия для интернета. Дорожная карта «Lean Ethereum» (Lean Consensus + Lean Data + Lean Execution) специально разработана для устранения сложности — и Lean Execution — самый глубокий шаг.

SP1 zkVM от Succinct Labs подтверждает, что это работает на практике. Их продукт OP Succinct внедряет zk-доказательства в Optimistic Rollups, сокращая время вывода в 7 раз. Их сеть доказателей Succinct Prover — это рынок генерации доказательств. Это не научные статьи — это системы производства.

Исторический момент созревает: инструменты формальной верификации развиваются (Lean theorem prover), аппаратное ускорение доказательств уже в тестировании (SP1 ASIC), и 90% экосистемы zkVM уже выбрали RISC-V. Визия Виталика о «snarkifying всего» больше не спекуляция — это инфраструктура, которая ждет, когда Layer 1 догонит.

Ethereum стоит перед выбором: развиваться архитектурно сейчас или наблюдать, как его пределы производительности застывают, пока вычисления с нулевым разглашением не станут стандартом. Данные показывают, что сеть выберет развитие — по тщательно измеренным, но неизбежным этапам.

Криптографическая основа интернета написана не на Solidity. Она написана на RISC-V.