Ethereum на роздоріжжі: початок великої міграції з EVM на RISC-V

Криза архітектури, яку ніхто не хотів визнавати

Більше десяти років віртуальна машина Ethereum (EVM) була опорою блокчейн-обчислень — двигуном, що забезпечує роботу DeFi, NFT та безлічі децентралізованих додатків. Однак під цим успіхом прихована неприємна істина, яку архітектори протоколу вже не можуть ігнорувати: у майбутньому, домінованому нуль-знаннєвими (ZK) доказами, EVM стала обчислювальним тягарем.

Цифри розповідають жорстоку історію. Коли Ethereum переходить до моделі, де перевірка стану L1 відбувається через ZK-докази, різниця у продуктивності стає катастрофічною. Поточні реалізації zkEVM не доводять безпосередньо саму EVM; натомість вони доводять інтерпретатор EVM — код, який сам був скомпільований у інший набір інструкцій. Ця архітектурна опосередкованість створює обчислювальний податок: уповільнення від 50x до 800x у порівнянні з нативним виконанням.

Віталік Бутерін чітко сформулював основний конфлікт: якщо базове виконання все одно буде скомпільоване у RISC-V, навіщо взагалі підтримувати цей дорогий проміжний шар?

Це усвідомлення спричинило один із найважливіших стратегічних поворотів Ethereum. Рішення полягає не в поступовій оптимізації — а у архітектурній заміні. Ethereum готується закрити EVM і перейти на RISC-V як на рідну платформу виконання.

Чому RISC-V? Випадок за відкритим стандартом

RISC-V — не власна розробка Ethereum. Це зріла, відкритий набір інструкцій — по суті, стандартизований план, як мають працювати процесори. Ця різниця має глибоке значення.

Мінімалістична філософія дизайну лежить в основі RISC-V: базовий набір інструкцій містить приблизно 47 команд. Така економія створює елегантну властивість безпеки — менший довірений кодовий базовий набір набагато легше аудити, формалізувати та математично перевірити. Порівняно з EVM, яка накопичила складність через десятиліття патчів і попередньо скомпільованих функцій.

Перевага екосистеми також вагома. RISC-V вже має інституційне підтримання через інфраструктуру компілятора LLVM, яка слугує спільною платформою для мов Rust, C++, Go і Python. Впроваджуючи RISC-V, Ethereum фактично отримує десятиліття розвитку та оптимізації компіляторів безкоштовно.

Мабуть, найяскравіше, що вже проголосували за RISC-V — це ринок zkVM. Серед провідних проектів, що створюють нуль-знаннєві віртуальні машини, приблизно 90% стандартизувалися на RISC-V. Ця конвергенція сигналізує про консенсус ринку: RISC-V — не спекулятивна ставка, а практично підтверджений стандарт.

Перевага формальної специфікації ще більше підсилює цю аргументацію. RISC-V включає SAIL — машинозчитувану специфікацію, розроблену для математичної верифікації. Специфікація EVM, навпаки, переважно існує у текстовій формі в Yellow Paper, що вводить неоднозначності, ускладнюючи формальні доведення.

Трифазна стратегія переходу

План міграції Ethereum відображає цінний досвід управління змінами протоколу без дестабілізації мережі. Замість одного різкого стрибка, перехід відбуватиметься у три послідовні етапи.

Фаза перша: альтернативи попередньо скомпільованих функцій — це найменший ризик. Замість додавання нових функцій EVM, Ethereum поступово замінить їх реалізаціями RISC-V, обгорнутими у дозволені смарт-контракти. Це дозволить новому середовищу виконання довести свою надійність у тестовому режимі на основному ланцюгу, за допомогою клієнта Ethereum як інтеграційного шару.

Фаза друга: ера подвійної віртуальної машини — відкриває можливість безпосередньої роботи RISC-V для розробників. Смарт-контракти зможуть позначати — через метадані — чи їх байткод орієнтований на EVM або RISC-V. Важливий інноваційний аспект — повна взаємодоповнюваність: контракти, написані для будь-якої архітектури, зможуть безперешкодно викликати один одного через стандартизовані системні виклики. Цей період співіснування дозволить екосистемі поступово мігрувати у зручний для неї темп.

Фаза третя: стратегія Розетти — це кінцева мета. EVM стане формально перевіреними смарт-контрактами, що працюють в межах RISC-V, а не поруч із ним. Це усуне потребу у двох рушіях виконання, значно спростить реалізацію клієнтів і зменшить обсяг підтримки. Спадщина залишатиметься функціональною без змін, але тепер підкріплена єдиною, мінімалістською основою.

Такий поетапний підхід перетворює потенційний катастрофічний розрив протоколу у ретельно сплановану міграцію.

Сейсмічні зрушення у сфері Layer-2

Перехід від EVM до RISC-V не вплине однаково на всі рішення Layer-2. Насправді, він радикально змінить конкурентну динаміку екосистеми роллапів.

Оптимістичні роллапи стикаються з екзистенційним архітектурним викликом. Проекти, такі як Arbitrum і Optimism, наразі покладаються на модель безпеки, де фрод-проби підтверджуються повторним виконанням спірних транзакцій через EVM L1. Якщо L1 більше не матиме EVM, цей шлях перевірки зруйнується. Ці проекти стоятимуть перед вибором: або масштабна реінженерія для реалізації систем фрод-проб, сумісних із новим RISC-V L1, або стратегічне підпорядкування у ієрархії безпеки Ethereum.

Zero-knowledge Rollups отримують протилежну перевагу. Оскільки більшість ZK-проектів вже використовують RISC-V всередині, L1, що “говорить їхньою мовою”, створює безпрецедентну узгодженість. Візія Джастіна Дрейка про “рідні роллапи” стає можливою: операції L2 стають спеціалізованими інстанціями виконання L1, з мінімальними витратами на мостові зв’язки.

