Vitalik Buterin flytter Ethereum-skaleringssamtalen vekk fra Layer-2-nettverk og tilbake til selve protokollens kjerne.
Den russisk-kanadiske innovatøren hevder at Ethereums største langsiktige begrensninger ikke handler om rollups eller blob-kapasitet, men dypere arkitektoniske flaskehalser i nettverkets state tree og virtuelle maskin.
Vitalik Buterin foreslår stor Ethereum-oppgradering: Retter seg mot state tree og virtual machine-flaskehalser
Ifølge Buterin står to komponenter — nettverkets state tree og virtuelle maskin — for mer enn 80 % av kostnadene ved bevis. Dette, sier han, er en kritisk utfordring nå som zero-knowledge (ZK) teknologi blir sentral i Ethereums veikart.
“I dag skal jeg fokusere på to store ting: endringer av state tree og endringer i VM,” skrev Buterin, og la til at begge er “de store flaskehalsene vi må løse hvis vi vil ha effektive bevis.”
En gjennomgang av binary tree
Kjernen i forslaget er EIP-7864, som vil erstatte Ethereums nåværende hexary Merkle Patricia-tre med et binært tre.
Endringen kan høres subtil ut, men konsekvensene er store. Binære trær ville produsere Merkle-bevis som er omtrent fire ganger kortere enn dagens struktur, noe som dramatisk reduserer båndbreddekravene for verifisering.
Dette gjør lette klienter og applikasjoner som beskytter personvernet rimeligere og mer gjennomførbare.
Den nye strukturen vil også gruppere lagringsplasser i “sider”, som lar applikasjoner som laster inn relaterte data gjøre dette mer effektivt.
Mange desentraliserte applikasjoner (dApps) får gjentatt tilgang til tilstøtende lagringsplasser. Dette betyr at oppgraderingen i noen tilfeller kan spare mer enn 10 000 gas per transaksjon.
Buterin foreslo også å kombinere tre-endringen med mer effektive hash-funksjoner, noe som potensielt kan gi ytterligere gevinster i bevisgenereringshastighet.
Enda viktigere, omleggingen vil gjøre Ethereums basenivå mer “beviser-vennlig”, slik at ZK-applikasjoner kan integreres direkte med Ethereums state i stedet for å bygge parallelle systemer.
I et større bilde har forslaget om binære trær som mål å samle erfaringene fra et tiår med state-håndtering i en renere, fremtidssikker struktur.
En fremtid etter EVM?
Enda mer ambisiøs er Buterins langsiktige visjon for Ethereums utføringsmotor. Han luftet muligheten for til slutt å gå bort fra Ethereum Virtual Machine (EVM) og over til en RISC-V-basert arkitektur.
RISC-V er et mye brukt åpent instruksjonssett som kan gi større effektivitet og enkelhet.
Buterin hevdet at Ethereums økende avhengighet av spesialtilpassede precompiles gjenspeiler en dypere misnøye med selve EVM.
Hvis Ethereums løfte er generell programmerbarhet, antydet han, bør VM gi full støtte til denne visjonen uten altfor mange omveier. En RISC-V-basert VM kan:
- Redusere kompleksiteten
- Forbedre rå effektivitetsutføring, og
- Bedre samsvare med moderne zero-knowledge-proversystemer, hvor mange allerede benytter RISC-V-miljøer internt.
På kort sikt foreslo Buterin en “vektorisert matte-precompile” som beskrives som en “GPU for EVM.” Dette kan vesentlig øke hastigheten på kryptografiske operasjoner.
På lengre sikt skisserte han en gradvis overgang hvor RISC-V først brukes i precompiles, deretter støtter brukerdistribuerte kontrakter, og til slutt absorberer EVM som et kompatibilitetslag.
Debatt om kompleksitet
Ikke alle er overbevist om at Ethereum trenger flere endringer på dypere lag. Analytiker DBCrypto kritiserte det han beskrev som økt abstraksjon i Ethereums veikart, inkludert nye rammeverk ment å løse fragmentering rundt rollups.
Hvert nye lag, hevdet han, øker kompleksiteten, innfører tillitsantakelser og skaper flere mulige angrepsflater.
Spenningsforholdet gjenspeiler en større debatt om Ethereum bør bygge flere lag av løsninger på toppen av eksisterende design eller om protokollen bør omgjøres fra bunnen av.
Men ifølge Vitalik Buterin må Ethereums arkitektur utvikle seg og tilpasse seg ettersom zero-knowledge-bevis beveger seg fra å være nisje til å bli en nødvendighet.
Neste fase av skalering, antyder han, vil kanskje ikke skje på Layer-2-nettverk, men heller dypt inne i Ethereums kjerne.
