Ethereum gelecekte EVM yerine RISC-V mimarisini benimseyebilir

Ethereum kurucu ortağı, yakın zamanda topluluk forumunda uzun vadeli bir öneri sundu. Öneri, mevcut yürütme katmanı sanal makinesi (EVM)'nin açık kaynaklı RISC-V talimat seti mimarisi ile değiştirilmesini önermektedir. Bu fikri, konsensüs katmanı olan Beam Chain ile karşılaştırarak, yürütme katmanı performansında bir sıçrama ve protokol mantığını basitleştirmek için tek uygulanabilir yol olabileceğini düşündüğünü ifade etti. Özellikle sıfır bilgi kanıtı (ZK Proof) verimliliği açısından, EVM'nin değiştirilmesiyle %100'e kadar optimize edilecek bir iyileşme sağlanabileceği öngörülmektedir. Bu öneri, Ethereum'un şu anda ZK kanıtı verimliliği, blok inşa karmaşıklığı, veri kullanılabilirliği gibi alanlarda karşılaştığı darboğaz sorunlarını çözmeyi amaçlamaktadır.

Mevcut EVM'nin Sınırlamaları ve RISC-V'nin Avantajları

EVM'nin varlığındaki başlıca sorunlar şunlardır:

1. Eski mimari: 256 bit yığın yapısı kullanıyor, modern CPU'larla uyumsuz ve bu da ZK-EVM'nin çalışma verimliliğini düşürüyor.
2. ZK kanıtı darboğazı: Kaynakların yaklaşık yarısı EVM'nin kendisini çalıştırmak için kullanılıyor, bu da ZK kanıtı verimliliğini sınırlıyor.
3. Bakım zorluğu: Yıllar içinde biriken işlevler, karmaşaya yol açar ve bazı işlevlerin kaldırılması zorlaşır.
4. Geliştirme kısıtlamaları: Standart dışı komut seti, çok dilli desteği sınırlamakta, ana akım dillerin EVM byte koduna verimli bir şekilde derlenmesini zorlaştırmaktadır.

Buna karşılık, RISC-V'nin aşağıdaki avantajları vardır:

1. Yüksek performans: Gerçek bir CPU'nun basitleştirilmiş komut seti olarak, donanım dostu olup JIT optimizasyonu hatta donanım hızlandırması için kullanılabilir.
2. ZK optimizasyonu: ZK kanıtlarında RISC-V talimatları için doğrudan devre üretmek, EVM işlemlerini kanıtlamaktan daha basittir.
3. Araç zinciri olgunlaştı: Rust/C/C++ gibi önde gelen dilleri destekliyor, geliştirme eşiğini düşürüyor, ekosistem daha geniş.
4. Genel Standart: Zaten mevcut blockchain projeleri tarafından benimsenmiştir ve başarılı örneklere sahiptir.

Değiştirme Yolları ve Zorluklar

Üç olası değiştirme seçeneği önerildi:

1. İki VM'nin birlikte varlığı (en korumacı): EVM ve RISC-V eş zamanlı çalışır, yeni sözleşmeler RISC-V'yi seçebilir, geçiş döneminin uyumunu sağlar.
2. Zincir üstü yorumlayıcı çözümü (radikal): Tüm EVM sözleşmeleri, zincir üstü RISC-V sözleşmeleri tarafından yorumlanarak yürütülecektir.
3. Yorumlayıcı eklenti mekanizması (uzlaşma): Yorumlayıcıyı protokol öğesi olarak kullanarak gelecekte başka VM'lerin eklenmesine izin verir.

Uygulamanın karşılaştığı teknik zorluklar şunlardır:

• Performans kaybı riski: RISC-V, x86 çiplerinde simüle edilerek çalıştırılmak zorunda, başlangıçta verimlilik optimize edilmiş EVM'den daha düşük olabilir.
• Gaz fiyatlandırması yeniden yapılandırılmalı: RISC-V komutları için yeni bir Gaz modeli tanımlanmalı, adalet ve güvenlik sağlanmalıdır.
• Güvenli kum havuzu tasarımı: Sistem çağrılarını sınırlama, kodun kendini değiştirmesini önleme, belirli bir yürütme sağlama.
• Geliştirme araçları uyumu: Derleyici, hata ayıklayıcı ve güvenlik denetim araçlarının güncellenmesi gerekir, RISC-V bayt kodunu destekler.
• Göç uyumluluk sorunları: Bazı sözleşmeler EVM özelliklerine bağımlıdır, göç dikkatlice uyum katmanı veya geri dönüş mekanizması tasarlanmalıdır.