Практичні переваги поширюються на технологічний стек. Команди L2 більше не потребуватимуть складних шарів перекладу між внутрішньою архітектурою RISC-V і чужим VM L1. Інструменти розробки — компілятори, дебагери, формальні засоби верифікації — стануть універсальними для L1 і L2. Економіка газу більш точно відображатиме реальні обчислювальні витрати.

Трансформація досвіду розробників і користувачів

Цей перехід буде непомітним для більшості користувачів, але революційним для розробників.

Для створювачів смарт-контрактів можливості розширюються. Замість обмеженнясь мовами Solidity або Vyper, розробники зможуть писати контракти на популярних мовах: Rust, Go, Python, C++. За допомогою конвеєра LLVM ці мови отримають доступ до всього екосистемного набору бібліотек, фреймворків і інструментів. Віталік уявляє це як “досвід у стилі Node.js” — писати як внутрішньо, так і поза мережею на однакових мовах, усуваючи ментальні бар’єри між мовами.

Solidity і Vyper не зникнуть; їх елегантний дизайн для логіки смарт-контрактів ймовірно залишиться. Але вони стануть опційними, а не обов’язковими.

Для користувачів трансформація означатиме кількаразове зниження економічних витрат. Очікується, що вартість створення ZK-доказів зменшиться приблизно у 100 разів, що призведе до зниження комісій за транзакції у L1 і дешевших витрат на розрахунки у L2. Це зробить можливим реалізацію концепції “Gigagas L1” — мережі, здатної обробляти близько 10 000 транзакцій за секунду, відкриваючи нові категорії застосунків, раніше економічно недоцільних.

Управління складністю

Цей архітектурний амбіційний план несе відповідні ризики, які потребують суворих стратегій пом’якшення.

Проблема вимірювання газу — це нерозв’язана проблема. Для універсальних наборів інструкцій створення детермінованої та захищеної від зловживань моделі газу — складне завдання. Простий підрахунок інструкцій уразливий до атак із мінімальним витратам газу, наприклад, через виклики кешу або ресурсоємні операції. Спільнота має розробити складні механізми обліку газу, що протистоятимуть атакам відмови у обслуговуванні.

Ризик безпеки інструментарію — можливо, недооцінений, але критичний. Модель безпеки зсунулась із віртуальних машин на основі на ланцюгу — до зовнішніх компіляторів, таких як LLVM, які відомі вразливостями. Атака через баги у компіляторі може перетворити безневинний вихідний код у шкідливий байткод. Забезпечення “відтворюваних збірок” — щоб зібраний бінарний код збігався з публічним вихідним — додає ще один рівень складності.

Пом’якшення вимагає підходу глибокого захисту: поетапного розгортання для поступового нарощування довіри; інтенсивного fuzz-тестування для виявлення вразливостей; формальної верифікації цільового специфікації; та стандартизації екосистеми навколо одного, широко підтримуваного RISC-V — ймовірно, RV64GC з Linux-совісним ABI(.

Доказ-проба: Succinct Labs SP1

Теоретичні переваги RISC-V — не лише концептуальні. Succinct Labs вже продемонстрували їх практичну здійсненність через SP1 — високопродуктивну zkVM на базі RISC-V.

Дизайн SP1 втілює архітектурну філософію, що виникає з цього переходу. Замість повільних, жорстко закодованих попередньо скомпільованих функцій, він використовує підхід “зосереджений на попередньому компілюванні”, де обчислювально важкі операції, наприклад, хешування Keccak, делегуються спеціалізованим, вручну оптимізованим ZK-ланцюгам. Вони викликаються через стандартні ECALL )системний виклик( — поєднуючи апаратну продуктивність із гнучкістю програмного забезпечення.

Реальні результати вже видно. Продукт OP Succinct від Succinct додає можливості нуль-знаннєвих доказів до стеків Optimistic Rollup, зменшуючи час виведення з семи днів до приблизно однієї години. Це прискорення вирішує фундаментальну проблему у екосистемі OP Stack і демонструє, як узгодженість із RISC-V дозволяє раніше неможливі оптимізації.

Шлях Ethereum до переваги у підтверджуваних обчисленнях

Цей перехід — більше ніж технічне оновлення. Він переорієнтовує Ethereum із “віртуальної машини смарт-контрактів” у те, що Віталік описує як мінімалістичний, підтверджуваний рівень довіри для інтернет-інфраструктури. Заявлена довгострокова мета — “ZK-snarkify все” — створити обчислювальне середовище, де будь-які обчислення можна ефективно довести без повторного обчислення.

Це бачення узгоджується з ширшим технологічним трендом: еволюцією криптографії від хешів і підписів до нуль-знаннєвих доказів як третьої фундаментальної основи. Впровадження RISC-V в Ethereum — це інфраструктурна стратегія, що робить цю еволюцію практично здійсненною у масштабі.

Переваги накопичуються у кількох вимірах одночасно: продуктивність зростає значно завдяки нативному виконанню ZK; складність протоколу зменшується через єдину архітектуру; інструменти екосистеми стають доступними безкоштовно через стандартизацію; і методи формальної верифікації стають математично керованими.

Перехід не буде миттєвим, і виклики залишаються значними. Але стратегічний аргумент став беззаперечним. Впроваджуючи RISC-V, Ethereum не просто вирішує задачу оптимізації — він готує себе як фундаментальний рівень довіри для інтернету, що базується на підтверджуваних обчисленнях.

Велика закінчення EVM вже починається.