Mevcut ölçekleme yollarının etkisi

RISC-V, mevcut genişleme yolunu değiştirmeyecek olan bir altyapı optimizasyonudur.

• Katman 2: Rollup, Ethereum'un ölçeklenme ana gücü olmaya devam ediyor, RISC-V'nin artırdığı şey L1'in işlem verimliliği ve ZK doğrulama performansı, doğrudan throughput'u genişletmek değil.
• Veri parçalama ve EIP-4844: Veri kullanılabilirliği darboğazı hâlâ EIP-4844 ve Danksharding ile çözülmelidir, RISC-V zincir üzerindeki veri kapasitesini etkilemez.
• FaaS, MEV: Sanal makine mimarisinden bağımsızdır, RISC-V'in ilerlemesi nedeniyle geçersiz olmayacaktır.

Topluluk Geri Bildirimi ve İlgili Denemeler

Topluluk bu öneriye dair farklı görüşlere sahip:

• Destekçiler, bunun performans zorluklarıyla başa çıkmak için gerekli bir stratejik yükseltme olduğunu ve geleneksel geliştiricileri çekmeye yardımcı olacağını düşünüyor.
• Muhafazakarlar, uygulama zorluğu, tarihsel yük ve ekolojik araç zinciri güncelleme maliyetleri konusunda endişelidir ve kaynakların yatırım getirisi konusunda şüphe duymaktadırlar.

Benzer proje referansı:

• Move VM (Aptos/Sui): Tamamen yeni kaynak odaklı VM, dil güvenliği yüksek ancak EVM ile uyumlu değil.
• FuelVM: Paralel işleme yönelik tasarlanmış yeni bir VM, Sway dili ile birlikte, sınırlı uyumluluğa sahip.
• WASM (Stylus): L2'de sözleşme dili olarak WASM'ı tanıttı, şu anda belirli bir L2'de uygulanmış durumda ve pratik bir uygulanabilirliğe sahip.
• Belirli bir kamu blok zinciri: Ana ağında RISC-V'yi sözleşme VM'si olarak kullanmanın bir örneği, Ethereum'a pratik bir referans sağlar.

Gelecek Etki Görünümü

Eğer Ethereum RISC-V'ye geçerse, aşağıdaki etkileri getirebilir:

1. Geliştirici deneyimi:

   • Solidity/Vyper gibi diller hâlâ kullanılabilir, derleyici arka ucu değişiyor, dilin kendisi değil.
   • Rust/C gibi yeni dillerle sözleşme yazma imkanı olabilir, ancak geçiş zorunlu değildir.

2. İşletme Maliyetleri ve Performans:

   • Uygulama verimliliğindeki artış, daha yüksek Gas sınırları ve daha düşük ücretler getirecektir.
   • RISC-V sözleşmeleri, önceden derlenmiş sözleşmelere olan bağımlılığı azaltabilir, Gas modeli ZK kanıt maliyetine daha yakın.

3. Ekosistem Uyumu ve Gelişimi:

   • İki VM'nin eş zamanlı olduğu dönemde mevcut sözleşmeler sürdürülebilir bir şekilde çalışabilir, yeni sözleşmeler ise kademeli olarak RISC-V'yi benimseyecektir.
   • Altyapı, yeni bytecode formatını desteklemelidir, bu da zincirler arası uyumluluk değişikliklerine neden olabilir.

4. Güvenlik ve Stabilite:

   • Yeni mimarinin kapsamlı testler ve biçimsel doğrulama gerektirdiği, protokol güvenilirliğini artıracağı.
   • Daha sade bir yürütme katmanı, denetim ve saldırı yüzeyinin kontrolüne yardımcı olur.

Bu öneri, Ethereum'un gelecekteki performans sınırları ve protokolün sadeliği üzerine derin bir düşünceyi temsil ediyor. Uygulamanın birkaç yıl süreceği tahmin ediliyor ve teknik, topluluk, ekosistem gibi birçok zorluğun üstesinden gelinmesi gerekecek. Bu mevcut yolu devirmek değil, temeli güçlendirmek ve geleceği hazırlamak anlamına geliyor. Bu, geleceğe bir bahis olarak görülebilir ve "temel yeniden şekillendirmeye değer mi?" sorusunu derinlemesine keşfetmek anlamına geliyor.